浅谈北京地铁十号线隧道施工中的工程监测

　　摘要：通过对北京地铁十号线工体北站~呼家楼站区间隧道、呼家楼~光华路站区间隧道及其附属结构物工程特点分析，找出了工程监测的重点和难点，并提出了具体的监测内容和解决难点的方法。
　　关键词：监测，隧道，工程，施工
　　1、 工程概况
　　本标段属于北京地铁十号线一期工程，由两段暗挖区间组成，即工体北站~呼家楼站区间隧道、呼家楼~光华路站区间隧道及其附属结构物。
　　工~呼区间，呼～光区间均为马蹄形区间隧道，浅埋暗挖法施工。其中包含区间隧道的施工竖井、井底施工通道和区间防灾通道。施工竖井与井底联络通道相连处设马头门。工~呼区间施工场地设于区间中部左线左侧，工体北路西里一巷附近，占地1700平方米，呼～光区间施工场地设于区间中部左线左侧，呼家楼西里一巷附近，占地2000平方米，在区间靠近光华路站附近设两个总面积不少于30平方米的迂回风道。
　　2、 工程难点分析及监测重点
　　2.1 工~呼区间
　　工~呼区间隧道左右线位于东三环辅路下方，其工程难度较呼～光区间大，区间左右线隧道需穿越两座人行天桥，隧道左线的东侧、右线西侧建（构）筑物较多，四栋三层楼离隧道距离较近，工程难点及监测重点：
　　1）区间隧道左、右线均在天桥的桩基础之间穿越人行天桥，隧道埋深17m左右，左线隧道离桩基最近距离为1.8m，施工难度较大。为了保证地面交通和天桥的安全，控制桩基础的不均匀沉降，应加强对桩基础和地表进行沉降观测，并在天桥前方布置一个地表沉降观测断面。适当加密监测频率，对拱顶沉降、净空收敛、地表沉降、天气基础沉降同步监测，相互校验分析，并及时反馈监控量测资料，如果沉降异常，调整施工参数，采取天桥加固措施，保证安全。
　　2）区间左右线隧道需穿越姚家园路、白家庄路，交通繁忙，隧道通过过程中适当加密监测频率，及时分析拱顶、地表沉降关系，反馈施工，保证施工安全及公共交通的正常运行。
　　3）区间左线东侧的白家庄B、C、D、E四栋三层楼距离隧道较近，建筑物测点每个楼布置6个，施工中重点监测，同时对本区间内的其它建（构）筑物进行沉降观测，并注意外观、裂缝观测。
　　2.2 呼~光区间
　　呼~光区间隧道左右线位于东三环辅路下方，区间左右线隧道上方基本没有建筑物，主要有京广桥和京广中心，工程难点及监测重点：
　　1）区间隧道上台阶主要穿越地层为圆砾和粉土层，施工前先进行降水施工，因此，降水施工的质量直接关系到隧道开挖围岩的稳定性，工程施工难度及风险性较大，施工中做好监测管理与信息反馈，同步分析各个监测项目。
　　2）区间左右线隧道需穿越朝阳路、朝阳门外大街，交通繁忙，施工过程中适当加密监测频率，保证施工安全和交通正常。
　　3）区间右线西侧的京广中心、京广大厦写字楼和关东店北街15层楼均距离隧道20m左右，隧道通过前后应及时监测，保证安全。
　　3、 监测内容
　　3.1 地表下沉
　　3.1.1 监测目的
　　地铁区间浅埋暗挖法施工隧道开挖后，地层中的应力扰动区延伸至地表，围岩力学形态的变化在很大程度上反映于地表沉降，且地表沉降可以反映隧道开挖过程中围岩变形的全过程。尤其是对于城市地下工程，若在其附近地表有建筑物时就必须对地表沉降情况进行严格的监测和控制，保证施工安全。
　　3.1.2 监测方法
　　（1）基点埋设
　　首先，基点应埋设在沉降影响范围以外的稳定区域内；其次应埋设至少两个基点，以便基点互相校核；基点的埋设要牢固可靠，采用标准地表桩，必须将其埋入原状土，并做好井圈和井盖。在坚硬的道面上埋设地表桩，应凿出道面和路基，将地表桩埋入原状土，或钻孔打入1米以上的螺纹钢筋做地表观测桩，并同时打入保护钢管套。如图1所示。基点应和附近水准点联测取得原始高程，基点应埋设在视野开阔的地方，以利于观测。
　　对于本标段而言，线路较长，因此，基点的选择对于观测的及时性、准确性息息相关，在此基础上可以有效地反馈施工。地表基点与线路内的建筑物沉降、管线沉降等观测项目共用。
　　
　　图1基点埋设示意图
　　（2）测点布置与埋设
　　区间地面及道路沉降测点分别布置在两条隧道中线上，测点间距10m，并相隔每100m左右设一个主观观测断面。沉降测点的埋设时先用冲击钻在地表钻孔，然后放入沉降测点，测点采用Ф20～30mm，长200～300mm半圆头钢筋制成。测点四周用水泥砂浆填实，并在地表做保护井，如图2。
　　
　　图2地表沉降的规范测点
　　
　　（3）沉降值计算
　　地表监测基点为标准水准点（高程已知），监测时通过测得各测点与水准点（基点）的高程差ΔH，可得到各监测点的标准高程Δht，然后与上次测得高程进行比较，差值Δh即为该测点的沉降值。即：
　　ΔHt(1,2)=Δht(2)-Δht(1)
　　3.2 建筑物沉降、开裂
　　3.2.1 监测目的
　　在施工过程中，通过对周围建筑物的变形监测，随时了解施工对周围建筑物的影响程度及影响范围，便于及早发现问题、解决问题，将变形控制在建筑物安全警界值内，保证周围建筑物的安全。
　　3.2.2 监测方法
　　（1）建筑物沉降观测
　　测点布置与埋设：基点的埋设与地表下沉测量方法的埋设相同，埋设时先在建筑物的基础或墙上钻孔，然后将预埋件放入，孔与测点四周空隙用水泥砂浆填实。测点基本布设在被测建筑物的角点上，测点的埋设高度应方便观测，同时测点应采取保护措施，避免在施工和使用期间受到破坏。每幢建筑物上一般布置4个观测点，特别重要的建筑物布置6～8个测点。测点的布置参照图3所示。
　　

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