浅谈盾构法施工中控制点的优化方案

发表时间:2021/6/7   来源:《基层建设》2021年第5期   作者:栾敬曜
[导读] 摘要:盾构法隧道控制测量,受工法限制,控制点角度测量宜受大气旁折光影响,另外二次注浆可能会造成环片位移,导致环片上控制点亦发生位移情况,因此要优化控制点布设方案,合理的进行布设,既能提高控制点的测量成果精度,又能提高控制点稳定性、可靠性。
        中铁第六勘察设计院集团有限公司  辽宁省大连市  116000
        摘要:盾构法隧道控制测量,受工法限制,控制点角度测量宜受大气旁折光影响,另外二次注浆可能会造成环片位移,导致环片上控制点亦发生位移情况,因此要优化控制点布设方案,合理的进行布设,既能提高控制点的测量成果精度,又能提高控制点稳定性、可靠性。
        关键词:盾构法  控制点 精度 稳定性
        由于盾构法在施工中的优势:自动化作业程度高、掘进速度快、施工中噪音和扰动小、在松软含水地层中修建埋深较大的长隧道往往具有技术和经济方面的优越性,因此盾构法在地铁建设中越来越受到青睐。虽然盾构法施工优点较多但是也有不足之处,一是受工法影响,控制点要以强制对中形式布设在管壁上,因此,测角时受大气旁折光影较大,二是盾构法施工中,盾构掘进和二次注浆,可能导致环片位移情况,致使环片控制点发生位移。
        本文以大连地铁某盾构法区间为例进行分析阐述。
        1.大气旁折光和二次注浆位移环片对盾构控制点的影响
        1.1盾构法隧道大气旁折光对测量成果的影响
        以大连地铁前期某盾构法区间为例,该区间长约1.5公里,区间基本为直线。盾构法隧道中间需要通轨道车,当时为了方便测量,控制点沿单测布设,共5点,且最大边长180余米。由于当时未考虑到大气旁折光会影响测量结果,先后对控制点进行了多次测量检测,每次测量成果均有偏差,测量成果不稳定。控制点布设方案和数据成果如下:
       
       
        1.2盾构环片二次注浆对控制点影响
        盾构环片二次注浆可能造成环片发生位移,导致环片上控制点发生位移现象。以上两种现象均可能造成环片位移,影响控制点的稳定性和可靠性。
        通过对控制点的连续测量,发现控制点存在不同程度的位移现象,控制点随时间变化如下:
       
        1.3 原因分析
        通过实地测量,进行成果分析,造成此现象的原因主要有几下几个方面:
        ⑴ 控制点按隧道一测布设,并边长过长。
        ⑵ 控制点测量为支导线,未形成闭合环,缺乏检核条件。
        ⑶ 二次注浆引起环片位移,导致控制点发生位移。
        造成上述问题的发生主要有两方面,一是对旁折光影响测量认识不足,未合理设计控制点测量方案,二是未考虑环片会发生位移,影响控制点的稳定性。
        2.控制点优化设计
        通过对上述案例分析,后期重新设计了测量方案如下:
        ⑴ 盾构法隧道受工法限制空间有限,大气旁折光对测量影响无法避免,因此,洞内控制点要按两侧间歇布设,尽量减小旁折光影响。观测时可采用三角锁形式进行,增加检核条件,减小误差,提高测量精度,布设方法和测量方案如下:
       
        ⑵ 盾构法施工中二次注浆可能导致环片位移,从而引起导线点位移情况,为防止该情况发生,最好采取措施如下:一是起算点布设在车站内,洞内延伸点布设在完成二次注浆的环片上;二是每次发展新点时,对既有点几何条件进行检测,确认无误后作为已知点,从而保证起算点和延伸点的准确性、可靠性。
        另外,由于盾构机掘进时会产生巨大推力,岩石层推力一般在16000KN,极限推力可多达34000KN,在如此巨大的推力下,可能造成盾尾环片发生扰动,因此在能保证正常测量时,控制点应尽量远离盾尾布设,以保证控制点的可靠性。
        3结论
        控制点精度直接影响作隧道掘进的方向,隧道内可靠、稳定、高精度控制点是施工的必要条件,因此优化测量方案,合理的进行控制点布设也必不可少,既能提高控制点的测量成果精度,又能提高控制点稳定性、可靠性,为施工提供一双可靠而锐利的眼睛。
        4 结束语
        随着城市化进程的深入发展,城市轨道交通日益受到人们青睐,盾构法有许多优点,在隧道建设中所占比例也日益加大。通过科学的分析,合理的优化设计能良好的解决测量中的不足,为盾构法隧道提高稳定、可靠、高精度的控制点,为盾构掘进做好基础保障。
        参考文献:
        [1]城市轨道交通工程测量规范 GB 50308-2008
        [2]工程测量规范 GB 50026-2007
        [3]盾构法隧道施工与验收规范GB 50446-2008
        [4]秦长利.城市轨道交通工程测量.中国建筑工业出版社,2008
        作者简介:栾敬曜(1994~),男,专科,助理工程师,研究方向为地下隧道工程测量。
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