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1、岩土工程界第12卷第9期检测与分析南水北调总干渠近距离下穿地铁既有车站变形特性分析121马雪梅,吴锋波,任干(1.北京城建勘测设计研究院有限责任公司,北京100101;2.中国科学院地质与地球物理研究所工程地质力学重点实验室,北京100029)摘要南水北调总干渠下穿地铁既有车站为重大工程,为保证总干渠的顺利施工和地铁车站的安全运营,必须进行重点监测工作。文章主要介绍了总干渠下穿北京地铁1号线五棵松站的第三方监测情况。总干渠施工可诱发既有车站结构的沉降,造成车站轨道过量变形,进而影响地铁安全运营,该工程采用
2、了信息化监测,结果表明及时的信息反馈为安全隐患的解决提供了基础,北京地铁1号线运营未受影响。该工程对类似穿越地铁既有车站工程具有积极的借鉴意义。关键词隧道工程地铁车站第三方监测中图分类号:TU433文献标识码:A文章编号:1009-5098(2009)09-0071-051工程概况北京市南水北调总干渠西四环段暗涵在里程左K5+102.694和右K5+115.361处下穿地铁1号线五棵松站,对应地铁1号线里程为B8+726.3和B8+738.7。南水北调总干渠西四环段暗涵是由断面为两孔联体钢筋砼方涵(3.8
3、m@3.8m)和两孔分离钢筋砼圆涵(<4.0m)组成的有压暗涵,其中方涵长0.185km,圆涵长10.96km。下穿段总干渠断面为两孔分离钢筋砼圆涵,采用浅埋暗挖方法施工,左右隧道中心线距离为8.2m,开挖毛洞顶部距车站底部仅为3.667m。北京地铁1号线五棵松车站呈东西走向,起讫里程为B8+514.690~B8+953.310,全长438.62m。车站的中心里程为B8+734。车站主体全长174.98m,宽19.5m,底板高程为46.767m,为3跨框架结构,设6条变形缝,将车站结构分为7个区段,每段大
4、约25m长。为确保工程下穿时及工后地铁1号线的安全运营,我们对五棵松站进行了第三方监测。工程2007年8月16日开始下穿施工,11月24日完成二次衬砌施工,2009年3月17日结束监测,第三方监测工作共历时一年零七个多月。南水北调总干渠和北京地铁1号线五棵松站的平、剖面关系见图1、图2。下穿段内输水隧洞主要穿越卵石↑层及卵石、漂石↓层。其中卵石↑层粒径最大为190mm,一般1收稿日期22009-06-2371检测与分析GEOTECHNICALENGINEERINGWORLDVo.l12No.9为90~14
5、0mm;卵石、漂石↓层粒径最大为200表1南水北调总干渠下穿地铁五棵松站第三方监测表mm,一般为140~160mm。卵石为亚圆形,级配好。该段地下水位埋藏较深,输水隧洞为无水施工。监测监测控制值监测项目精度监测频率仪器/mm本段开挖采用/正台阶法0施工,先右线后左/mm线,右线由南向北、左线由北向南施工。开挖循环进人人工巡查尺为1榀格栅(3榀为1m)。工监车站结构沉降0.3-5/+2测2第三方监测车站结构变形缝0.3?2差异沉降精密2.1监测目的走行轨结构沉降水准0.3施工开挖期间-5/+2DiNi12(
6、07.8.15~08.1.(1)浅埋暗挖隧道下穿地铁可造成既有线路的接触轨结构沉降0.320)1次/天,基本-5/+2稳定后(08.1.21结构沉降、弯曲或扭曲、变形缝扩展和错动等,引发道床结构变形缝~08.7.31)1次/0.3?2轨道几何形位的改变,危害行车安全。第三方监测差异沉降周,稳定后(08.8.1~09.3.17)2可及时发现既有线结构和轨道的变化,防止地铁运轨道水平轨道尺1.0次/月。4营安全隐患的产生、发展。轨距变化轨道尺1.0+4,-2(2)北京地铁1号线是城市交通大动脉,其正隧道结构变
7、形缝游标0.1?2开合度卡尺常运营关系到首都交通的畅通和人民生命财产的安全。因此,在工程下穿期间和工后一段时间内应严无缝钢轨位移钢尺0.3?2密监测工程影响范围内既有地铁结构和轨道的变化07.8.15~10.8,1情况。次/4小时;07.10.静力车站结构沉降0.19~11.13,1次/1-5/+2(3)第三方监测具有及时、准确、公正的特点,自水准仪小时;07.11.14~动11.30,1次/0.5可为建设方和运营方提供及时、准确的监测信息,确化小时;07.12.1~监保既有线安全运营。08.1.20,1
8、次/1测小时;08.1.21~6.23,1次/2小2.2监测范围梁式走行轨结构沉降0.1时;08.6.23~09.-5/+2倾斜仪本次监测范围为地铁五棵松站对应南水北调总3.17,1次/4小时。干渠隧道左右线中线外各45m,对应地铁里程为注:预警值取控制值的70%,报警值取控制值的80%。B8+691~B8+777。2.3监测内容布设附合水准路线进行观测,附合差[0.3nmm,每站高差中误差[?0.15mm,相邻基准点高差中根
