宣武門(mén)車(chē)站下穿運(yùn)營(yíng)車(chē)站的沉降控制綜合施工技術(shù)

1、宣武門(mén)車(chē)站下穿運(yùn)營(yíng)車(chē)站的沉降控制綜合施工技術(shù)。大管棚施工采用國(guó)內(nèi)先進(jìn)的夯管工藝,配以袖閥式及分段后退式注漿技術(shù)措施;開(kāi)挖前采用帷幕注漿,開(kāi)挖、初期支護(hù)及二次襯砌期間采用全過(guò)程跟蹤補(bǔ)償注漿;開(kāi)挖與初期支護(hù)期間采取加強(qiáng)措施改善平頂直墻結(jié)構(gòu)的不利受力狀態(tài);二次襯砌創(chuàng)造性地采取分幅施作方案,以部分二襯結(jié)構(gòu)代替支撐。通過(guò)實(shí)施一系列的技術(shù)措施,最終使既有運(yùn)營(yíng)車(chē)站的結(jié)構(gòu)最大沉降僅為6.78mm,完全滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。京地鐵十號(hào)線三元橋段地表沉降監(jiān)測(cè)摘要： 由于城市的不斷擴(kuò)張，地面空間有限，地下空間開(kāi)發(fā)已成全世界的趨勢(shì)，21世紀(jì)前20年，是我國(guó)地鐵建設(shè)的高峰，除北京、天津、上海、廣州已建成90余公里地鐵外，深圳、

2、南京地鐵已開(kāi)工，并且有15個(gè)城市建設(shè)地鐵的項(xiàng)目已被建設(shè)部批準(zhǔn)，總公里數(shù)達(dá)430余公里。地鐵隧道往往穿過(guò)繁華的市街，地面沉降災(zāi)害對(duì)經(jīng)濟(jì)影響很大，因此地層的分層沉降監(jiān)測(cè)工作在敏感的地段顯得尤為重要。關(guān)鍵詞：地鐵 地表沉降 監(jiān)測(cè)引言北京地鐵十號(hào)線11標(biāo)段（三元橋段）工程位于北京市朝陽(yáng)區(qū)，地理位置突出，在北三環(huán)和東三環(huán)的交界處，該段工程沿線建筑物密集，商貿(mào)繁榮，交通十分緊張，其區(qū)間隧道基本通過(guò)飽水的砂卵石、且含有少量大粒徑漂石的地層中，其施工方法為采用加泥式土壓早衡盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行區(qū)間隧道施工。該標(biāo)段由北京住總集團(tuán)市政公司施工建設(shè)。一 、工程概況地鐵十號(hào)線大體呈倒“L”形，起點(diǎn)在海淀區(qū)的藍(lán)靛廠地區(qū)，沿四環(huán)路

3、、巴溝路、海淀南路、知春路、北土城路向東，斜穿城市東北角的太陽(yáng)宮地區(qū)后沿東三環(huán)路一直向南，途經(jīng)亮馬河、農(nóng)展館、京廣中心、國(guó)貿(mào)、勁松等地區(qū)，在經(jīng)過(guò)南三環(huán)分鐘寺立交橋后，沿龍爪樹(shù)路向南，再沿石榴莊路向西到豐臺(tái)區(qū)宋家莊，并與五號(hào)線宋家莊站銜接。線路全長(zhǎng)32.945公里，其中地下線32.095公里，路塹及地面線0.85公里。全線共設(shè)車(chē)站28座，其中地面站一座，地下站27座。二 、地表沉降監(jiān)測(cè)的原理 目前，地面沉降的常規(guī)監(jiān)測(cè)方法主要有以下幾種：水準(zhǔn)儀測(cè)量、GPS 定位和全站儀測(cè)量等。2.1常規(guī)監(jiān)測(cè)方法的缺點(diǎn)（1）觀測(cè)數(shù)據(jù)受儀器本身和觀測(cè)者的影響 由于制造工藝等的原因，儀器在實(shí)際使用過(guò)程中有儀器誤差，是不

4、可消除的；不同的觀測(cè)者自身?xiàng)l件不同，觀測(cè)到的讀數(shù)也存在差異。(2) 觀測(cè)對(duì)天氣等外界條件要求較苛刻 由于水準(zhǔn)儀等屬于光學(xué)儀器，觀測(cè)受外界光條件的影響較大，陰雨天或者光線條件不允許的情況下不能進(jìn)行觀測(cè)。所以不能滿(mǎn)足地下施工時(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的要求。（3）沉降監(jiān)測(cè)對(duì)人力資源和資金耗用大 目前沉降監(jiān)測(cè)一般需要46人，每天上午、下午要進(jìn)行2次觀測(cè)，一個(gè)點(diǎn)每天需要200300元的監(jiān)測(cè)成本費(fèi)用。觀測(cè)周期一般為23個(gè)月。(4) 觀測(cè)精度很難再提高 精密S1 水準(zhǔn)儀觀測(cè)精度可達(dá)到0.7mm，GPS儀運(yùn)用雙頻技術(shù)目前可以達(dá)到0.3mm。目前的技術(shù)和條件用傳統(tǒng)的儀器觀測(cè)精度很難再有突破。針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，運(yùn)用地表沉降儀監(jiān)

5、測(cè)成為一種測(cè)量精度高、簡(jiǎn)單而實(shí)用的新的地面沉降量的測(cè)量方法。2.2地表沉降儀的應(yīng)用原理地表沉降儀器監(jiān)測(cè)沉降量的測(cè)量方法，其特征在于（包括以下步驟）：(1)在待測(cè)點(diǎn)處分別設(shè)置若干個(gè)裝有適量液體的儲(chǔ)液筒，所有儲(chǔ)液筒之間通過(guò)管道相互連通； (2)在每個(gè)儲(chǔ)液筒中設(shè)置懸浮于所述儲(chǔ)液筒內(nèi)液面上的浮子，浮子是通過(guò)配重被浮起； (3)當(dāng)該測(cè)點(diǎn)發(fā)生地面沉降后，測(cè)量出每個(gè)測(cè)點(diǎn)處浮子在液體中的垂直高度的變化； (4)設(shè)定其中一個(gè)儲(chǔ)液筒為基準(zhǔn)筒，該基準(zhǔn)筒處不發(fā)生地面沉降或者該點(diǎn)的地面沉降量利用常規(guī)方式測(cè)量； (5)根據(jù)每個(gè)測(cè)點(diǎn)處浮子的變化值，以基準(zhǔn)筒或該基準(zhǔn)筒的地面沉降值為基礎(chǔ)，計(jì)算出各個(gè)測(cè)點(diǎn)處的地面沉降量。（1）地

6、表沉降儀器概況 （2）地表沉降儀器應(yīng)用原理 （3）地表沉降儀器技術(shù)優(yōu)勢(shì) 三 、地表沉降監(jiān)測(cè)的具體方案 3.1 項(xiàng)目監(jiān)測(cè)目的 （1）地下隧道開(kāi)挖過(guò)程中該地段的地表沉降實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，為地下施工提供地面沉降監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，地面沉降分析；（2）開(kāi)挖隧道地上小區(qū)內(nèi)兩棟居民樓房不均勻沉降及傾斜監(jiān)測(cè)；（3）總結(jié)施工過(guò)程中地表沉降規(guī)律，為今后地鐵施工提供設(shè)計(jì)參考依據(jù)。3.2 施工前準(zhǔn)備工作 （一）施工測(cè)量設(shè)專(zhuān)門(mén)的測(cè)量組負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)地段的施工測(cè)量。各項(xiàng)觀測(cè)指標(biāo)要求如下：（1）往返較差 、附和差： ha-bl.0，表示測(cè)站數(shù)。（或ha-b1.0， L表示觀測(cè)路線距離）（2）前后視距 ： 30m（3）前后視距差 ： 1.0m （

7、4）前后視距累積差 3.0m（5）沉降觀測(cè)點(diǎn)相對(duì)于后視點(diǎn)的高差容差 ：1.0mm（6）水準(zhǔn)儀的精度不低于N2級(jí)別水準(zhǔn)點(diǎn)要選擇視野開(kāi)闊、前后點(diǎn)通視良好的點(diǎn)位,監(jiān)測(cè)儀器的安裝需要一個(gè)儀器作為基準(zhǔn)儀器，基準(zhǔn)儀器的安裝需要水準(zhǔn)基點(diǎn)，水準(zhǔn)基點(diǎn)的具體要求如下：（1）要有足夠的穩(wěn)定性 水準(zhǔn)基點(diǎn)必須設(shè)置在沉降影響范圍以外，冰凍地區(qū)水準(zhǔn)基點(diǎn)應(yīng)埋設(shè)在冰凍線以下0.5m。（2）要具備檢核條件 要保證水準(zhǔn)基點(diǎn)高程的正確性，以水準(zhǔn)基點(diǎn)（假定高程為±0.0m）作為基準(zhǔn)儀器埋設(shè)點(diǎn)。（3）要滿(mǎn)足一定的精度 水準(zhǔn)基點(diǎn)和監(jiān)測(cè)點(diǎn)之間的距離應(yīng)適中，相距太遠(yuǎn)會(huì)影響觀測(cè)精度，一般應(yīng)在100m范圍內(nèi)。進(jìn)行儀器安裝的地面需要布設(shè)水

8、準(zhǔn)點(diǎn)，具體要求如下：（1）沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位置 地面部分布設(shè)在綠化帶內(nèi)，樓層上沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)應(yīng)布設(shè)在能全面反映建筑物沉降情況的部位，如建筑物四角，荷載有變化的部位，基礎(chǔ)和地質(zhì)條件變化處。計(jì)劃在樓頂四角布設(shè)4臺(tái)儀器.（2）沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)量 一般沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)是均勻布置的，它們之間的距離一般為1020m。根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)情況，監(jiān)測(cè)點(diǎn)之間距離相隔約25m35m.（3）沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)的設(shè)置形式 如下圖所示： 3.3 觀測(cè)方案及技術(shù)要求 A、 按照國(guó)家一、二等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范規(guī)定的四等水準(zhǔn)測(cè)量要求作業(yè)，觀測(cè)儀器采用S3精密水準(zhǔn)儀，配合鋁合金塔尺作業(yè)。采用相同路線相同觀測(cè)方法，使用同一臺(tái)儀器和設(shè)備，并要固定觀測(cè)人員、在

9、相同的環(huán)境和條件下工作。B、 水準(zhǔn)觀測(cè)精度滿(mǎn)足一定的限差要求.根據(jù)工程施工測(cè)量規(guī)范見(jiàn)下表: 表-1 四等水準(zhǔn)測(cè)量主要測(cè)量要求：等級(jí)每公里高差中數(shù)偶然中誤差往返校差附合差二等±3mm±4.0mm注：L為附合導(dǎo)線長(zhǎng)度（km計(jì)）。表-2 水準(zhǔn)觀測(cè)的主要技術(shù)要求：等級(jí)視線長(zhǎng)度視線高度前后視距差前后視距累積差二等50m0.2m2m3m3.4 水準(zhǔn)點(diǎn)布設(shè)質(zhì)量控制 （1）在水準(zhǔn)布點(diǎn)之前應(yīng)掌握施工現(xiàn)場(chǎng)的土質(zhì)、降水量等因素對(duì)沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)的影響.（2）在選點(diǎn)、布點(diǎn)過(guò)程中水準(zhǔn)點(diǎn)之間要相互檢測(cè)滿(mǎn)足精度要求.（3）水準(zhǔn)點(diǎn)布設(shè)完成后要檢查是否滿(mǎn)足儀器安裝要求.3.5 地鐵沉降觀測(cè)精度 地下鐵道要通過(guò)建筑

10、密集的街區(qū)，屬于大型的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，施工方法為盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)?？紤]到上述因素，北京地鐵十號(hào)線規(guī)定：沉降變形最大的允許隆升和沉陷值H允為+10-30 mm，若超過(guò)此限量地面上的建筑物、道路及地下隧道結(jié)構(gòu)將被破壞，地鐵車(chē)輛運(yùn)行不平穩(wěn)。測(cè)量沉降方法采用短視線的精密水準(zhǔn)測(cè)量。為此變形點(diǎn)的高程觀測(cè)中誤差取允許沉降值的1/20較為合理。即： mH=1/20×H允±0.5±1.5 mm3.6 儀器安裝工藝和技術(shù)要求（1）地面安裝的沉降監(jiān)測(cè)儀器的外型尺寸表3-沉降監(jiān)測(cè)儀器的外型尺寸設(shè)備名稱(chēng)設(shè)備尺寸沉降監(jiān)測(cè)儀高度直徑600mm114mm    （2）沉降監(jiān)測(cè)儀器的安裝 B 、樓層頂部?jī)x器的安裝理論上以?xún)x器下表面為參考面,安裝在同一個(gè)水平面上.（3） 儀器安裝要求A、地面部分儀器的安裝參照儀器尺寸如下圖所示：（圖3） 儀器數(shù)據(jù)傳輸線也要掩埋，傳輸線連接數(shù)據(jù)信號(hào)發(fā)射器后，安裝在隱蔽且不易被破壞的地方。七臺(tái)儀器為一個(gè)系統(tǒng)，通過(guò)一個(gè)信號(hào)傳輸器傳輸數(shù) 據(jù)。B、樓頂儀器的安裝要求：固