葉喆
摘? 要:在城市交通快速發(fā)展的今天,地鐵工程建設(shè)項目不斷增多。在地鐵項目實際的工程建設(shè)中容易出現(xiàn)沉降問題,此時加強其監(jiān)測與控制顯得尤為重要。文章以地鐵施工為例,對其沉降的基本監(jiān)測與控制方案進行了重點闡述。
關(guān)鍵詞:地鐵工程;施工沉降;監(jiān)測;控制方案
中圖分類號:U231? ? ? ? ?文獻標志碼:A? ? ? ? ?文章編號:2095-2945(2020)30-0127-02
Abstract: With the rapid development of urban traffic, the number of subway construction projects is increasing. In the actual construction of subway project, the settlement problem is easy to occur, so it is particularly important to strengthen its monitoring and control. Taking subway construction as an example, this paper focuses on the basic monitoring and control scheme of its settlement.
Keywords: metro engineering; construction settlement; monitor; control scheme
地鐵工程建設(shè)本身是一項復雜的工程項目,其中涉及到隧道開挖與支護等諸多施工環(huán)節(jié),非常容易出現(xiàn)地表沉降等病害。為了有效地防范地鐵施工沉降問題,離不開沉降監(jiān)測手段以及控制方案的應(yīng)用。因此,如何才可以更好地監(jiān)測與控制地鐵施工沉降是當前值得深入探析的重要研究課題之一。
1 地鐵施工沉降的監(jiān)測方案
1.1 監(jiān)測范圍與內(nèi)容
在開展地鐵施工作業(yè)期間,為了保證地鐵施工有序開展,主要監(jiān)測范圍一般選擇為站線結(jié)構(gòu)外緣兩側(cè)30m范圍內(nèi)的道路、地面、管線以及地面和地下構(gòu)筑物或建筑物,保證可以更好地確保地鐵施工有序開展。而針對地鐵施工沉降的具體監(jiān)測內(nèi)容而言,主要包括監(jiān)測地下水位的變化,管線、地表以及道路的沉降,地面構(gòu)筑物或建筑物的裂縫、傾斜與沉降等?;谠摲N監(jiān)測范圍與內(nèi)容的確定,可以為整個地鐵施工營造一個良好的施工條件,更有利于提升地鐵施工的質(zhì)量。
1.2 監(jiān)測點布設(shè)及監(jiān)測技術(shù)
(1)布設(shè)基準點。以地鐵車站為中心來科學設(shè)定測區(qū),之后再在各個測區(qū)當中設(shè)置數(shù)量不小于3個的可靠、穩(wěn)定水準基準點,用于專門對工作基點穩(wěn)定性進行測定與校驗,或者可以將其直接當做監(jiān)測點起點進行確定。在設(shè)定水準基點期間可以在變形區(qū)之外的原狀土層或基巖層當中埋設(shè)標石,或者可以結(jié)合測量控制網(wǎng)中所設(shè)置的各種控制點進行設(shè)定,又或者可以在一些穩(wěn)固性比較好的構(gòu)筑物與建筑物的墻上面設(shè)定水準點。如果條件不合理,那么可以在變形區(qū)之內(nèi)進行深層金屬管水準基準點埋置。此外,在設(shè)定各類水準基準點期間要避開水源地、交通干道、滑坡地段以及其他會破壞或腐蝕標石的位置。而在埋設(shè)標石之后,需要保持其達到穩(wěn)定狀態(tài)后方可進行觀測,相應(yīng)的穩(wěn)定期不宜小于15d。
(2)布設(shè)沉降變形點。在地鐵工程施工過程中,出現(xiàn)沉降的地方主要表現(xiàn)在建筑物、地表道路、管線幾個方面,相應(yīng)的沉降監(jiān)測沉降點布設(shè)要點如下:
其一,針對建筑物沉降的監(jiān)測點布設(shè)而言,可以將布設(shè)點設(shè)定在構(gòu)筑物或建筑物傾斜或沉降的位置進行控制,如建筑物沉降縫兩側(cè)或裂縫兩側(cè),以及較長建筑物出現(xiàn)形體改變的位置。在設(shè)置標志期間,要保證其結(jié)構(gòu)的合理性與穩(wěn)固性,并要避開外在的障礙物,保證不會對構(gòu)筑物或建筑物的美觀性產(chǎn)生影響,同時也更有利于進行觀測。如果建筑物外墻設(shè)定有厚度比較大的裝飾物,那么可以在相應(yīng)的地下室當中科學進行沉降觀測點布設(shè),否則如果缺乏地下室,那么可以將相應(yīng)標志設(shè)置在室內(nèi)有關(guān)位置。如果觀測點出現(xiàn)破壞問題,那么要在原位置或者本著就近原則及時進行補設(shè),確保整個數(shù)據(jù)觀測操作的連續(xù)性。
其二,針對地表道路沉降的監(jiān)測點布設(shè)而言,一般可以沿著地鐵隧道中心線平均50m進行布設(shè),如果重要主干道路寬度處于30~40m,并且在遇到立交橋或橫交道路期間可以相應(yīng)地進行橫斷面測點布設(shè),并分別設(shè)計5~7個測點。此外,地鐵結(jié)構(gòu)邊緣30m之內(nèi)的線路兩側(cè)位置處也要設(shè)定適宜數(shù)量的沉降觀測點;在地鐵車站出入口邊緣線30m范圍內(nèi)涉及到的建筑物、地表與道路等也要相應(yīng)地進行測點布設(shè)。
其三,針對管線沉降的監(jiān)測點布設(shè)而言,通??梢曰诘叵鹿芫€圖與管道兩接頭之間的局部傾斜度(值)的相應(yīng)控制標準來進行測點布設(shè),并且可以相應(yīng)地分成污水、供水、煤氣與電力等幾種類型的管道性質(zhì),一般沿著管道40~50m范圍內(nèi)進行布設(shè),其中的重要管道可以沿著30m進行布設(shè)。通過科學埋設(shè)標志與測點位置,可以對各類管道的實際沉降變化進行準確反映。而針對管線監(jiān)測點的編號設(shè)定而言,可以采取“管線類別代碼+序號”的方式進行確定,相應(yīng)的管線類別代碼包括“Y”(雨水)、“D”(電訊)、“R”(燃氣)、“X”(箱涵)、“L”(電力)、“W”(污水)等,如圖1所示的是電訊管道測點編號。此外,針對那些埋深比較淺的管線而言,布點可以直接設(shè)定在管線上,并可以相應(yīng)進行設(shè)定觀測井方式進行確定;針對那些埋深比較大的管線,可以利用不銹鋼導管進行測定,期間要借助PVC管進行保護。
(3)裂縫與地下水位監(jiān)測。裂縫與地下水位也是地鐵施工監(jiān)測中的關(guān)鍵點,具體要點如下:
其一,針對裂縫監(jiān)測而言,主要是監(jiān)測那些比較大的裂縫,并相應(yīng)地構(gòu)建專門的建筑物或構(gòu)筑物裂縫狀況數(shù)據(jù)庫。在監(jiān)測裂縫期間一般可以采取定期測定的方式來對構(gòu)筑物或建筑物的裂縫分布位置進行測定,具體包括監(jiān)測裂縫的寬度、長度以及走向等相關(guān)的變化情況;針對監(jiān)測的裂縫也要做好統(tǒng)一編號,不同裂縫的2側(cè)都可以相應(yīng)地布設(shè)2~3組用于觀測的專門標志,尤其是要保證裂縫寬度最大處以及裂縫末端部位處個設(shè)置一組測點,相應(yīng)的寬度測量精度要達到0.1mm。
其二,針對地下水位的監(jiān)測而言,要保證所設(shè)置的測點可以對地鐵全線開挖過程中的地下水位變化進行全面監(jiān)測。地鐵車站上面測孔的布設(shè)位置應(yīng)該設(shè)置在基坑外側(cè)接近構(gòu)筑物或建筑物的區(qū)域,布設(shè)組數(shù)可以控制在3~4組。針對區(qū)間地鐵隧道的測控布設(shè)而言,可以沿著線路兩側(cè)重要建筑物以及高大建筑物之前來進行布設(shè)。地下水位觀測過程中要做好地下水位觀測井以及觀測設(shè)備(水位計)使用方案設(shè)計。
2 地鐵施工沉降的控制方案
2.1 洞內(nèi)地層加固施工
在地鐵施工洞內(nèi)進行施工期間,洞內(nèi)塌陷是比較常見的一個沉降問題,這主要是由于挖方施工作業(yè)中容易出現(xiàn)過大的沉降值,影響了施工作業(yè)空間的規(guī)模性。針對這種情況,可以應(yīng)用洞內(nèi)加固施工工藝來對相應(yīng)的沉降問題進行有效控制,具體就是借助混凝土漿料來對相應(yīng)施工任務(wù)開展控制,在發(fā)現(xiàn)施工問題后要及時加以調(diào)控與解決,尤其是要合理調(diào)整漿料流動性和強度,在此基礎(chǔ)上借助灌漿加壓處理的方式來使?jié){料通過超前導管運送到特定位置處,以此加固基層土壤,提升結(jié)構(gòu)壓實程度,避免后續(xù)施工作業(yè)階段出現(xiàn)沉降問題。
2.2 背后回填注漿施工
該種施工工藝主要是對地鐵施工中的局部結(jié)構(gòu)進行加固處理的。在地鐵隧道修建到一定規(guī)模之后即可形成環(huán)路,此時需要在背部開展回填施工作業(yè)后,保證可以對地面沉降問題進行有效解決,同時還要保證其所承受的壓力確定在額定范圍內(nèi),這樣可以將下沉值控制在規(guī)定范圍內(nèi)。為了解決施工作業(yè)中出現(xiàn)的地面沉降問題,施工單位可以在相應(yīng)施工階段中開展注漿加固施工,由于此時尚沒有修建成基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),所以必須要切實做好隧道背部混凝土材料的加固處理,否則容易因為施工作業(yè)過程而影響了地鐵隧道工程施工的整體質(zhì)量與安全性。回填注漿施工過程中需要對時間進行有效控制,保證注漿施工作業(yè)中的密實度滿足相應(yīng)施工標準。在實際施工作業(yè)中,一般會將導管插入到地下結(jié)構(gòu)中,之后運用分段注漿施工工藝來確保整個施工作業(yè)的質(zhì)量,力求全面確保注漿加固施工的質(zhì)量。
2.3 開挖施工控制措施
在開挖施工作業(yè)期間會不可避免地出現(xiàn)滲透或下沉等問題,所以實際施工作業(yè)過程中可以應(yīng)用局部加固施工工藝來確保整個施工過程的質(zhì)量。首先要有效地控制測量的精準度,保證可以借助調(diào)控方案的科學設(shè)計來有效控制工程施工作業(yè)中的沉降情況,同時伴隨著地鐵工程項目的開展也要及時調(diào)整沉降控制方案,保證可以降低施工沉降值。在開展挖方施工作業(yè)前要切實做好相應(yīng)結(jié)構(gòu)加固支護處理,具體需要結(jié)合預先設(shè)定的支護設(shè)計參數(shù)來做好超前導管設(shè)計,期間可以結(jié)合施工地段的實際情況來對導管長度與數(shù)量進行科學確定,保證可以借助導管注漿施工來加固整個結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性。
3 結(jié)束語
總之,沉降是地鐵施工中比較常見的一類施工問題。在地鐵工程沉降施工過程中,要做好施工沉降變形的監(jiān)測方案設(shè)計工作,在做好洞內(nèi)地層加固施工和背后回填注漿施工的同時,采取切實可行的開挖施工控制措施,保證不斷提升地鐵施工的質(zhì)量。
參考文獻:
[1]齊志敏.地鐵隧道結(jié)構(gòu)沉降監(jiān)測分析[J].中國標準化,2017(8):242.
[2]劉鵬.城市地鐵隧道沉降預測及變形分析[D].西安科技大學,2019.
[3]曾良峰.關(guān)于地鐵施工地表沉降監(jiān)測分析[J].城市道橋與防洪,2017(7):181-183+20.
[4]吳莉娟,殷瑾.城市沉降監(jiān)測分析與預測[J].陰山學刊(自然科學),2017(1):78-81.