地鐵光纖光柵應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測(cè)案例

為了保證管片監(jiān)測(cè)點(diǎn)的成活率及精度，本次監(jiān)測(cè)采用FBG式光纖傳感器對(duì)管片間、管片內(nèi)和管片環(huán)間的應(yīng)力應(yīng)變變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)。由于光柵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，因此光柵傳感器的應(yīng)變反應(yīng)為混凝土管片的應(yīng)變。在盾構(gòu)掘進(jìn)的過程中，使用光纖光柵解調(diào)儀記錄各布設(shè)位置的光纖光柵傳感器波長的變化，根據(jù)波長變化換算相應(yīng)的應(yīng)力應(yīng)變變化。
8號(hào)線二期南段工程，作為一條穿越北京市中心城區(qū)的地鐵建設(shè)項(xiàng)目，相比北京其他地鐵線路，具有諸多顯著的工程特點(diǎn)，南段什剎海站～南鑼鼓巷站區(qū)間（以下簡稱什～南區(qū)間）和南鑼鼓巷站～中國美術(shù)館站區(qū)間（以下簡稱南～中區(qū)間）兩個(gè)盾構(gòu)區(qū)間在臨近南鑼鼓巷站附近形成疊落，疊落總長度達(dá)到600多米。這就給工程施工造成了巨大困難：
什～南區(qū)間左右線在臨近南鑼鼓巷車站前由平行逐漸過渡為上下疊落，左上右下，重疊段總長370m，其中里程YDK19+840～ YDK20+031范圍為完全疊落段，長191m；里程YDK19+661～YDK19+840為過渡疊落段，長179m，左右線疊落段隧道豎向凈距為1.95～2.7m，疊落段水平凈距為0～6m。除區(qū)間西側(cè)過渡疊落段部分區(qū)間位于圓緩段和緩直段（約145m），其余部分均位于直線段。
南～中區(qū)間出南鑼鼓巷站后繼續(xù)沿地安門東大街向東左右線疊落行進(jìn)，至里程YDK20+418處逐漸分離。線路行進(jìn)至美術(shù)館后街交界處折向南，至美術(shù)館東街道路下，繼續(xù)南行至五四大街路口進(jìn)入中國美術(shù)館站，其中YDK20+239.225～YDK20+417.46范圍為完全疊落，長178m。
盾構(gòu)疊落施工相比正常施工具有以下特點(diǎn)：
（1）盾構(gòu)上下疊落施工對(duì)上方地表影響范圍及大小與正常平行隧道完全不同，且無既有經(jīng)驗(yàn)參考；
（2）疊落段盾構(gòu)施工過程中后始發(fā)隧道可能會(huì)對(duì)先始發(fā)隧道造成損害，先施工上行隧道，還是先施工下行隧道對(duì)地層擾動(dòng)更小無法確定；
（3）兩條盾構(gòu)區(qū)間下穿成片古舊平房群同時(shí)也是城市人口密集的地方，盾構(gòu)推進(jìn)過程中，其上部建筑或者人們就會(huì)受到其所引起的地基或者地表的振動(dòng)以及由此產(chǎn)生的二次振動(dòng)的影響，特別會(huì)對(duì)古、舊建筑物的結(jié)構(gòu)安全帶來影響，另外，可能會(huì)使人體感到不同程度的不適從而影響人們的身體健康，干擾人們的正常生活，尤其上行隧道施工時(shí)對(duì)上部的影響更大；
（4）疊落段隧道端頭加固、盾構(gòu)始發(fā)、到達(dá)較普通隧道存在更大風(fēng)險(xiǎn)。
在此背景下，開展“小間距長距離重疊盾構(gòu)隧道工程關(guān)鍵技術(shù)研究”就顯得尤為重要。本課題針對(duì)盾構(gòu)疊落施工對(duì)上方地面、側(cè)向土體的影響，上行隧道對(duì)下行隧道的影響，不同疊落距離的相互作用，形成一套適合北京地區(qū)特點(diǎn)的盾構(gòu)小間距長距離重疊盾構(gòu)隧道工程施工技術(shù)。課題研究目的不僅在于確保8號(hào)線南段盾構(gòu)隧道順利、安全施工，同時(shí)還可以進(jìn)一步提升北京地鐵盾構(gòu)施工下的環(huán)境影響安全控制技術(shù)水平，為日后類似工程提供參考經(jīng)驗(yàn)，具有重要的參考和借鑒價(jià)值。

審核編輯 黃宇