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地铁盾构隧道下穿公路隧道安全监控的研究(1)(2)

2013-07-05 01:01 4) 图2 还反映出在盾构到达后, 土压力不断增加, 平均大约增加0106MPa , 随后又减少了大约0104MPa 。说明盾构在推进时对周围主体产生挤压, 使压力增加, 而后产生弹性恢复, 压力减小。压力经历了减小—增大—减小的动态变化后, 其间使公路隧道和盾构隧道的受力发生变化, 控制不好会影响两隧道的安全。
(2) 公路隧道底板沉降
      从4 月25 日开始对玄武湖公路隧道底板开始跟踪监测, 到5 月23 日盾构已经完全穿出一段距离后, 公路隧道南北线29 个监测点最大隆沉值为119mm , 最小值011mm , 未影响公路隧道的安全。为分析盾构推进对公路隧道底板影响规律, 分别绘制公路隧道方向(南线) 沉降在不同时间段内的变化曲线图, 以及典型点随时间变化的曲线图(图3 , 图4) 。

图3 　南线公路隧道底板各时段沉降曲线

图4 　典型地表点随时间变化曲线

分析图3 、图4 可以得到以下结论:
1) 盾构未到达公路隧道时, 地表有比较大的沉降量, 最大沉降量为116mm , 说明盾构正面对土体的推应力小于原始侧向地应力。而且其沉降量曲线与累积沉降量曲线很接近, 说明这一阶段的沉降量是通过公路隧道时主要沉降段。
2) 盾构通过时, 地表有隆起的现象, 最大值仅为017mm , 由于盾构切口到达时与盾构土仓顶部压力基本一致, 微量隆起跟强注浆量有关。同时没有出现大的隆起说明抗拔桩起到了抗拔的作用。
3) 盾构通过后, 公路隧道地表有微小的沉降, 其中S1 -1 , S2 -1 处于抗拔桩外沉降明显。
4) 分析典型点沉降过程, 盾构到达前的沉降量占到总沉降量的95 % 以上, 速率为0108mmΠd。而通过时的隆起抵消了通过后由于土体的固结引起的沉降。
5) 监测数据显示, 当覆土厚度不够时, 加载垫层和抗拔桩是有效的措施之一, 能很好地控制地表的隆沉。 本文来自中国科教评价网
(3) 管片沉降及隧道收敛
      监测数据显示公路隧道的净空收敛最大变化量为0187mm 。同时根据对地铁管片连续的跟踪监测表明, 相交处地铁隧道最大累积收敛为1148mm , 最大累积沉降为0170mm 。考虑到读数的误差, 可以认定在穿越玄武湖公路隧道期间, 公路隧道没有受到大的影响; 完全穿越后地铁管片的沉降以及收敛在控制范围内, 说明公路隧道已经趋于稳定, 盾构隧道安全穿越公路隧道。
4 　结论
(1) 监测数据表明在盾构隧道穿越公路隧道期间, 盾构的各种参数设置比较适当, 在推进速度较快(约60mmΠmin) 的情况下, 保证了公路隧道的稳定; 同时为右线盾构隧道的再次穿越积累了经验。
(2) 地铁隧道与不同类型的隧道互交并且采用土压平衡盾构施工, 当覆土厚度不够时, 可加载垫层和设置抗拔桩。监测结果表明一些变形数值远远小于控制值。在覆土最小仅为11004m 的状态下, 盾构机安全穿越公路隧道, 为以后同类型工程积累宝贵的经验。
(3) 在盾构推进时, 须加强周边环境的监测, 根据实际情况来调整盾构推进参数, 控制地表沉降, 保证相交隧道的安全有着重要的作用。

参考文献
[1 ] 唐益群等. 上海地铁盾构施工引起地面沉降原因分析研究
[ 2 ] 张庆贺等. 盾构推进引起土体扰动理论分析与试验研究
[ 3 ] 岩土工程监测规范. 北京: 中国计划出版社, 996.

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论文出处(作者):黄腾　张书丰　陶建岳