盾构穿越铁路段监控量测技术浅析

《盾构穿越铁路段监控量测技术浅析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、盾构穿越铁路段监控量测技术浅析李飞（中国中铁科学研究院有限公司，四川成都610000）【摘要】监控量测技术在地铁施工过程中的发挥着重要作用，通过监测对象分析、监测点埋设、监测数据采集、监测数据分析和监测数据反馈等措施信息化指导施工。本文以盾构下穿京广铁路工程为主线，从多方面对监控量测技术的开展进行了详细陈述。.jyqkonitoringmeasurementtechnologyplaysasignificantroleintheprocessofmetroconstruction.Measuresaretakenunderinformationalizedinstructionssuch

2、asanalyzingmonitoringobjects,settingmonitoringpoints,collectingmonitoringdata,analyzingandfeedingbackmonitoringdata.Thispaperfocusesontheshieldanyonitoringmeasurementtechnology.【Keyeasurement0　引言21世纪是地下空间开发与利用的世纪，近年来科学技术创新成果不断呈现，盾构应用技术不断完善。盾构施工法作为现代隧道施工先进工法，在各大城市轨道交通建设中得到迅速推广运用。而监控量测系统的实施应用实现了城市轨

3、道交通建设信息化施工的要求，提高施工效率，减少工程成本。监控量测技术的实施难点在于监测对象及监测数据的分析，也是监控量测技术的重要内容。1　工程概况长株潭城际铁路[1]是连接长沙、株洲、湘潭城市群的城际快速铁路，是推动长株潭城市群经济一体化的关键之一。盾构施工采用目前国内直径最大、最先进的土压平衡式盾构机，每台盾构机总长126米，总重1400多吨。其中盾构隧道在向树木岭站掘进过程中，左右线盾构机要先后10次下穿京广铁路，隧道埋设约18.4m～32.35m。京广铁路是中国最重要的一条南北铁路干线，具有极其重要的战略地位，因此穿越铁路段必须严格控制地层沉降和盾构开挖面的稳定性。2　地质分析盾

4、构隧道地层主要为人工填土、粉质粘土、砾石层及泥质粉砂岩[1]。其中盾构隧道穿越穿越地层主要为泥质粉砂岩，具有透水性强，土体粘聚力小，地层自稳能力较差等特点。在各岩土地层交接处不同程度存在软弱不均匀地层对盾构穿越过程极为不利。且实际施工中会遇到各种复杂地层，地质资料提供的只是部分的钻探资料，不能完全准确反映实际地质情况，使盾构推进控制变得非常复杂。其中土体较强的渗透性除了容易致使刀具磨损快之外，还容易导致土仓压力消散快，土仓难维持平衡。与此同时土体易附于刀盘表面及靠近中心区域的刀盘开口造成切削效率降低，刀盘扭矩增大，切削土体进入土仓后易附于仓板表面，影响土仓传感器数据准确性。本隧道松散孔隙

5、水类型主要为湘江二级阶地的第四系中更新统圆砾、卵石含水层组成，上部多为网纹红白土不透水层相隔，地下水具弱承压性，主要大气降水及地表水补给，与湘江河水呈互补关系。本隧道地下水类型按其埋藏分散特征分为上层滞水、孔隙潜水及强～弱风化基岩裂隙水。3　监控量测实施应用3.1　监测目的（1）隧道工程结构为地下隐蔽工程，现有检测手段不可能全面反映其工程质量，而工程结构自身安全直接关系到工程成败，开展隧道工程结构监测有利于及时取得工程结构的变形、受力状态，对异常情况及时采取对策，防止事故发生；（2）了解盾构穿越铁路过程中地表隆陷情况及其规律性，确保既有线运营安全和施工安全；（3）根据监测结果用于反馈优化

6、施工参数，为改进施工参数提供依据。对现场监测结果进行分析、研究，验证掘进参数设计的正确性。通过局部的修改、补充和完善，进而优化掘进参数。对关键问题进行分项分析，及时反馈信息，组织信息化施工，更好的预测系统的变化趋势，及时指导施工，从而使施工更加符合工程实际情况，保证盾构穿越铁路的顺利完成。3.2　监测对象分析按照《铁路运输安全保护条例》，保护区范围设定为隧道边线各外放30m范围，并将距隧道边线6.5m范围内设置为特别保护区。基于盾构施工工程主体结构及线路周边环境，通过调查分析及认证，确定监控量测的重点实施对象主要分为以下五类：区间隧道主体结构、铁路路基基床、供电接触网、轨道三角坑、铁轨间

7、差异沉降。3.2.1　区间隧道主体结构盾构法施工段的主要构件是预制砼盾构环片（简称管片），管片是隧道防水、防火和耐久等综合性能的保证，所以对管片的质量要求极高。本盾构隧道按照设计采用厚度450mm钢筋混凝土管片衬砌，衬砌结构设计使用年限级别为一级，设计使用年限为100年。管片与周围土体之间存在的环形间隙采用衬背注浆工艺进行填充。3.2.2　铁路路基基床基床由基床底层和基床表层组成，它是铁路路基的关键部位，具有较大的刚度和强度、较强的