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工程实践
深大基坑施工对既有地铁
盾构隧道结构影响的监控
许文
和纵向位移,极易造成隧道漏水漏
摘 要:南京河西地区地质条件差,地下水丰富,深大基坑施工对
沙、道床剥离脱空、管片开裂崩角
周边既有运营地铁盾构隧道结构和列车运营安全有重大影响。文章
和严重错台等结构病害。因此,为
在分析深大基坑施工对南京某运营地铁盾构隧道影响的基础上,提
确保地铁安全运营,需预先开展深
出了针对盾构隧道结构病害、结构变形以及关键设备等方面的系统
大基坑施工对盾构隧道影响的监控
性监控措施,取得了良好效果。
工作。
关键词:地铁;盾构隧道;深大基坑;施工影响;监控
中图分类号: 3 盾构隧道结构监控
以上土层:①杂填土、②-1粉质粘 结构劣化等级划分
1 工程概况
土、②-2淤泥质粉质粘土;基坑开 TB/-1997《铁路桥
南京河西地区某建筑工程基挖面以下土层:②-2淤泥质粉质粘隧建筑物劣化评定标准》对隧道结
坑为深大基坑,基坑施工分为4个土、②-3粉质粘土夹粉土、③-1粉构裂损、结构漏水、冻害及材料劣
区域,Ⅰ区基坑周长490  m、面积砂、③-2粉砂。化的类型、等级和评定方法做了标
11  300  m2,Ⅱ区基坑周长510  m、面准化规定,并将隧道各种结构劣化
2 深大基坑施工对盾构隧道的
积8  500  m2,Ⅲ区基坑周长750  m、划分为5个等级(表1)。本文结合
影响
面积31  000  m2,Ⅳ区基坑周长520 盾构隧道结构现状,选择合理的结
m、面积7  300  m2。Ⅰ、Ⅲ区基坑底深大基坑施工具有较
标高-  m,Ⅱ、Ⅳ区基坑底标强的环境效应和风险性,基
高-  m。基坑周边采用“两墙坑开挖的过程就是基坑卸载
合一”地下连续墙作为基坑围护体的过程。由于深大基坑卸载
和地下室结构外墙。基坑位于南京量大、施工时间长和施工条
某地铁盾构隧道的两侧,基坑围护件复杂等原因,开挖过程中
结构外边线距盾构隧道水平最近距的土方开挖和降水施工造成
离约为15  m,Ⅰ、Ⅲ区基坑底比盾地下水位和应力场的变化,
~  m,Ⅱ、Ⅳ导致基坑底部土体产生向上
~ 隆起、围护结构侧向变形及
m(图1)。基坑周围地层移动,致使基
基坑地质状况为,基坑开挖面坑外地铁盾构隧道产生横向图1 基坑与隧道位置关系图(单位:m)
许文:南京地铁运营有限责任公司,助理工程师,江苏南京 210012
52 MODERN URBAN TRANSIT  4 / 2014 现代城市轨道交通
深大基坑施工对既有地铁盾构隧道结构影响的监控许文工程实践
表1 隧道劣化等级划分有侵蚀作用,使混凝土酥松、钢筋
劣化等级对结构功能和行车安全的影响措施和盾构螺栓锈蚀,降低了隧道承载
AA(极严重) 结构功能严重劣化,危及行车安全立即采取措施能力。监控中使用地质锤敲打表观
结构功能严重劣化,进一步发展危及裂损部位,对存有酥松感处检测混
A1(严重) 尽快采取措施
行车安全
凝土强度,同时检查裸露钢筋和渗
B(较重) 劣化继续发展会升至A级加强监视,必要时采取措施
漏水处的盾构螺栓状态。
C(中等) 影响较少加强检查,正常维修
结构变形监控
D(轻微) 无影响正常保养及巡检
结构变形监控是监控中的重
构等级,当深大基坑施工影响下的时,应化验水中泥砂率和pH值。点,为及时掌握变形状况,采用了
盾构隧道结构劣化等级由C级向B级(3)道床裂损监控。道床监控应全站仪自动化监控方式。全站仪自
发展时,需及时开展监控工作。与轨道监测相结合,轨道的几何形动化监控使用“南京地铁隧道结构
盾构隧道结构监控体系态等与道床状态有密切联系。初期自动化监测系统”,自动数据采
综合盾构隧道病害类型,选取监测道床裂损宽度与长度、脱空剥离集、数据处理、数据分析、预警预
能够切实反映隧道状态的项目,形量、翻浆冒泥范围和堆积厚度,后期报和W e b发布,全站仪采用L e i c a
成盾构隧道的监控体系(图2),全应结合轨道监测报告,建立动态巡 TM30。
面掌控盾构隧道结构状态。查区段,严密监测道床状态。(1)监控点位布设。1个盾构环
盾构隧道结构监控频率(4)材质劣化监控。渗漏水具中共布设6个L型小棱镜(图3)。
当盾构隧道结构劣化等级由C级
盾构隧道监控体系
向B级发展时,隧道结构极易发生裂
缝、渗漏和道床剥离等表观病害,
并会造成隧道内关键设备状态变化。