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1、地铁盾构隧道施工对周边环境影响的监测摘 要 地铁盾构隧道在通过不良地质条件地段施工过程中会对地层产生扰动,可能引起地表及周边建筑物变形或沉降,尤其是隧道穿过正在施工的基坑止水幕墙时,可能会拉裂幕墙危及基坑及附近建筑物安全,因此必须进行监测。文章介绍了广州地铁盾构隧道施工过程中的第三方监测的经验和体会,可供同类工程施工中借鉴。关键词 广州地铁 盾构隧道 环境影响 监测1工程概况.L.编辑。广州地铁三号线珠-客区间盾构工程利安花园段通过正在施工的利安花园三期工地,盾构施工前该工地基坑土方开挖已经完成,正在进行工程桩施工。地
2、铁盾构隧道将从工程桩中间穿过,两者最近距离1.7~1.8m。利安花园三期基坑用搅拌桩、旋喷桩止水,采用锚喷支护。该地段工程地质条件差,存在较厚的淤泥层和砂层。盾构施工前利安花园三期周边较大范围内地面有明显沉降,该区域建筑大部分为多层建筑,其基础采用静压桩(桩长12~18m)或采用锤击灌注桩(持力层为强风化层),还有部分建筑物基础形式不明。由于地质和设计原因,该地段地铁隧道顶部部分需在砂层中成孔,成孔过程中流沙和降水均可能会对周边环境造成影响:①引起周边地面、建筑物沉降;②引起周边土体、工程桩位移;③引起周边水位下降,导
3、致淤泥层固结压缩,引起周边地面、建筑物沉降;④隧道穿过止水幕墙时由于对止水幕墙及周边土体的扰动而引起止水幕墙的变形可能拉裂幕墙,造成基坑漏水,从而导致周边地面、建筑物沉降。基于上述考虑,在采取相关加固措施以保证周边已有构筑物安全的同时,应进行严密的监测,以确保周边构筑物的安全。2监测目的及监测内容为了及时准确地掌握三号线珠-客区间盾构工程利安花园段施工时周边环境和建筑物的沉降、基坑变形以及对利安花园已成桩的影响,保证利安花园基坑及其前期的建筑物、艺苑小区和果园场小区的建筑物及其周边环境的安全,及时发现可能存在的危险并采
4、取相应措施,将地铁施工对周边的不利影响减至最小,施工中以周边建筑物及地面(管线)沉降测量、周边水位测量、基坑止水幕墙顶部位移和沉降测量、工程桩顶部水平位移测量为主要观测项目,并在隧道和止水幕墙交叉位置、隧道和建筑物距离较近的位置进行土体深层变形测量,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。具体监测项目及内容如表1。3监测方法和测点布置测点布置以对周边建筑物沉降、利安花园三期基坑止水幕墙变形有较全面的了解为原则,同时,突出影响构筑物结构安全的重点项目和重点部位,如地铁隧道较近建筑物和隧道与止水
5、幕墙交叉位置增加水位测孔和土体变形测孔等。具体情况如下述。3.1周边建筑物、地面(管线)沉降测量沉降监测根据二等水准测量技术要求,按照先控制后加密的原则进行作业。选用进口精密水准仪配合铟钢尺测量,仪器标称精度为±0.4mm/km。测量过程中采用相同的观测网形,选定使用仪器和观测人员,并尽可能选择最佳观测时段,在基本相同的环境和条件下进行观测。由于场区面积较大,为减少测量误差,共埋设6个测量基准点:在利安花园小区埋设3个测量基准点,其中2个为深埋式基准点;在艺苑小区和果园小区,埋设3个深埋式基准点。所有深埋式基准点均钻孔
6、至岩层,然后在其顶部设置护罩。水准测量在水准基点稳定后进行观测。本项目监测以建筑物结构沉降测量为主,同时测量周边地面沉降,共布置165个测点。每栋楼根据距离地铁隧道的远近、基础形式的不同布置2~12个结构沉降测点和1~4个地面沉降测点;在利安花园三期基坑南侧管线位置布置8个地面沉降测点;在隧道与止水幕墙交叉的2个位置各布置6~8个地面沉降测点。3.2周边水位测量地下水位测量通过钻孔埋设水位测管,测孔穿过砂层,到达岩层面,深度约18m。采用声响式水位计观测,通过每次监测的水面标高来计算地下水位在一段时间内的累计变化量和平
7、均变化率,从而判断地下水位的变化对既有建筑物或构筑物的影响。水位测量共布置19个测孔:在基坑止水幕墙的周边布置水位测孔,测量止水幕墙后的水位变化,测孔间距为20~40m;在距隧道较近的建筑物附近布置水位测孔,测量该位置的水位变化;在果园小区布置2个水位测量剖面,按距离隧道边3m、10m、20m的距离布置测孔,测量水位变化梯度。3.3基坑止水幕墙顶部位移和沉降测量水平位移观测使用精密全站仪配合棱镜,采用极坐标法施测。监测工作基点在基坑四周布置,同时在远处稳固的地方布置基准点,测量工作基点的变化情况。采用二等水平位移监测标
8、准进行测量,变形点的点位中误差≤3mm。测点采用强制对中,以减少对中误差。其沉降测量方法与周边建筑物、地面(管线)的沉降测量方法相同。在基坑止水幕墙顶部位移和沉降测量中共布置了21个测点。在基坑止水幕墙的顶部布置测点,测点间距15~30m。基坑周边各项监测点布置见图1。3.4工程桩顶部水平位移测量工程桩顶部水平位移测量方法与基坑止
