地铁盾构隧道下穿机场停机坪监测方法及变形规律分析

地铁盾构隧道下穿机场停机坪监测方法及变形规律分析

发表时间：2019-05-08T10:48:52.757Z 来源：《防护工程》2019年第2期作者：陈炎

[导读] 盾构施工过程共布设30组洞内收敛和拱顶沉降监测点，变形均在-2mm~+2mm之间，监测数据稳定，无明显突变情况。

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摘要：盾构法是地铁区间施工使用最普遍的工法之一，施工过程会不可避免的引起地表沉降。本文以成都地铁10号线下穿双流机场停机坪为例，简要阐述了施工监测方案，对监测成果进行了分析，结果表明停机坪变形控制达到了预期效果，盾构隧道施工过程安全风险可控，分析了盾构穿越过程停机坪的变形特性，为以后类似工程的监测和设计提供参考和指导。

关键词：地铁；盾构隧道；停机坪；监测方法；变形规律

1 工程概况

成都地铁10号线二期工程空港二站-双流西站盾构区间垂直下穿双流机场T2航站楼停机坪，穿越长度约为850m，停机坪结构为混凝土路面结构，由上至下依次为380mm混凝土路面、20mm碎石垫层、200mm水泥碎石上稳定基层、200mm水泥碎石下稳定基、压实度大于95%的土基，此处盾构处于砂卵石地层，隧道顶埋深为8.1m~25m。停机坪为机场重要建筑物，由于施工期间不允许停航，所以对于盾构姿态的控制和沉降的要求特别严格，一旦出现沉降过大，导致航班延迟或者地面机坪道面开裂，会造成非常严重问题。

2 监测方案

（1）监测项目

根据成都地铁10号线二期工程施工图设计文件及相关规范，并综合考虑技术的可行性，盾构区间下穿双流机场停机坪过程中对停机坪地表，及停机坪内登机廊桥、高杆灯等附属设施进行了沉降和倾斜监测。

（2）测点布设方法

由于停机坪部分区域无法钻孔，故地表监测点采用喷漆和钻孔两种方式布设。小里程端100米范围，埋深8.1米-8.5米，采用钻孔方式布设；其他区域，埋深8.5米-25米，采用喷漆方式布设。监测点沿左、右线中线布设，每5米一个。钻孔方式：首先在地面开Φ120mm的孔，打入Φ20mm螺纹钢筋，钢筋长度1米，然后在钢筋周围填入细沙夯实，细沙顶部距离地面5cm，钢筋露出细沙1cm，然后盖上保护盖。喷漆方式：在地表喷直径4cm的圆形白色喷漆作为底色，待白色喷漆干后再喷直径3cm的红色圆形喷漆，待红色喷漆干后，用细线占沾白色喷漆弹出圆的“十”字中心，中心即为每次监测位置。

登机廊桥另一端与指廊铰接，下部由四根钢管柱支撑，对该每个钢管柱进行沉降监测，各钢管柱的沉降值可反应登机廊桥四个部位的沉降情况，通过各钢管柱的差异沉降量，可计算登机廊桥横向和纵向的差异沉降。钢管柱与下部基础通过螺栓紧密连接，对每个钢管柱最外侧螺栓喷漆标记，作为沉降监测点。

高杆灯倾斜测点通过在高杆灯表面上粘贴反射膜片布设。上下各一片为一组，通过测量反射膜片的坐标变化，计算高杆灯的倾斜变形。

（3）监测方法

沉降监测采用电子水准仪Trimble DINI03，按照二等水准测量技术要求进行；倾斜监测采用徕卡TS11型全站仪，按照极坐标法测量反射膜片坐标计算其倾斜值。

3 监测结果和变形特性分析

停机坪上方共布设316个沉降监测点，最大沉降值-15.56mm，平均沉降值-2.67mm，其中有2个监测点沉降超过控制值-10mm。沉降值主要分布在-6mm~0mm之间，共295个监测点，占监测点总数的92%,沉降范围分布见图1。

图2隧道中线变形曲线图

盾构区间下穿停机坪过程中，停机坪上方典型测点沉降区间见图3所示。由图可以看出盾构施工过程中，停机坪沉降主要在左线盾尾脱出后3天内，该阶段沉降量约占总沉降量的90%，右线再次通过过程无明显沉降。

图4 超方部位监测点变形过程曲线

盾构施工过程共布设30组洞内收敛和拱顶沉降监测点，变形均在-2mm~+2mm之间，监测数据稳定，无明显突变情况。

4 结论

（1）本项目盾构区间穿越停机坪过程中，出超方区域外，其他部位沉降满足设计要求；

（2）停机坪沉降主要发生在盾构脱出后的3-4天内；

（3）该区域由于埋深较深，后掘进的右线对左线上方停机坪无明显影响；（4）本项目盾构区间洞内收敛和拱顶沉降监测数据稳定，无明显变形。