北京地鐵八号線(xiàn)光纖光栅應力應變監測案例

為(wèi)了保證管片監測點的成活率及精(jīng)度,本次監測采用(yòng)FBG式光纖傳感器對管片間、管片内和管片環間的應力應變變化進行監測。由于光栅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,因此光栅傳感器的應變反應為(wèi)混凝土管片的應變。在盾構掘進的過程中(zhōng),使用(yòng)光纖光栅解調儀記錄各布設位置的光纖光栅傳感器波長(cháng)的變化,根據波長(cháng)變化換算相應的應力應變變化。     

8号線(xiàn)二期南段工(gōng)程,作(zuò)為(wèi)一條穿越北京市中(zhōng)心城區(qū)的地鐵建設項目,相比北京其他(tā)地鐵線(xiàn)路,具(jù)有(yǒu)諸多(duō)顯著的工(gōng)程特點,南段什刹海站~南鑼鼓巷站區(qū)間(以下簡稱什~南區(qū)間)和南鑼鼓巷站~中(zhōng)國(guó)美術館站區(qū)間(以下簡稱南~中(zhōng)區(qū)間)兩個盾構區(qū)間在臨近南鑼鼓巷站附近形成疊落,疊落總長(cháng)度達到600多(duō)米。這就給工(gōng)程施工(gōng)造成了巨大困難:     

什~南區(qū)間左右線(xiàn)在臨近南鑼鼓巷車(chē)站前由平行逐漸過渡為(wèi)上下疊落,左上右下,重疊段總長(cháng)370m,其中(zhōng)裏程YDK19+840~ YDK20+031範圍為(wèi)完全疊落段,長(cháng)191m;裏程YDK19+661~YDK19+840為(wèi)過渡疊落段,長(cháng)179m,左右線(xiàn)疊落段隧道豎向淨距為(wèi)1.95~2.7m,疊落段水平淨距為(wèi)0~6m。除區(qū)間西側過渡疊落段部分(fēn)區(qū)間位于圓緩段和緩直段(約145m),其餘部分(fēn)均位于直線(xiàn)段。     

南~中(zhōng)區(qū)間出南鑼鼓巷站後繼續沿地安(ān)門東大街(jiē)向東左右線(xiàn)疊落行進,至裏程YDK20+418處逐漸分(fēn)離。線(xiàn)路行進至美術館後街(jiē)交界處折向南,至美術館東街(jiē)道路下,繼續南行至五四大街(jiē)路口進入中(zhōng)國(guó)美術館站,其中(zhōng)YDK20+239.225~YDK20+417.46範圍為(wèi)完全疊落,長(cháng)178m。     

盾構疊落施工(gōng)相比正常施工(gōng)具(jù)有(yǒu)以下特點:     

(1)盾構上下疊落施工(gōng)對上方地表影響範圍及大小(xiǎo)與正常平行隧道完全不同,且無既有(yǒu)經驗參考;     

(2)疊落段盾構施工(gōng)過程中(zhōng)後始發隧道可(kě)能(néng)會對先始發隧道造成損害,先施工(gōng)上行隧道,還是先施工(gōng)下行隧道對地層擾動更小(xiǎo)無法确定;     

(3)兩條盾構區(qū)間下穿成片古舊平房群同時也是城市人口密集的地方,盾構推進過程中(zhōng),其上部建築或者人們就會受到其所引起的地基或者地表的振動以及由此産(chǎn)生的二次振動的影響,特别會對古、舊建築物(wù)的結構安(ān)全帶來影響,另外,可(kě)能(néng)會使人體(tǐ)感到不同程度的不适從而影響人們的身體(tǐ)健康,幹擾人們的正常生活,尤其上行隧道施工(gōng)時對上部的影響更大;     

(4)疊落段隧道端頭加固、盾構始發、到達較普通隧道存在更大風險。     

在此背景下,開展“小(xiǎo)間距長(cháng)距離重疊盾構隧道工(gōng)程關鍵技(jì )術研究”就顯得尤為(wèi)重要。本課題針對盾構疊落施工(gōng)對上方地面、側向土體(tǐ)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(zuò)用(yòng),形成一套适合北京地區(qū)特點的盾構小(xiǎo)間距長(cháng)距離重疊盾構隧道工(gōng)程施工(gōng)技(jì )術。課題研究目的不僅在于确保8号線(xiàn)南段盾構隧道順利、安(ān)全施工(gōng),同時還可(kě)以進一步提升北京地鐵盾構施工(gōng)下的環境影響安(ān)全控制技(jì )術水平,為(wèi)日後類似工(gōng)程提供參考經驗,具(jù)有(yǒu)重要的參考和借鑒價值。


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