軟土地層成型盾構(gòu)隧道監(jiān)測研究

1、<p>　　軟土地層成型盾構(gòu)隧道監(jiān)測研究</p><p>　　內(nèi)容提要：盾構(gòu)隧道施工完成后存在后期變形，成型隧道后期變形將對隧道質(zhì)量造成一定影響，本文通過實(shí)例的監(jiān)測數(shù)據(jù)分析軟土地層中，成型隧道工后變形監(jiān)測情況，并通過excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，總結(jié)出。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：軟土地層 成型 盾構(gòu)隧道 監(jiān)測 </p><p>　　中圖分類號：U45文

2、獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： </p><p><b>　　1．工程概況 </b></p><p>　　寧波市軌道交通1號線一期工程地下工程Ⅵ標(biāo)段包括2個區(qū)間隧道：福明路站～世紀(jì)大道站、櫻花公園站～福明路站。 </p><p>　　櫻花公園站～福明路站～世紀(jì)大道站區(qū)間隧道位于江東區(qū)中山東路路下，沿線多為居民樓，情況復(fù)雜。線路須下穿五座橋梁：洞橋、

3、過舊橋、太古橋、七里墊橋及史家橋。下穿的五條河流均為后塘河支流。區(qū)間隧道采用盾構(gòu)法施工，目前已經(jīng)完成?！绤^(qū)間盾構(gòu)雙線施工。 </p><p>　　本工程區(qū)間隧道施工采用一臺日本小松公司產(chǎn)的外徑為6340mm，長度為8680mm的帶鉸接土壓平衡式盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)。 </p><p><b>　　2.水文地質(zhì)情況 </b></p><p>　　寧波地區(qū)

4、淤泥質(zhì)軟土具有厚度大、壓縮性高、靈敏度高、流變性大、承載力低和透水性差的特點(diǎn)。福明路站～世紀(jì)大道站區(qū)間主要穿越地層為②2-2層灰色淤泥質(zhì)粘土、③2層灰色粉質(zhì)粘土夾粉砂。區(qū)間地層為軟土地層（詳見表2.1-1），適于盾構(gòu)掘進(jìn)施工，但軟粘土強(qiáng)度低，擾動后變形大，穩(wěn)定時(shí)間長，盾構(gòu)掘進(jìn)期間應(yīng)注意保持土壓平衡，加強(qiáng)監(jiān)控量測，及時(shí)調(diào)整掘進(jìn)參數(shù)，控制地層變形。由于軟土受擾動后需要一段時(shí)間才能穩(wěn)定，所以盾構(gòu)掘進(jìn)完成后做好成型隧道監(jiān)測。 </p>

5、;<p>　　表2.1-1?！绤^(qū)間主要地質(zhì)土層特征表 </p><p>　　3．成型隧道工后沉降監(jiān)測 </p><p>　　3.1監(jiān)測項(xiàng)目及頻率 </p><p>　　盾構(gòu)施工完成后，距盾構(gòu)大于50m可以認(rèn)為是成型隧道，盾構(gòu)成型后按照表3.1-1進(jìn)行監(jiān)測。 </p><p>　　表3.1-1隧道監(jiān)測項(xiàng)目頻率表 </p&g

6、t;<p><b>　　3.2監(jiān)測點(diǎn)布置 </b></p><p>　　盾構(gòu)法隧道施工監(jiān)測測點(diǎn)布置如圖3.2-1所示： </p><p>　　當(dāng)進(jìn)行右線掘進(jìn)時(shí)1、2、3、4、5、6、8、10為監(jiān)測點(diǎn)，當(dāng)進(jìn)行左線掘進(jìn)時(shí)2、4、6、7、8、9、10、11為監(jiān)測點(diǎn)。 </p><p>　　圖3.2-1 隧道監(jiān)測點(diǎn)斷面布置示意圖 <

7、/p><p><b>　　3.3監(jiān)測說明 </b></p><p>　　盾構(gòu)隧道掘進(jìn)過程中的成型隧道監(jiān)測以地面沉降監(jiān)測為主，盾構(gòu)隧道貫通后成型隧道監(jiān)測以成型隧道拱頂、拱底監(jiān)測和收斂監(jiān)測為主。 </p><p>　　4．掘進(jìn)過程中成型隧道監(jiān)測數(shù)據(jù)分析 </p><p>　　對距離盾構(gòu)機(jī)50m的成型隧道進(jìn)行監(jiān)測，監(jiān)測分為以下幾個

8、階段。 </p><p>　　4.1始發(fā)段成型隧道監(jiān)測 </p><p>　　洞門加固區(qū)長度為9m，采用三軸深攪加固，土體強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好，成型隧道穩(wěn)定速度快，監(jiān)測周期短。 </p><p>　　4.1.1福世區(qū)間右線盾構(gòu)始發(fā)段地面監(jiān)測 </p><p>　　始發(fā)段加固區(qū)布置地面監(jiān)測斷面2個，福世區(qū)間右線2010年8月20日始發(fā)，進(jìn)入加固區(qū)，

9、8月18日開始進(jìn)行地面沉降監(jiān)測至9月3日共16天，始發(fā)段地面沉降已經(jīng)穩(wěn)定，具體監(jiān)測數(shù)據(jù)詳見圖4.1－1。 </p><p>　　圖4.1－1福世區(qū)間右線始發(fā)段監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)圖 </p><p>　　從監(jiān)測數(shù)據(jù)圖可以看出，SD4和SD8斷面8月31日起地面沉降開始穩(wěn)定，沉降量小于0.1mm/d,此時(shí)SD4斷面距離盾尾25m，SD8斷面距離盾尾20m，施工后10天始發(fā)段地面沉降已經(jīng)穩(wěn)定，達(dá)到規(guī)范

10、規(guī)定穩(wěn)定指標(biāo)。 </p><p>　　4.1.2福世區(qū)間左線盾構(gòu)始發(fā)段地面監(jiān)測 </p><p>　　福世區(qū)間左線利用右線布置點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測，監(jiān)測數(shù)據(jù)在右線推進(jìn)基礎(chǔ)進(jìn)行監(jiān)測，初始數(shù)據(jù)不為0，福世區(qū)間左線11月28日始發(fā)，進(jìn)入加固區(qū)，共監(jiān)測10天，具體監(jiān)測數(shù)據(jù)詳見圖4.1－2。 </p><p>　　圖4.1－2福世區(qū)間右線始發(fā)段監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)圖 </p>&

11、lt;p>　　監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示12月4日開始XD4、XD8斷面地面沉降開始穩(wěn)定，沉降量小于0.1mm/d，此時(shí)XD4距離盾尾38m，XD8距離盾尾33m，施工后7天地面沉降開始穩(wěn)定。 </p><p>　　左線推進(jìn)速度明顯快于右線，左線穩(wěn)定速度慢于右線，始發(fā)段推進(jìn)速度快工后沉降穩(wěn)定速度慢。 </p><p>　　4.2正常推進(jìn)段成型隧道監(jiān)測 </p><p>　　

12、選取正常掘進(jìn)段右線SD66斷面監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，9月4日完成66環(huán)管片拼裝，監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示距離盾構(gòu)隧道軸線最遠(yuǎn)監(jiān)測點(diǎn)9月9日開始穩(wěn)定，軸線點(diǎn)9月20日開始穩(wěn)定。 </p><p>　　4.3到達(dá)段成型隧道監(jiān)測 </p><p>　　10月27日盾構(gòu)機(jī)刀盤進(jìn)入加固區(qū)，盾構(gòu)到達(dá)段施工開始，10月29日上午盾構(gòu)到達(dá)世紀(jì)大道站西端頭井，完成福世區(qū)間右線施工，在9m加固區(qū)范圍布設(shè)地面沉降觀測斷面2個（

13、SD572、SD576斷面），具體監(jiān)測數(shù)據(jù)分析如圖4.3-1所示。 </p><p>　　圖4.3-1盾構(gòu)進(jìn)洞段地面沉降監(jiān)測分析圖 </p><p>　　盾構(gòu)到達(dá)后進(jìn)行洞門注漿封堵，通過監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示三天后沉降數(shù)據(jù)基本穩(wěn)定，停止洞門注漿。 </p><p>　　5.成型隧道拱底、拱頂、收斂監(jiān)測 </p><p>　　隧道施工完成后進(jìn)行為期一個月

14、的后期隧道變形監(jiān)測。 </p><p>　　5.1成型隧道拱底監(jiān)測 </p><p>　　成型隧道拱底監(jiān)測數(shù)據(jù)及分析如圖5.1-1。 </p><p>　　圖5.1-1成型隧道拱底監(jiān)測分析圖 </p><p>　　根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)分析成型隧道拱底在水土合力作用下，成型管片基本處于上浮狀態(tài)，有少部分管片下沉。 </p><p&g

15、t;　　5.2成型隧道拱頂監(jiān)測 </p><p>　　成型隧道拱頂監(jiān)測數(shù)據(jù)及分析如圖5.2-1。 </p><p>　　圖5.2-1成型隧道拱頂監(jiān)測分析圖 </p><p>　　根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)分析成型隧道拱頂在水土合力作用下，成型管片全部處于下沉狀態(tài)。 </p><p>　　5.3成型隧道收斂監(jiān)測 </p><p>　　

16、成型隧道收斂監(jiān)測數(shù)據(jù)及分析如圖5.3-1。 </p><p>　　圖5.3-1成型隧道收斂監(jiān)測分析圖 </p><p>　　根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)分析成型隧道收斂在水土合力作用下，成型管片收斂大部分為壓縮變形。 </p><p>　　5.4成型隧道綜合變形 </p><p>　　根據(jù)拱頂、拱頂、收斂變形監(jiān)測數(shù)據(jù)分析，軟土地區(qū)成型隧道管片后期變形以壓縮變

17、形為主，部分管片有橫向拉伸變形。 </p><p><b>　　6．結(jié)束語 </b></p><p>　　軟土地層中成型盾構(gòu)隧道監(jiān)測，對推進(jìn)過程中盾構(gòu)姿態(tài)、參數(shù)控制有至關(guān)重要的作用，通過本文分析得出后期盾構(gòu)隧道變形趨勢和沉降穩(wěn)定時(shí)間，在本工程后期推進(jìn)過程中，注意調(diào)整盾構(gòu)施工過程中高程和軸線控制方向，盡可能減少后期變形造成的盾構(gòu)高程和軸線與設(shè)計(jì)值的偏差。 </p&