四、地层变形的预测和施工监测

(1)为了减少地层变形，推进前应根据过去的施工经验和有限单元法等进行预测，以预测结果为依据设定土仓压力或泥水仓压力管理基准值。同时，在推进时，要在隧道中心线上及其两侧范围内设定变形监测点，根据变形监测结果适时地调整管理基准值。这一过程在盾构掘进施工管理中是很重要的。

(2)地面和隧道内监测点宜在同一断面布设;盾构通过后，处于同一断面内的监测数据应同步采集，并应收集同期盾构掘进参数。

(3)施工监测项目应符合表1K413035的规定。当穿越水域、建(构)筑物及其他有特殊要求地段时，应根据设计要求确定。

(4)竖向位移监测可采用水准测量方法，水准基点应埋设在变形影响范围外，且不得少于3 个;水平位移监测可采用边角测量或卫星定位等方法，并应建立水平位移监测控制网，水平位移监测控制点宜采用具有强制对中装置的观测墩和照准装置;当采用物理传感器监测时，传感器埋设应符合仪器埋设规定和监测方案的规定;当竖向位移监测采用静力水准测量方法时，静力水准的埋设、连接、观测、数据处理等应符合国家现行相关标准要求，测量精度应与水准测量要求相同。

【案例1K413035】

1.背景

某地铁隧道盾构法施工，隧道穿越土层有黏土、粉土、细砂、小粒径砂卵石、含有上层滞水，覆土厚度8~14m，采用土压平衡盾构施工。施工项目部依据施工组织设计在具备始发条件后开始隧道施工，掘进过程中始终按施工组织设计规定的各项施工参数执行。

施工过程中发生以下事件：

事件一：拆除始发工作井洞口围护结构后发现洞口土体渗水，洞口土体加固段掘进时地表沉降超过允许值。

事件二：在细砂、砂卵石地层中掘进时，土压计显示开挖面土压波动较大;从螺旋输送机排出的土砂坍落度较低。

【问题】

(1)施工项目部依据施工组织设计开始隧道施工是否正确?如不正确，写出正确做法。

(2)掘进过程中始终按施工组织设计规定的各项施工参数执行是否正确?如不正确，写出正确做法。

(3)分析事件一发生的主要原因以及正确的做法。

(4)分析事件二发生的主要原因以及应采取的对策。

【参考答案】

(1)不正确。根据住房和城乡建设部《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》(建质[2009]87号)的规定，盾构工程属于危险性较大的分部分项工程，开工前施工单位必须编制专项施工方案，并应组织专家对专项方案进行论证。

(2)不正确。首先，在初始掘进过程中应根据收集的盾构掘进数据(推力、刀盘扭矩等)及地层变形量测量数据，判断土压(泥水压)、注浆量、注浆压力等设定值是否适当，及时进行调整，并通过测量盾构与衬砌的位置，及早把握盾构掘进方向控制特性，为正常掘进控制提供依据。其次，由于掘进过程中地层条件、覆土厚度等差异很大，应根据实际情况适时调整施工参数。最后，根据反馈的监控量测数据及时调整相关的施工参数。

(3)事件一发生的主要原因是洞口土体加固效果不满足要求。正确做法是：

1)根据地质条件、地下水位、盾构种类与外形尺寸、覆土深度及施工环境条件等，明确加固目的后，合理确定加固方法与加固范围;本案例的加固目的，既要加固又应止水。

2)拆除洞口围护结构前要确认洞口土体加固效果，必要时进行补注浆加固。

(4)事件二发生的主要原因是塑流化改良效果欠佳。应采取的对策主要有：

1)选择适宜的改良材料，并适当提高添加比例。

2)开挖面土压波动大的情况下，开挖面一般不稳定，此时应加强出土量管理。

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