以往的理论研究和施工实践均表明,在地下工程施工过程中,地层应力状态的改变将直接导致结构产生位移和变形,同时也会对地表及周边环境造成一定的影响。当这种位移和影响超出一定范围,必然对结构产生破坏,并影响到上方地表和临近建筑的安全使用。本标段工程包括一座明暗结合车站和两段暗挖区间。工程所处地理位置复杂,地下管线众多,给施工监测工作制造了很大的困难。如何保证施工不影响这些构筑物的正常使用,如何做到“未雨绸缪”,施工中的监控量测都将发挥极其重要的作用。
监控量测作为工程施工中的重要一环,必须得到重视,且作为一道工序纳入到施工组织设计中去。其主要目的为:
1)了解暗挖隧道支护结构和周围地层的变形情况,为施工日常管理提供信息,保证施工安全。
车站支护结构和周围土体的变形及应力状态和其稳定情况密切相关,车站支护结构和周围土体各种破坏形式产生之前通常有大的位移、变形、受力异常等,监测数据和成果是现场施工管理和技术人员判断工程是否安全的重要依据。因此,在施工过程中,通常依据观测结果来验证施工方案的正确性,调整施工参数,必要时采取辅助工程措施,以此达到信息化施工目的。
2)修改工程设计
监测除表明工程的“安全状况”外,通过研究监测成果,判断结构的安全稳定性。有助于对工程设计进行修改,并通过监测数据与理论上的工程特性指标进行比较,以便了解设计的合理程度。
3)保证施工影响范围内建筑物、地下管线的正常使用,为合理确定保护措施提供依据。
4)验证支护结构设计,为支护结构设计和施工方案的修订提供反馈信息。
我国当前地下工程支护结构设计基本处于半经验半理论状态,土压力多采用经典的理论公式,与现场情况有一定差异。且地下结构周围土层软弱,复杂多变,结构设计的荷载常不确定。而且,荷载与支护结构变形、施工工艺也有直接关系。因此,在施工中迫切需要知道现场实际的应力和变形情况,与设计值进行比较,必要时对设计方案和施工过程进行修改。施工监测是支护结构设计的重要组成部分。