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1、 上灣煤礦專用線隧道施工監(jiān)測研究 包神鐵路集團有限責任公司內(nèi)蒙古鄂爾多斯017000摘要：包神鐵路上灣專用線隧道設(shè)計采用明挖法施工，地層主要為人工堆積素填土及風積層細砂，VI級圍巖。施工過程將基坑監(jiān)測作為重要工序。本文根據(jù)該隧道特殊的地理位置、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件以及明挖法施工技術(shù)的特點等，確定基坑監(jiān)測的內(nèi)容、測點布置、監(jiān)測頻率、報警值以及監(jiān)測重點。對施工過程進行動態(tài)控制，及時反饋監(jiān)測結(jié)果，確保建筑基坑安全，同時保護基坑周邊環(huán)境。本文總結(jié)的內(nèi)容可為同類基坑工程的建設(shè)和監(jiān)測提供借鑒和參考。關(guān)鍵詞：隧道；基坑；監(jiān)測1工程概況包神鐵路集團公司上灣裝車站改造工程的上灣隧道進出口里程為改DK2+590

2、改DK2+890，全長300m。單洞雙線隧道，最大埋深為3.7m，隧道上方為上灣煤礦工業(yè)廣場。場地內(nèi)地層主要為第四系全新統(tǒng)人工堆積素填土及風積層細砂。隧道區(qū)地下水為第四系孔隙潛水，埋深5.46.8m。隧道圍巖級別為VI級。隧道采用明挖法施工，明挖平頂直墻框架結(jié)構(gòu)?；觽?cè)壁安全等級為二級，采用8001000鉆孔灌注樁+鋼管支撐圍護型式，左右兩側(cè)各300根圍護樁。監(jiān)控量測是復(fù)雜基坑施工中的重要環(huán)節(jié)之一，通過對基坑施工過程的動態(tài)控制，驗證支護結(jié)構(gòu)設(shè)計，保護基坑支護的安全，掌握地層、地下水、圍護結(jié)構(gòu)與支撐體系的狀態(tài)，及施工對既有建筑物的影響。通過對量測數(shù)據(jù)的整理和分析，及時確定相應(yīng)的施工措施，做到信息

3、化施工，確保施工工期和既有建筑的安全，同時積累工程經(jīng)驗1。2監(jiān)控量測內(nèi)容和測點布置根據(jù)建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范（GB50497-2009），本項目基坑類別為二級基坑，主要的監(jiān)測內(nèi)容有：1）圍護結(jié)構(gòu)水平位移和沉降；2）地表沉降；3）地下水位觀測；4）支撐軸力監(jiān)測；5）圍護結(jié)構(gòu)傾斜變形監(jiān)測；6）樁身內(nèi)力監(jiān)測；7）基底變形觀測；8）周圍建筑物的沉降監(jiān)測；基坑監(jiān)測類型和數(shù)量的確定應(yīng)結(jié)合工程性質(zhì)、地質(zhì)條件、設(shè)計要求、施工特點等因素綜合考慮。為驗證設(shè)計數(shù)據(jù)而設(shè)的測點應(yīng)布設(shè)在設(shè)計中最不利位置和斷面上，為結(jié)合施工而設(shè)的測點要布設(shè)在相同工況下最先施工的部位，其目的是及時反饋信息、指導(dǎo)施工。各類測點的布置在時間和

4、空間上應(yīng)有機結(jié)合，力求使同一監(jiān)測部位能同時反映不同的物理變化量，找出其內(nèi)在的聯(lián)系和變化規(guī)律。監(jiān)測項目初始值在相關(guān)工序之間測定，并取至少連續(xù)觀測3次的穩(wěn)定值得平均值12。結(jié)合本工程特殊的地理位置、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件以及明挖法施工技術(shù)的特點等，確定監(jiān)控量測的重點：1）地面沉降。明挖段由于基坑周邊及底部以細砂土為主，直立性差，且該圖層在動力作用下容易造成砂土液化，土體強度極易降低，使基坑發(fā)生側(cè)向位移，基坑支撐不及時或維護結(jié)構(gòu)漏水均可使基坑變形，進而引發(fā)地表變形。為防止地表變形，應(yīng)控制降水規(guī)模及強度，挖土深度，及時支撐基坑。同時加強監(jiān)控量測，并根據(jù)量測結(jié)果采取加強圍護措施。2）施工降水引起的地下水

5、位的下降，一方面減少了水的浮托力，增加了土的有效壓力，使土體產(chǎn)生附加沉降變形；另一方面，產(chǎn)生的動力水壓力可能使砂層產(chǎn)生流砂、潛蝕現(xiàn)象，使砂土產(chǎn)生“流砂”現(xiàn)象，從而引起局部地層被掏空，造成基坑周圍建筑物下沉，周圍底面產(chǎn)生塌陷。圖2.1測點布置平面圖圖2.2圍護結(jié)構(gòu)及地表沉降監(jiān)測點布置圖（單位：m）3監(jiān)測頻率和報警監(jiān)測項目的監(jiān)測頻率綜合考慮基坑類別、基坑及地下工程的不同施工階段以及周邊環(huán)境、自然條件的變化和當?shù)亟?jīng)驗而確定。實際監(jiān)測過程中，按照既定頻率實施，當施工有較大變動或監(jiān)測結(jié)果和巡查結(jié)果有異常時，現(xiàn)場監(jiān)測人員則根據(jù)現(xiàn)場施工情況調(diào)整監(jiān)測頻率。監(jiān)測數(shù)據(jù)應(yīng)及時處理并及時反饋，以便指導(dǎo)施工，做到信息化

6、施工。當發(fā)現(xiàn)有異常情況應(yīng)立即采取措施，防止發(fā)生事故?；颖O(jiān)測報警值應(yīng)滿足基坑工程設(shè)計、地下結(jié)構(gòu)設(shè)計以及周邊環(huán)境中被保護的控制要求。本工程基坑監(jiān)測報警值根據(jù)土質(zhì)特征、設(shè)計結(jié)果及當?shù)亟?jīng)驗等因素如表3.1。4監(jiān)測結(jié)果4.1施工概況基坑工程一般是分階段分部施工，監(jiān)測過程與施工同步。截止2014年9月，已開挖DK2+680DK2+802段，深度10.19m，該段冠梁頂高程1108.00，基坑底面高程1097.671097.96，鉆孔灌注樁長度18.1m。DK2+802DK2+890段，已開挖深度5米。底板累計澆筑100米，累計墊層施工120米。上層累計安裝37根鋼支撐，下層累計安裝31根鋼支撐。限于篇幅

7、，本文重點對已開挖DK2+680DK2+802段施工過程的監(jiān)測過程進行研究。4.2監(jiān)測點布設(shè)情況已布設(shè)的監(jiān)測點：9個圍護樁的54個鋼筋應(yīng)力計和27個壓力盒，14根測斜管。DK2+675大里程方向鋼筋應(yīng)力計、壓力盒，測斜管等預(yù)埋元件全部完成。布置基坑周邊5排，DK2+680、DK2+710、DK2+740、DK2+770、DK2+800共16個土體地表沉降測點；冠梁頂部左右兩側(cè)各15個、共30個沉降、位移監(jiān)測點。4根水位管和4根分層沉降管也已完成布設(shè)。臨近房屋19個監(jiān)測點，其中井口房屋5個，安保亭1個，項目部4個，材料庫4個，鍋爐房5個。DK2+740處上、下兩層鋼支撐上各安裝6個鋼筋應(yīng)力計；D

8、K2+790處上、下兩層鋼支撐上各安裝6個鋼筋應(yīng)力計；DK2+670處上層鋼支撐上安裝6個鋼筋應(yīng)力計，DK2+870處下層鋼支撐上安裝6個鋼筋應(yīng)力計，共計安裝鋼筋應(yīng)力計36個。4.3各監(jiān)測項目結(jié)果1）樁頂冠梁豎向位移：本階段所監(jiān)控樁頂16個沉降觀測點中，DK2+689左側(cè)冠梁GZ7累計沉降最大-6.6mm，本周沉降-0.2mm，沉降速度為-0.03mm/d；DK2+764右側(cè)冠梁GY12沉降速度最大為-0.09mm/d，本周沉降-0.6mm，累計沉降-4.4mm。圖4.1基坑右側(cè)冠梁隨時間累積下沉變化曲線圖4.2基坑右側(cè)冠梁隨時間累積下沉變化曲線2）周邊房屋沉降：所監(jiān)控臨近建筑物，項目部4個沉

9、降觀測點中，監(jiān)測點X1本周下沉-0.8mm，下沉速度為-0.11mm/d，累計-5.1mm；材料庫3個沉降觀測點中，監(jiān)測點C2本周下沉-0.9mm，下沉速度為-0.13mm/d，累計-3.6mm。3）周邊地表沉降：所監(jiān)控地表16個沉降觀測點中。DK2+710右側(cè)地表D55，本周沉降-0.9mm，沉降速度為-0.14mm/d，累計沉降-1.4mm。4）深層水平位移：DK2+750左側(cè)冠梁的013號測孔反應(yīng)，深度9m位置，本周水平位移最大3.55mm，平均速度為0.51mm/d，累計5.68mm；DK2+750右側(cè)冠梁的014號測孔，深度9m位置，深層水平位移累計最大，累計5.01mm3。圖4.3

10、DK2+750里程左側(cè)和右側(cè)測斜孔深層水平位移隨深度變化曲線5）地下水位：水位監(jiān)測點SZ3水位下降速度最快，本周下降12cm，下降速度為-3.4cm/d，累計下降-471.9cm4。圖4.4各水位監(jiān)測孔隨時間累積下沉變化曲線6）鋼支撐內(nèi)力：DK2+670上層鋼支撐應(yīng)力為-0.72MPa；DK2+740上層鋼支撐應(yīng)力為-3.38MPa；DK2+740下層鋼支撐應(yīng)力為-2.84MPa；DK2+790上層鋼支撐應(yīng)力為-7.29MPa。圖4.5DK2+740里程鉆孔灌注樁鋼筋應(yīng)力變化曲線5總結(jié)基坑監(jiān)測是基坑施工的重要工序，本工程根據(jù)上灣隧道特殊的地理位置、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件以及明挖法施工技術(shù)的特點等，確定監(jiān)控量測的重點，在監(jiān)測過程對施工過程的動態(tài)控制，及時反饋監(jiān)測結(jié)果，確保建筑基坑安全并保護基坑周邊環(huán)境。目前，上灣隧道基坑工程開挖順利。本文總結(jié)的內(nèi)容可為同類基坑工程的建設(shè)和監(jiān)測提供借鑒和參考。參考文獻：1建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范（GB50497-2009）；2安關(guān)峰.廣州地鐵公園前地下空間深基坑綜合支護監(jiān)測分析.巖土工程學報2007，（6）：45-473蔡干序.基坑監(jiān)測工程測斜技術(shù)的探討.建筑科學.2009，（11）：86-884雷崇.杭州地鐵彭埠站基坑計算與監(jiān)測結(jié)果分析.鐵道標準設(shè)計.2011，（5）：65-68. -全文完-