基坑开挖对下卧隧道影响的实测研究

摘要：本文以建于地铁盾构隧道上方的某地下广场开挖工程为背景，把基坑开挖对隧道产生的沉降、水平位移和管径收敛实测数据进行了整理分析，得出结论。

关键词：坑底支护;隧道变形;实测研究

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背景

某基坑开挖工程是一个下沉式广场。下沉广场基坑面积为12053㎡，基坑深度为5.3m。地铁1号线穿越长度52.7米，盾构顶距离地下室底板最小距离为3米，开挖阶段隧道最小覆土约为0.5倍洞径。

1监测目的

地下工程按信息化设计，现场监控量测是监视围岩稳定、判断支护衬砌设计是否合理安全、施工方法是否正确的重要手段。通过监测，可以将监测数据与预测值相比较，判断前一步施工工艺和支护参数是否符合预期要求，以确定和调整下一步施工，确保施工安全和地表建筑物、地下建筑物安全[1] ;可以将现场量测的数据、信息及时反馈，实测数据与理论预测值比较，用反分析法进行分析计算，以修改和完善设计，使设计达到优质安全、经济合理，并指导今后的工程建设[2] 。

其目的就是通过对监测信息的分析科学合理指导后续工程的施工;确保支护工程安全及周边建筑物和道路管线的稳定及安全;为今后类似工程的建设积累数据、提供经验。

本文主要介绍穿隧道管片衬砌拱顶沉降（上浮）监测和隧道管片衬砌收敛监测：影响范围内每环管片一个断面，左线隧道共90个断面，右线隧道共128个断面，即沉降和上浮监测共218对，隧道收敛监测共218对，具体位置见图1：

图1 监测断面布置图

2监测手段

隧道内（拱顶及隧底）沉降上浮监测：采用电脑监控全自动不间断监测方法。在设计断面位置使用电锤埋设一沉降监测标点。标点为顶部光滑的、凸球面钢制测钉。埋入盾构管片中的测钉要有足够的锚固长度（不小于3cm），测钉与盾构管片间不得松动。

隧道内收敛监测：采用电脑监控全自动不间断监测方法。在设计断面位置使用电锤埋设一收敛沉降监测标点。标点为环形挂钩。埋入盾构管片中的测钉要有足够的锚固长度（不小于3cm），测钉与盾构管片间不得松动。

3基坑开挖对盾构隧道变形影响的监测结果

为确保工程施工对地铁隧道的影响处于可知、可控的状态，从开工后即按监测方案所要求的技术方案和频率展开监测工作。现将基坑开挖期间的监测成果进行汇总整理，并结合此期间的施工工序进行分析，总结水泥搅拌桩施工、卸土及钻孔灌注桩施工、基坑开挖（分步开挖）及底板浇注等施工工序对下方盾构的影响及变化规律。

前期监测数据表明期间：水泥搅拌桩施工期间隧道整体会有显著下沉趋势发生;钻孔灌注桩施工期间隧道有不均匀沉降发生;基坑开挖阶段隧道有显著的上浮隆起位移发生;底板浇注后隧道上浮隆起位移逐步停止趋于稳定。其后隧道整体无显著沉降位移发生。无变化速率超报警值情况，桩基施工期间个别环片累计变化量出现过超报警限值情况，及时停工并采取安全措施（卸土）后累计值回复到安全范围内。

后期监测数据统计表明，随着主要施工作业的结束，隧道环片隆沉变化速率缓慢并趋于收敛，期间测点有效位移变化量范围介于-0.8mm～0.6mm，隧道状态在施工结束一段时间后逐步趋于稳定平衡状态。参照《建筑变形测量规范》JGJ8-2007“当最后100d的沉降速率小于0.01～0.04mm/d时可认为已经进入稳定阶段”的规定，可以判定下方地铁隧道已进入稳定阶段。

前期监测数据表明期间左右两侧隧道水平位移均无明显变化趋势，目前左侧隧道水平位移累计位移量约-2mm～+3mm，右侧累计位移量-1mm～+3mm。无变化速率或累计变化量超报警限值情况发生。

自施工监测开始至后期，监测数据统计表明隧道水平位移无显著变化趋势隧，主体结构施工结束后隧道水平位移变化速率进一步趋缓，累计水平位移幅度维持在在±3mm内。

前期监测数据表明期间：水泥搅拌桩施工期间隧道环片管径整体会有显著增大;钻孔灌注桩施工期间隧道水平管径仍有微弱增大;基坑开挖阶段隧道环片管径整体会有微弱减小;底板浇注后隧道水平管径变化逐步停止趋于稳定。其后隧道水平管径无显著变化发生。无变化速率超报警值情况，桩基施工期间个别环片水平管径累计变化量出现过接近报警限值情况，及时通报相关单位并采取安全措施（卸土减荷）后累计值偏大情况得到一定控制。

后期监测数据统计表明，随着主要施工作业的结束，隧道管径收敛变化速率缓慢并趋于收敛，期间管径变化量范围介-2.0mm～+2.0mm，隧道自身形态在施工结束一段时间后逐步趋于稳定。

参考文献：

[1] 汪小兵，贾坚.深基坑开挖对既有地铁隧道的影响分析及控制措施[J].城市轨道交通研究，2009（5）：52-57.

[2] 高广运，高盟，杨成斌，余志松.基坑施工對运营地铁隧道的变形影响及控制研究[J].岩土工程学报，2010，32（3）：453-458.

作者简介：

谢素云（1988.1），女，汉族，江西吉安人，助教，硕士，主要从事工程造价及建筑工程技术研究

（作者单位：湖北生态工程职业技术学院）