第五章　监测技术应用及分析

第一节　监测项目与控制标准

一、监测项目

根据设计文件以及相关规范，结合我公司在其他地铁工程中的施工及监测经验，确定靠坪洲站端隧道矿山法施工监测内容见表2-4。暗挖区段监测对象主要以暗挖隧道中线以外H+B（H表示暗挖隧道埋深；B表示暗挖隧道跨度）范围内的地表、建筑物和管线监测为主，对于重要建（构）筑物和管线采取加密测点和加密监测频率的方式进行重点监测。

二、控制标准

根据有关规范、规程、设计图纸和类似工程经验确定控制标准。控制标准见表2-5和表2-6。对于重要建（构）筑物与地下管线控制标准在监测工作实施前，由建设、设计、监理、施工、市政、监测等有关部门共同商定，列入监测方案，并根据实际监测成果进行调整。

三、监测注意事项

施工监测是施工的“眼睛”，可以准确反映出施工过程中各类监控物的变形值，直接指导施工的下一步行为。根据本工程的施工经验，在监测过程中，关键要做到监测结果的可靠性，才能正确地指导施工。做到监测成果可靠可以从以下几个方面控制：

（1）选择合适的监控量测方法，如对于建筑、地表、管线、拱顶沉降等施工过程中基本都是通过沉降及位移来掌握隧道内变形情况。

（2）监控量测点布置位置正确、合适，并在施工过程中对控制点加以保护。一个控制点往往代表一个面甚至是一片的周边环境受施工影响情况，而一排点则将监控量测控制点连成网，覆盖整个监测范围面域。

（3）关键部位要加密监测，尤其在稳定性较差的地质条件下施工，对于周边建筑、重要管线、基坑墙体位移等监测可以通过加密监测频率来掌握其具体、详细的变形情况。

（4）在保证施工监测需要的同时，监测应方便适用，减少施工过程中受到外界的影响与干扰，最快提供准确的监测信息。

第二节　实测值与控制值对比分析

宝坪区间暗挖隧道从2008年7月开始施工，至2009年7月全部施工完成。截至施工完成，暗挖隧道周边建筑累计最大沉降13.5mm，小于控制标准30mm；暗挖隧道上方活动板房累计最大沉降106.8mm，暗挖隧道上方地表最大下沉98.4mm，均远大于控制标准值30mm。由此可见，位于暗挖隧道止水帷幕外侧的周边建筑受暗挖隧道施工影响较小，而位于止水帷幕内侧的活动板房及地表受暗挖隧道影响较大。造成沉降远超过控制标准值的原因主要为以下几个方面：

（1）暗挖隧道范围地层富水厚砂，且存在较厚的块石层，施工降水引起地表沉降明显。

（2）隧道开挖过程中对地表下沉有一定的影响。

截至施工完成，左线洞内拱顶累计沉降最大值79mm，右线拱顶累计沉降最大值92mm，均超过控制标准值45mm；洞内左线累计收敛最大值19.2mm，右线累计收敛最大值29.2mm，均未超过控制标准值30mm。由此可见，在浅埋暗挖隧道施工过程中，尤其是洞身处于较厚砂层中，控制隧道拱顶沉降比较困难，尽管在采取分段开挖、超前注浆、临时立柱支撑等措施后，拱顶沉降值仍超过控制标准值，而且从施工过程来看，拱顶初支施工完成前期沉降速率较大，后期逐渐趋于稳定。

第三节　基本工法适用性、辅助工法针对性评价

一、基本工法适用性

1.上下台阶开挖法

上下台阶法适用于软岩Ⅳ、Ⅴ级围岩将断面分成上下两个台阶开挖，对地质变化的适应性较强，工序转换较容易，可以在短期内完成开挖工作及初期支护闭合，又可以通过预留核心土来保证掌子面土体的稳定，控制沉降。当然，在开挖过程中也不宜考虑分块过多，以免反复扰动地层，不利于结构安全，同时应在地层失去自稳能力之前尽快开挖下台阶，支护形成封闭结构。通常台阶长度控制在1～1.5倍洞径。

2.上软下硬地层施工要点

在微风化花岗岩侵入隧道净空较高后，采用钻爆法施工虽能达到处理硬岩的目的，但在上软下硬土层中施工应注意以下几点：

（1）钻爆法施工对周边环境影响较大，尤其是对于洞内初支体系，控制不好往往会一定程度上增加初支变形。

（2）对于强度较大的岩层，每循环爆破进尺可控制在2.5～3m左右。本标段由于围岩级别高、围岩上层土体自稳能力差等特点，每循环爆破进尺为2m。总之，爆破进尺是关键，应根据岩层断面情况选择合适的爆破药量及爆破进尺。

（3）洞内选择爆破时，应适当拉大上下台阶的距离，台阶步距可控制在5～7m，避免爆破对上断面掌子面产生影响。

（4）对于市政工程，爆破施工时，需对爆破振动进行监测，它是检验设计与施工内容正确与否、控制爆破振动危害的有效手段。爆破振动监测系统及处理过程为：CD-1型检波器→QL-001测振仪→数据处理。

二、辅助工法针对性评价

本标段范围地质为富水、厚砂层，在采用浅埋暗挖隧道辅助工法时，首选应控制好超前小导管注浆加固及施工降排水，根据不同的地质条件，选择合理的注浆参数及施工方法是关键。因此在注浆前，应结合施工地段的地层特征，提前调试注浆参数，直至注浆效果至最理想。在本标段地层中，地下水受海水影响明显，渗透系数极大，注入土体浆液往往没有凝固便被地下水带走，且地层较差，开挖面基本不能自稳。因此在采用双液浆加固土体时，选择合适的胶凝时间是关键，既要保证浆液能够短期凝固加固土体，又不至于太慢因地下水渗流带走浆液无法达到加固土体的目的；既要保证浆液凝固时间能满足注浆换管时间要求，又不至于因浆液凝固太快导致堵管。

本标段地层条件下，采用水泥水玻璃双液浆，注浆参数见表2-7。