摘要:如今,随着我国城市化建设进程的加快,城市人口也呈现爆发式增长,为了满足市民的出行需求,部分城市不得不加快地下轨道交通的建设。而在城市轨道建设过程中,一些线路不得不穿越城市的地面沉陷区,严重的地面沉降对地铁建设的影响也越来越显著,一些城市在单条线路的建设周期里地面沉降可能达到50mm以上,差异沉降也会达到30mm,个别地区这两个数值可能更大。基于此,文章根据当前这一实际现状,以某城市地铁建设线路为例,介绍地面沉降对地铁施工测量的影响,并提出相应的测量解决措施,以供参考。
关键词:地面沉降;地铁测量;施工影响;应对措施
地面沉降是一种缓变型地质灾害。据不完全统计,目前我国已有 96座城市和地区发生了不同程度的地面沉降,其中约 80%分布在东部地区。研究表明,导致地面沉降的主要诱因是地下水的不合理开发所致。地面沉降会对城市建筑物、构筑物和市政管线等设施造成影响甚至破损,严重的地面沉降会对轨道交通产生影响。现如今,随着城镇一体化建设进程的加快,城市轨道交通的建设也逐渐向郊区延伸,区域地面沉降对城市轨道交通建设的影响越来越突出。区域地面沉降主要会在高程上对轨道交通线路产生影响。当产生不均匀沉降且差异沉降过大时,就会对城市轨道交通工程高程贯通产生显著影响。因此,进行地面沉降的研究并制定相应措施,对保证轨道交通工程建设质量具有十分重要的意义。
1工程概况
某城市拟建的地铁8号线是一条贯穿南北、连接东西的城市轨道交通主干线,线路穿越三个行政区,全长48km。由于线路较长,穿越的地质条件复杂,跨河、穿高速、跨铁路,而在施工中发现南北与东西向交汇处线路东部地面高程控制点有明显的地面沉降变化,自西向东沉降逐渐变大。通过对沉降区域地表沉降资料收集、分析,认为造成水准控制点初测、复测结果相差较大的原因是由于线路东段处于该市一个区域沉降中心,因此该区域地表沉降造成东段水准控制点普遍发生了沉降。
2地面沉降对地铁施工测量的影响
2.1地面沉降对地铁施工测量的影响
地铁施工测量会在一定程度上受到水平控制点沉降的影响,由于工点的不同,采取的控制措施也会不同,通常情况下,在两个或多个水平控制点出现差异沉降以后,两者之间的土建工程结构等也会出现差异,尤其是在差异沉降较大的时候,衔接偏差很容易比预定差异范围大很多。一般来说,单体工程施工时经常会因施工时间较长而导致水平控制点高程始终处于变化中,若在水平点以下与结构自身存在沉降不同的情况下,很可能在施工期间引发错台。
2.2地面沉降对高程贯通测量的影响
地铁工程一般都是从车站区间的竖向来进行开挖的,由于开挖面的不同通常会带来严重的高程贯通问题。所以在地面沉降出现以后,很容易影响到开挖面沉降。对于差异沉降来说,它对竖向贯通精度的影响较大,这一点主要体现在两方面,一是相邻贯通面出现水平沉降后,会影响自身水准点对工程、轨道以及线路等结构的设计,这时就会导致偏差的出现。另一点在于盾构接收等施工中,尽管会出现高程设计,但通常会因隧道建设时间过长而出现沉降等问题,一旦出现沉降,它就会出现在竖向贯通误差中,进而影响到高程贯通测量。
2.3地面沉降对地铁铺轨测量的影响
在地铁隧道铺设轨道之前,要进行地铁铺设轨道的基标的测量工作,有必要加强对地铁轨道铺设的引导。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在地面沉降发生以后,车站与区间底部高正也会出现沉降,如果依然采用原有方式铺设轨道,轨道就会高出设计的位置,从而造成不满足地铁行车的要求。并且因为不同的沉降会造成车站以及区间的沉降不一致,实际上在贯通后的隧道坡度与设计的值是不符合的。所以就会对地铁的铺轨的测量造成一定的影响。
3沉降区域地铁施工测量的应对措施
3.1车站施工测量采取的措施
该市地铁8号线工程中的8座车站施工工法主要以明挖法施工为主。在第一块底板混凝土浇筑前即在主体结构钢筋上绑定并焊接地下高程控制点。在车站第一块结构底板施工完成时,即通过高程联系测量将地面高程传递至地下埋设于结构体的水准点上,在以后整个车站结构施工过程中始终以地下水准点的高程指导施工。由于地下水准点将随结构体本身一起变化,这样单体工程施工将有一个相对稳定的、统一的高程放样依据,可以保证车站结构不同部位之间的衔接。但应在相邻施工区段贯通之前,及时将本施工区段的地面加密高程控制点、地下高程控制点与相邻的存在贯通面的施工区段之间的高程控制点进行连测,并对需要与其他施工区段进行衔接的已完成结构的关键部位高程进行复核,这里的结构关键部位是指车站底板、中板、顶板、出入口等预留结构开口位置、盾构洞门圈、马头门等部位。一旦发现关键部位由于沉降影响而使原有结构高程与设计值偏差过大,可能造成相邻施工区段的结构与原有结构不能顺利对接时,应与设计单位协商进行设计变更。在实施过程中,埋设于地下结构体的水准点数量应在4个以上,且定期对水准点之间的高差进行复测。注意保护埋设于结构体上的地下水准控制点,避免发生同时破坏所有地下水准控制点的情况,以便于个别控制点破坏时能够及时利用其他地下水准点进行恢复。
3.2附属结构施工测量采取的措施
车站附属结构的施工,一般是在车站主体结构施工完成后进行。在进行附属结构施工时,首先将原车站地下高程控制点高程引测至附属结构施工现场,附属结构施工时以引测的高程数据为准进行放样,实现主体与附属结构衔接部位的高程的对接。在与已建成建筑进行结构相接的施工作业前,应将原车站地下高程控制点联测至已建成建筑的衔接部位,并对该区域的主体结构特征点进行复测,与原竣工测绘成果进行比对,根据比对结果协助设计单位修正施工图。
3.3区间施工测量采取的措施
区间土建施工开始之前,通过高程联系测量将高程从地面传递至位于竖井或车站结构上的地下稳固水准点上,并以上述地下水准点指导施工掘进,每次在隧道内增设新的水准点时均从位于竖井或车站的地下稳固水准点开始起算,地下稳固水准点成果不随地面高程控制点的更新而更新,在距贯通面一定距离(盾构为200~300m,暗挖100~150m)时或在预计贯通时间之前约一个月左右时,对存在贯通面的相邻施工区段之间的地下水准控制点进行连测,统一两个施工区段之间的高程系统,然后利用统一后的高程数据测量开挖面及贯通面预留结构(盾构洞门圈或暗挖隧道已完成衬砌)实际高程,根据实测结果调整开挖高程。采用盾构方式开挖的隧道根据连测结果对盾构接收环的中心高程进行测量,对隧道内指导盾构机掘进的高程控制点进行测量和成果更新,及时调整自动导向系统,减小由于施工误差及结构体本身沉降所带来的贯通误差以实现顺利贯通。
综上所述,随着城市地铁建设规模的不断扩大,加之城市建设导致地面沉降的加剧,地面沉降对地铁施工及运营的影响会越来越明显。本文介绍了地面沉降在地铁建设过程中对测量工作的影响,并针对沉降特性,提出了相应的解决措施,对保证地铁线路正确贯通,结构正确衔接具有指导作用。同时对其他穿越沉降区域的地铁线路也具有一定的参考意义。
参考文献
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论文作者:苟建良
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第13期
论文发表时间:2017/10/10
标签:高程论文; 地面论文; 结构论文; 测量论文; 地铁论文; 水准论文; 车站论文; 《建筑学研究前沿》2017年第13期论文;