淺談某地鐵盾構法施工地表監測預警分析及應對措施

摘 要 地鐵盾構施工監測是保證盾構區間施工安全的重要措施，從盾構法施工監測目的出發，在分析盾構監測內容和頻率的基礎上，結合某地鐵施工監測工程實踐，對地表監測預警數據進行原因分析，并提出合理化建議，充分利用信息化施工，確保盾構區間及周邊環境的安全。

關鍵詞 地鐵;盾構施工;地表監測預警;合理化建議

1盾構法施工監測目的

在隧道施工過程中以“確保施工安全和降低施工對環境的影響”為目的的監測工作是指在盾構區間施工過程中針對隧道內部結構的動態變化、周圍建筑物、周邊管線等進行的監測活動。在盾構區間隧道施工提供及時有效的監測數據并根據數據處理所反饋的信息對現場施工進行指導，確保工程建設順利進行[1-4]。具體而言，監測目的包括以下內容：

（1）為實現隧道區間施工的信息化管理，對隧道區間結構變形、影響范圍內土體變形、保護對象的變形以及與施工有關的其他項目進行量測，根據及時反映的具體變化情況判斷隧道結構安全和環境安全;

（2）對隧道結構設計和施工參數進行修正，從而指導盾構施工;

（3）為工程質量及周邊建（構）筑物、管線的安全提供實測數據，可以預測發展的方向和趨勢;

（4）預估后續的地表變形趨勢，根據地表的變化發展趨勢和周邊建（構）筑物的實際情況，研判是否需要對其采取有效的保護措施;

（5）提供相關對比數據，為相關理論提供數據支撐，對施工方案進行優化，并可作為補充和完善設計和施工過程的重要手段;

（6）為地區性設計、區域性施工以及大范圍監測積累相關經驗，從而在保證工程安全、質量及進度的前提下降低成本;

（7）是工程竣工后周邊建筑物穩定性評價的主要依據。

2工程概況

某地鐵的區間的左線起點里程是ZDK2+210.757，左線終點里程是ZDK6+135.065，總長約3924m;右線起始里程是YDK2+210.757，右線終點里程是YDK6+135.065，總長約3921m;區間在YDK2+817.732、YDK4+970.732里程處設區間風井;YDK3+405.000、YDK4+550.000、YDK5+550.000處設置聯絡通道，YDK4+000.868處設置聯絡通道兼做排水泵站。

3地質條件

根據地質資料，土層③-3粉土、④-2粉砂夾粉土、⑤-1粉質黏土層、⑥-1黏土、⑥-2粉質黏土、⑦-1粉質黏土和⑦-1a粉土夾粉質黏土為本次盾構區間穿越的土層。

4監測內容與頻率

依據施工監測方案，本區間監測的主要內容包括：①地表沉降;②周邊建（構）筑物沉;③周邊管線沉降;④降隧道沉降;⑤凈空收斂。

參考國家規范、設計文件和其他城市經驗，本監測方案的施工監測頻率如下表所示：

對該區間發布黃色預警。

現場工況：

（1）掘進土層為④2粉砂夾粉土層;

（2）盾構相關參數：推力10820KN，每環掘進速度約為37mm/min，刀盤轉速1.02rpm，上部土壓力1.0bar，同步注漿量為4.5方，注漿壓力3.8Bar;出土量41方。

盾構附近周邊情況：預警區域周邊暫無重大風險源，巡視為發現異常。

6原因分析及應對措施

針對監測預警，施工單位當晚召開了專家咨詢會對預警的原因和對策進行了分析。

6.1 原因分析

（1）盾構機剛出加固區，掘進過程中存在地層轉換，掘進參數未控制好，出加固體后土倉壓力設定偏小，刀盤前方發生沉降;

（2）渣土外運困難，施工不連續，間歇性停機，導致推進參數波動較大;

（3）掘進過程中，盾構同步注漿填空不飽滿;

（4）掘進土層④-2粉砂夾粉土層為微承壓含水層，透水性中等～好，自穩性差，掘進過程中易產生變形;

（5）盾構掘進破壞了既有地層平衡狀態，易引起地層損失，使周邊地層受到擾動。

6.2 應對措施

（1）根據監測數據的變化情況，優化掘進參數，適當提高土倉壓力;

（2）確保渣土外運順利，保證正常掘進速度;

（3）掘進過程中加強對同步注漿量的控制，根據數據變化情況做好二次補漿工作;

（4）加強對周邊地表、道路、管線的巡查，加強隧道內巡查，尤其是盾尾處有無滲漏水，繼續加密監測，增加現場巡視頻次。

7結束語

施工單位根據上述地表監測預警進行處理，通過該盾構區間的監測，對盾構掘進和監測方面總結如下：

（1）盾構掘進過程中應嚴格按照設計和施工監測方案要求進行開挖;

（2）盾構掘進過程中應重視監測工作，加強對監測點的保護，保證監測數據的連續性;及時反饋監測信息;

（3）監測的一個重要手段是現場巡視，通常可以發現現場的明顯問題;

（4）當發生預警時，應結合相關資料進行分析，采取合理的對策，保證盾構隧道及周邊環境的安全。

在盾構法施工過程中，監測是重要的施工控制手段，盾構施工對周邊環境的影響狀態可以通過監測數據反映，希望本次預警及原因分析和應對措施，對以后類似相關工程中出現的監測預警有一定的借鑒作用。

參考文獻

[1] 城市軌道交通工程監測技術規范：GB50911-2013[S].北京：中國標準出版社，2013.

[2] 建筑基坑工程監測技術規范：GB50497-2019[S].北京：中國標準出版社，2019.

[3] 曹占虎.某地鐵區間盾構法施工監測分析[J].路橋科技，2014，23（9）：70-73.

[4] 胡群芳.盾構下穿越已運營隧道施工監測與技術分析[J].巖土工程學報，2006，28（1）：42-47.

作者簡介

魏宣（1993-），男，江蘇徐州人;職稱：助理工程師，現就職單位：蘇州軌道交通市域一號線有限公司，研究方向：地鐵施工技術質量管理。