地鐵盾構雙線隧道施工過程地表變形監測分析

胡 翾

（長江三峽勘測研究院有限公司（武漢），湖北 武漢 430074）

地鐵盾構雙線隧道施工過程地表變形監測分析

胡 翾

（長江三峽勘測研究院有限公司（武漢），湖北 武漢 430074）

雙線盾構隧道在城市地鐵建設中得到了廣泛應用。文章結合武漢地鐵雙線盾構隧道工程實際，制定合理的地表變形監測方案，從盾構施工過程中地表橫向變形、縱向變形兩個方面入手，對地鐵雙線隧道施工變形特征進行分析。

地鐵；盾構；雙線隧道，地表變形

1 地鐵盾構施工的變形監測分析現狀

地鐵盾構施工的變形監測分析得到了廣泛技術工作人員的重視，如汪順喜結合天津地鐵6號線工程實際介紹了盾構下穿鐵路的監測方法及監測結果[1]；孫建超，劉錦探討了盾構施工過程地表沉降的影響因素及施工控制技術[2]。馮興仁等結合深圳地鐵7號線的雙連拱隧道工程，對其實時監測結果進行了分析及評估。

2 雙線盾構隧道施工地表變形監測方案

武漢地鐵宏圖大道區間雙線盾構隧道工程，主要穿越土層有粘土、淤泥質土、粉質粘土、砂礫卵石等土層。根據相關規范要求，設定地表隆陷監測頻率：掘進面距監測斷面前后＜2Dm時，2次/天；掘進面距監測斷面前后＜5Dm時，1次/2天；掘進面距監測斷面前后＞5Dm時，1次/周；根據數據分析確定沉降基本穩定后，1次/月。地表變形監測采用水準測量的方法進行，按照國家二等水準測量技術要求進行作業。視線長度不大于50m，閉合差小于±0.5mm。現場監測采用的儀器設備包括：全站儀（徠卡TC302）及精密水準儀（天寶DIN03）。布設測點前用全站儀按設計的里程及坐標確定隧道軸線上的測點位置。縱向地表測點沿盾構推進軸線設置，盾構始發與到達段200m范圍內，沿隧道軸向每10m布1個斷面，其余地段，每20m布1個斷面，盾構施工穿越既有建筑物群應適當加密測點，每10m布1個斷面，每個斷面布設測點7個（單線）。變形控制標準值制定地表沉降允許位移控制值U0為30mm，位移最大速率控制值為3mm/d；地表隆起允許位移控制值U0為10mm，位移最大速率控制值為3mm/d。

3 雙線盾構施工地表變形監測結果與分析

選取武漢地鐵宏圖大道區間的開始200m范圍段為研究對象，對左線盾構掘進至150m，右線盾構掘進至50m時的左線監測結果進行分析，即左線盾構管片100環位置。根據監測記錄調取當天監測日報，監測方案要求測取開挖面前40m，開挖面后50m的地表變形數據。

3.1 橫向變形規律分析

由于開挖面前方和附近地表變形量相對較小，測量誤差及其他因素干擾對數據的影響較大，不能很好地從實測數據中發現它們的變形規律，而數值模擬試驗不存在這些因素，可以用數值模擬方法去探索其規律。選取左線開挖面后方20m、40m處橫截面地表變形監測數據分析（見圖1）（+表示隆起，-表示沉降）。

圖1 橫截面地表變形圖

盾構開挖面經過后地表變形橫向分布規律如下：①橫截面上最大沉降量均出現在隧道軸線上，且距隧道軸線越遠，沉降量逐漸減小，形成一條沉降槽曲線；②沉降槽曲線以隧道軸線近似呈軸對稱分布，即高斯分布曲線，與peck公式預測的沉降槽曲線形狀相似；③地表沉降槽橫向影響寬度大約為距隧道軸線左右各20m范圍，施工監測中橫斷面測點布置較為合理，大致能反映出地表變形橫向分布規律。

3.2 縱向變形規律分析

左線隧道軸線上方地表變形監測數據分析（見圖2）。

圖2 隧道軸向地表變形圖

盾構施工地表變形縱向分布規律如下：①沿隧道軸向地表變形曲線近似“S”形曲線。在開挖面前方2～3D（D為隧道直徑，即12～18m）范圍內地表有輕微隆起現象，最大隆起量達1.589mm；盾構開挖面后方地表變形主要表現為沉降，且距離開挖面越遠，地表沉降值越大，在開挖面后方5～6D處趨于穩定，穩定值在16mm左右；②隧道軸向地表變形曲線空間上可劃分三個階段，即盾構開挖面前方的前期發展階段，開挖面后方5～6D范圍內的劇烈增長階段及之后的趨于穩定階段。

4 結論

綜上所述，得出如下結論：①地表沉降槽橫向影響寬度大約為距隧道軸線左右各20m范圍，施工監測中橫斷面測點布置較為合理，大致能反映出地表變形橫向分布規律；②隧道軸向地表變形曲線空間上可劃分三個階段，即盾構開挖面前方的前期發展階段，開挖面后方5～6D范圍內的劇烈增長階段及之后的趨于穩定階段。

[1]汪順喜.地鐵盾構下穿鐵路監測數據分析[J].城市道橋與防洪,2016,6(6):322-325.

[2]孫建超,劉錦.某地鐵區間盾構隧道施工監測技術[J].巖土工程技術,2016,30(2):105-108.

U231+.3

A

2096-2789（2016）11-0103-01