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北京地鐵八號線光纖光柵應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測案例

為了保證管片監(jiān)測點(diǎn)的成活率及精度,本次監(jiān)測采用FBG式光纖傳感器對管片間、管片內(nèi)和管片環(huán)間的應(yīng)力應(yīng)變變化進(jìn)行監(jiān)測。由于光柵傳感器與混凝土管片是緊密地貼合在一起的,它們的變形及位移變化是同步的,因此光柵傳感器的應(yīng)變反應(yīng)為混凝土管片的應(yīng)變。在盾構(gòu)掘進(jìn)的過程中,使用光纖光柵解調(diào)儀記錄各布設(shè)位置的光纖光柵傳感器波長的變化,根據(jù)波長變化換算相應(yīng)的應(yīng)力應(yīng)變變化。     

8號線二期南段工程,作為一條穿越北京市中心城區(qū)的地鐵建設(shè)項(xiàng)目,相比北京其他地鐵線路,具有諸多顯著的工程特點(diǎn),南段什剎海站~南鑼鼓巷站區(qū)間(以下簡稱什~南區(qū)間)和南鑼鼓巷站~中國美術(shù)館站區(qū)間(以下簡稱南~中區(qū)間)兩個(gè)盾構(gòu)區(qū)間在臨近南鑼鼓巷站附近形成疊落,疊落總長度達(dá)到600多米。這就給工程施工造成了巨大困難:     

什~南區(qū)間左右線在臨近南鑼鼓巷車站前由平行逐漸過渡為上下疊落,左上右下,重疊段總長370m,其中里程YDK19+840~ YDK20+031范圍為完全疊落段,長191m;里程YDK19+661~YDK19+840為過渡疊落段,長179m,左右線疊落段隧道豎向凈距為1.95~2.7m,疊落段水平凈距為0~6m。除區(qū)間西側(cè)過渡疊落段部分區(qū)間位于圓緩段和緩直段(約145m),其余部分均位于直線段。     

南~中區(qū)間出南鑼鼓巷站后繼續(xù)沿地安門東大街向東左右線疊落行進(jìn),至里程YDK20+418處逐漸分離。線路行進(jìn)至美術(shù)館后街交界處折向南,至美術(shù)館東街道路下,繼續(xù)南行至五四大街路口進(jìn)入中國美術(shù)館站,其中YDK20+239.225~YDK20+417.46范圍為完全疊落,長178m。     

盾構(gòu)疊落施工相比正常施工具有以下特點(diǎn):     

(1)盾構(gòu)上下疊落施工對上方地表影響范圍及大小與正常平行隧道完全不同,且無既有經(jīng)驗(yàn)參考;     

(2)疊落段盾構(gòu)施工過程中后始發(fā)隧道可能會(huì)對先始發(fā)隧道造成損害,先施工上行隧道,還是先施工下行隧道對地層擾動(dòng)更小無法確定;     

(3)兩條盾構(gòu)區(qū)間下穿成片古舊平房群同時(shí)也是城市人口密集的地方,盾構(gòu)推進(jìn)過程中,其上部建筑或者人們就會(huì)受到其所引起的地基或者地表的振動(dòng)以及由此產(chǎn)生的二次振動(dòng)的影響,特別會(huì)對古、舊建筑物的結(jié)構(gòu)安全帶來影響,另外,可能會(huì)使人體感到不同程度的不適從而影響人們的身體健康,干擾人們的正常生活,尤其上行隧道施工時(shí)對上部的影響更大;     

(4)疊落段隧道端頭加固、盾構(gòu)始發(fā)、到達(dá)較普通隧道存在更大風(fēng)險(xiǎn)。     

在此背景下,開展“小間距長距離重疊盾構(gòu)隧道工程關(guān)鍵技術(shù)研究”就顯得尤為重要。本課題針對盾構(gòu)疊落施工對上方地面、側(cè)向土體的影響,上行隧道對下行隧道的影響,不同疊落距離的相互作用,形成一套適合北京地區(qū)特點(diǎn)的盾構(gòu)小間距長距離重疊盾構(gòu)隧道工程施工技術(shù)。課題研究目的不僅在于確保8號線南段盾構(gòu)隧道順利、安全施工,同時(shí)還可以進(jìn)一步提升北京地鐵盾構(gòu)施工下的環(huán)境影響安全控制技術(shù)水平,為日后類似工程提供參考經(jīng)驗(yàn),具有重要的參考和借鑒價(jià)值。


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