地铁工程变形监测案例：实测成果

2023-08-20 理论教育版权反馈

【摘要】：表7.10 青年公园站至工业展览馆站区间隧道现场监测项目续表表7.11 施工监测仪器汇总表7.6.4 监测数据处理与应用量测数据分析与反馈，用于修正设计支护参数及指导施工、调整施工措施等。

7.6.1 工程概况

工程名称: ××地铁2号线第九标段监测项目。

本标段包含一个车站和一个区间，即青年公园站和青年公园站至工业展览馆站区间。青年公园站位于青年大街与滨河路交叉路口处，车站跨交叉路口设置，主体位于青年大街道路正下方，呈南北走向。车站计算站台中心里程为K11+028，路口西北角为供电公司用电监察大队的13层办公楼和院内地面停车场; 东北角为5～27层的银基国际商务中心及凯宾斯基大酒店; 路口东南和西南角为沿河绿地和公共公园，紧邻南运河。

青年公园站至工业展览馆站区间包括盾构区间、联络通道及进、出口洞门。起点里程为K11+130.4，终点里程为K12+253.1，区间长度1122.7m。区间隧道为单洞单线圆形断面，盾构法施工，线间距最大为15m，线间距最小为12m。线路纵向呈“人”字形坡，最大纵坡为5‰。区间设一个联络通道，里程为右K11+680。

本合同段高程变化平缓，地表最大高差3.59m。本区横跨两个地貌单元，第四系浑河高漫滩及古河道地貌和第四系浑河底漫滩地貌。

根据设计及现场调查的资料显示，青年公园站主体结构主要位于青年湖一角，周围建筑物较远。1号风井距离北侧的建筑物距离为20m，根据现有资料，初步调查无较大管线影响。

青年公园站至工业展览馆站暗挖区间段K11+130.4～K11+700在青年公园范围内，建筑物很少，K11+700～K12+253.1两侧建筑物大部分在沉降影响范围内，此段房屋沉降及倾斜监测任务量比较大。

7.6.2 监测的主要任务

本项目施工监测的主要任务包括:

(1)通过对地表变形、围护结构变形、隧道开挖后侧壁围岩内力的监测，掌握围岩与支护的动态信息并及时反馈，指导施工作业和确保施工安全。

(2)经量测数据的分析处理与必要的计算和判断后，进行预测和反馈，以保证施工安全和地层及支护的稳定。

(3)对量测结果进行分析，可应用到其他类似工程中，作为指导施工的依据。

7.6.3 监测的项目及仪器

1. 监测项目

为确保施工期间的结构及建筑物的稳定和安全，结合该段地形地质条件、支护类型、施工方法等特点，确定监测项目和使用的监测仪器。监测项目见表7.9、表7.10。

2. 监测仪器

(1)从可靠性、坚固性、通用性、经济性、测量原理和方法、精度和量程等方面综合考虑选择监测仪器。

(2)监测仪器和元件在使用前进行检定和调试。

(3)施工监测仪器见表7.11。

表7.9 青年公园站施工监测表

注: 标有* 为必测项目，其余为选测项目。

表7.10 青年公园站至工业展览馆站区间隧道现场监测项目

续表

表7.11 施工监测仪器汇总表

7.6.4 监测数据处理与应用

量测数据分析与反馈，用于修正设计支护参数及指导施工、调整施工措施等。

1. 量测数据散点图和曲线

现场量测数据处理，即及时绘制位移-时间曲线(或散点图)，一般选用这两种方法中的任意一种。位移(u)-时间(t)关系曲线的时间横坐标下应注明施工工序和开挖工作面距离量测断面的距离。

将现场量测数据绘制成位移-时间关系曲线(或散点图)和空间关系曲线。

(1)当位移-时间关系趋于平缓时，进行数据处理和回归分析，以推算最终位移和掌握位移变化规律;

(2)当位移-时间关系曲线出现反弯点时，则表明地层和支护已呈不稳定状态，此时应密切监视地层动态，并加强支护，必要时应立即暂停开挖，采取停工加固并进行支护处理。

(3)根据位移-时间曲线的形态来判断地层稳定性的标准岩体变形曲线分三个区段，围岩岩体蠕变曲线见图7.10。

图7.10 围岩岩体蠕变曲线图

①基本稳定区段: 主要标志是变形速率不断下降，即du2/dt2＜0，为一次蠕变区，表示地层趋于稳定，其支护结构是安全的;

②过渡区段: 变形速率较长时间保持不变，即du2/dt2=0，为二次蠕变区，应发出警告，及时调整施工程序，加强支护系统的刚度和强度;

③破坏区段: 变形速率逐渐增加，即du2/dt2＞0，为三次蠕变区，曲线出现反弯点，表示地层已达到危险状态，必须立即停工加固。

地层稳定性判别标准比较复杂，在评定地层稳定程度时，根据工程的具体情况，采用上述三种标准综合分析反馈于设计及施工应用。

2. 地质预报

(1)对照地质勘察报告，对施工过程中可能遇到的突涌水点、地下水的水量大小及含泥量等不良地质进行预报，提出应急措施和处理建议。

(2)根据地层的稳定状态，对可能发生的坍方、地层滑动、突泥涌水等不稳定地层进行预报，提出应急措施和处理建议。

(3)根据地层稳定状态，检验和修正围岩类别。

(4)根据修正的围岩分类，检验初步的设计支护参数是否合理，如不合理予以修正。

(5)根据地质预报，结合对已作初衬实际工作状态的评价，预先确定下一循环的支护参数和施工措施。

(6)配合监测工作进行测试位置的选取和量测成果的分析与反馈应用于修改设计和指导施工。

3. 沉降与水平位移数据分析

对量测数据进行整理，按照第9章中所述的方法，绘制沉降-时间曲线和水平位移-时间曲线，根据曲线表现的形态进行分析判断，提出相应措施。

4. 钢支撑轴力数据分析与反馈

(1)将采用接收频率仪接收的频率按公式换算成钢支撑轴力。

(2)将设计轴力与测出的钢支撑轴力对照，分析钢支撑的受力状态。

(3)如果钢支撑轴力超允许控制标准值，采取改变支撑体系的措施确保施工安全。

7.6.5 监测控制标准和预警值

施工中监测的数据及时进行分析处理和信息反馈，确保围岩、围护结构、地面建筑物的稳定和安全，工程的监控量测控制标准。

根据施工具体情况，会同设计、监理及有关专家设定变形值、内力值及变化速率警戒值，当发现异常情况时，及时报告主管工程师和监理工程师，并将情况通报给业主和有关部门，共同研究控制措施。

◎习题与思考题

1. 地铁基坑监测包括哪些内容?

2. 地铁工程土体介质监测包括哪些内容?

3. 地铁工程周围环境监测包括哪些内容?

4. 地铁隧道工程监测包括哪些内容?

地铁工程变形监测案例：实测成果

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