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1、 广州地铁二号线新广州地铁二号线新- - 磨区间土建工程施工监测磨区间土建工程施工监测 隧道网 新闻来源：现代隧道技术 摘摘 要要 由于在开挖过程中对地层产生扰动，有可能引起地表及附近建筑物变形或沉降，危及附近建筑物安全。因此必须进行监测，以便根据监测成果及时反馈信息指导施工，为信息化施工管理提供可靠依据。详细介绍了基坑开挖过程中的施工监测及经验、体会，希望对同类施工有所借鉴。关键词关键词 施工监测 观测 变形1 1 工程概况工程概况广州地铁二号线新- 磨区间土建工程(东段) 位于新港路与华南快速干线立交地段，由新港东站西端起，沿新港东路路中向西，穿越华南快速干线,里程为 YDK1 + 49
2、7. 6 YDK2 + 371. 0 ，全长约 870m，基坑开挖分东、西两区，两区均采取同时从西往东明挖法施工，其中东西里程为 YDK1 + 497. 100 + 932. 509，西区里程为 YDK2 + 028. 509 + 371. 00，总长度约为 790m，开挖宽度约为 1121. 5m，挖深为 1219m，开挖总方量约为 13 104m3 。基坑开挖施工在所在工段的维护桩、摆喷桩、压顶梁施工以及段端摆喷止水幕墙封水完成后进行。基坑钢支撑采用直径为 600 钢管支撑，壁厚为 810mm，根据不同深度每一横断面设 24 道支撑，支撑水平间距为 3. 54. 5m。本地段四周多河涌，珠
3、江河道在其北面，地下水与珠江水及四周河涌地表水体有一定水力关系。以粗砂为主的海相冲击砂层较厚,属中等强透水层；基岩裂隙水不发育，连通性较差，透水较差。2 2 监测目的及监测内容监测目的及监测内容由于在基坑开挖过程中对地层产生扰动，有可能引起地表及附近建筑物变形或沉降，危及附近建筑物安全。因此必须进行监测，以便根据监测成果及时反馈信息指导施工，为信息化施工管理提供可靠依据。主要监测项目见表 1 。表表 1 1 主要监测项目一览表主要监测项目一览表序号监测项目监测位置及对象使用仪器监测精度测点布置备注3 3 监测方法监测方法3 3.1 1 基坑维护结构桩体水平位移监测基坑维护结构桩体水平位移监测3
4、.1.1 测点布置在基坑两侧沿线路方向每 20m 布设一组位移和沉降观测点。观测点设置在冠梁外侧的土体上，浇筑冠梁时在其外侧浇筑砼墩块，在其中预埋钢筋作为测点。3.1.2 观测方法水平位移观测采用经纬仪或测距仪进行，观测方法采用极坐标法或前方交法，采用施工控制网作为控制点。沉降观测采用精密水准仪进行，用施工高程控制网点作为控制点。3.1.3 观测频率开挖期间每天观测 1 次，主体结构施工完成后每周 1 次。3 3.2 2 地下水位观测地下水位观测3.2.1 水位管的布置在整个基坑外侧周边每 30m 布设 1 个水位管，以观测基坑周边地区水位情况。3.2.2 水位管的埋设采用 XY- 1A 型钻
5、机成孔。孔径 127mm，钻孔穿过第一层含水层，并进入第二层含水层 1m 以上，采用全孔跟管护壁。地下水位测管采用 25mm 镀锌水管加工成每节 1. 5m 的短管，管间用直通接头连接。其最底一节管身周围钻 5mm 多孔状透水孔，外包两层，底端用木塞封住。将水管下放至孔底后，边提升套管边往孔内填中粗砂，同时用水泵往下冲水。待套管全部起完并将水位管与孔壁间空隙间填满砂后，用沙袋加以保护，水位管管口应高出地面应1.0m，在不进行测试时，将管口封盖。3.2.3 观测方法及观测频率采用进口水位计进行观测，埋管第二天进行初始测量。基坑开挖期每 3d 观测一次，主体结构施工时每 10d 观测一次。3 3.
6、3 3 地表及周围建筑物水平位移及沉降观测地表及周围建筑物水平位移及沉降观测3.3.1 测点布置在基坑两侧沿线路方向每 20m 布设一组位移和沉降观测点。观测点设置在牢固原土上，不易被破坏。周围建筑物有华南路收费站管理房和新洲立交桥，所以要对华南路收费站管理房及新洲立交桥进行监测。在房屋四周设沉降观测点，管理房周围土体每 10m 设置一个沉降观测点。新洲立交桥，同样每 10m 设一沉降、位移观测点。在暗挖段华南快速干线范围内沿隧道两侧每隔 10m 设置一个观测点，观测点设置在华南路的路面上，不易被破坏。3.3.2 观测方法水平位移观测采用经纬仪或测距仪进行，观测方法采用极坐标法或前方交法，采用
7、施工控制网作为控制点。沉降观测采用精密水准仪进行，用施工高程控制网点作为控制点。3.3.3 观测频率开挖期间每天观测一次,主体结构施工完成后每周一次。3 3.4 4 地下管线水平位移及沉降观测地下管线水平位移及沉降观测沿管线埋设位置每一接头埋设布设一位移、沉降观测点。主要为自来水管，在接头处焊接一 48 钢管至地面，其观测方法及观测频率与地表观测相同。每次观测完成后及时绘制位移、沉降与时间关系曲线。3 3.5 5 土体侧向变形观测土体侧向变形观测在靠近维护结构的周边土体内，选择有代表性的地段布置两孔。采用测斜管、测斜仪观测土体侧向变形，同一孔测点间距为 0.5m。监测方法与维护结构的一致，不同
8、之处在于须自行成孔。3 3.6 6 钢管支撑轴力监测钢管支撑轴力监测3.6.1 测点布置取 7 个典型断面进行监测，其中三道支撑断面监测一个断面，二道支撑监测 5 个断面，一道支撑监测一个断面。每个断面的各层钢管支撑均在钢管两侧对称布点，测点布置在钢支撑的中部。3.6.2 应设计的安装与保护(1) 将应设计两端点焊在布点位置，在应变计外罩槽钢进行保护。把测量电缆沿钢管顶部延伸到基坑边，并固定在点焊的小螺钉上。电缆的测量端用专用插头保护套筒保护，避免入水或淋湿。(2) 安装好的仪器应作好明显的标志，避免遭到破坏。(3) 应变计搬运时不能撞击，安装时要避免坠到地面，以免造成损失或零点变化。3.6.
9、3 观测方法及数据处理(1) 拟采用 GHB 型钢弦式应变计进行测量。此应变计配有专用测读仪。(2) 测读仪读出应变率值及环境温度，并进行计算求出应变量。式中：K最小二乘法直线斜率；b 最小二乘法直线截距。(3) 由应变量 按材料力学方法可求得钢管中的应力及轴3.6.4 监测频率开挖期间每天一次，稳定后每周一次。4 4 监测资料分析监测资料分析4 4.1 1 基坑围护结构桩体水平位移监测基坑围护结构桩体水平位移监测本项目共布设 79 个监测点，其中大部分观测点的水平位移 50mm 的共有 6 点，具体情况见表 2 。表表 2 2 水平位移监测结果水平位移监测结果表 2 中 6 点位移较大的原因
10、均为钢支撑安装不及时，较真实地反映了施工的具体情况。为后续的施工提供较好的指导作用，广州地铁二号线新- 磨区间土建工程施工监测避免了类似的情况再发生。4 4.2 2 地下水位变化监测地下水位变化监测本项目共设 28 个水位监测孔，因施工现场破坏，由 22 个孔连续监测直至达到要求。具体统计情况如表 3。表表 3 3 地下水位变化监测结果地下水位变化监测结果从表 3 情况分析:水位变化在基坑开挖过程中变化显著，说明地下水的聚散与消散和地下应力变化有密切的关系，最低水位出现在 B - WG4 孔，埋深 9. 87m，最高水位出现在 B - WG10，埋深2.03m。综合分析所有水位观测资料，只有在
11、孔附近大面积开挖时水位明显变化，开挖后水位逐渐达到一个新的平衡，维持稳定，水位观测符合要求，没有异常出现。4 4.3 3 地表及周围建筑物水平位移及沉降观测地表及周围建筑物水平位移及沉降观测本项目设点较多,基坑两侧土体的位移及沉降较小；华南路收费管理房的台阶有沉降，主要是由于围护结构桩体位移造成，新洲立交桥无桩基部分也有一些位移及沉降，同样是由于围护结构桩体位移造成。由于施工前已预见此情况有可能发生，预先采取措施，所以没造成多大危害。暗挖段华南快速干线范围内由于隧道的开挖造成较大的沉降，最大沉降值达到 18mm，但由于是沿路面缓变，故对交通未造成太大影响，施工完成后对路面修复即可。4 4.4
12、4 地下管线水平位移及沉降观测地下管线水平位移及沉降观测在施工范围内的地下管线大部分已迁移，尚剩余自来水公司的供水管，经观测基本没有位移及沉降。4 4.5 5 土体侧向变形观测土体侧向变形观测本项目共设 2 个土体侧向变形观测孔，只有 1 孔进行观测达到要求,该孔编号为 B01，里程为：Y2 + 230，土体主要位移范围为 410m，最大位移位于 8.0m 处，位移 53.96mm，精度为 1mm。在整个施工期间，土体均向基坑开挖侧位移,且开挖过程中位移速率较大，开挖完成后，变形逐渐缓和，并趋于稳定，位移变化在安全范围内，未出现异常。4 4.6 6 支撑轴力监测支撑轴力监测本项目共安装 7 个
13、轴力监测断面，7 个均观测到拆除为止，具体统计情况如表 4 所示。表表 4 4 支撑轴力监测结果支撑轴力监测结果根据监测数据分析：安装初期由于支撑受力不完全、基坑开挖不完全，观测值较小，随着基坑向前开挖，支撑轴向受力完全，观测值快速变大并趋于稳定，没有异常出现,符合控制标准。5 5 结论结论本项目通过监测掌握围岩、支护结构、地表及地下物的动态变化，及时预测和反馈，用监测成果调整设计、指导施工，圆满完成了监测任务，并为以后的工程作技术准备，实现了信息化的目的。在地铁建设施工中发挥了重要的作用，达到了预期的目的。需要说明的是：由于地铁建设属于大型深基坑地下市政工程，施工现场呈条带型，施工面长而窄，施工时人员机械较多较杂，容易对施工现场监测设施造成破坏，在以后的基坑工程中应设法避免。参考文献参考文献1 上海市土木工程学会. 城市交通隧道工程最新施工技术M . 同济大学出版社,2003.2 中华人民共和国交通部. 公路隧道施工技术规范 S . 2001.3 铁道部隧道局. 隧道M . 中国铁道出版社,1996.刘立臣(中铁十三局集团公司第三工程有限公司,辽宁盘锦 124000)
