城市地鐵隧道施工監測的方案探究

陳 燦 倪 曦

(重慶能源職業學院, 重慶 402260)

城市地鐵隧道施工監測的方案探究

陳 燦 倪 曦

(重慶能源職業學院, 重慶 402260)

城市地鐵工程是大型的、復雜的，并且高風險的工程項目。施工過程中，存在著諸多不可預見的風險因素，所以，為了確保施工的安全，我們要對工程中可能出現的險情和特殊情況進行必要的監測。監測方案要根據施工環境合理設置，監測結果的反饋要及時，根據監測結果及時合理對地鐵施工的安全性進行評價，從而使得地鐵工程的施工效益得以很好的實現。

地鐵；隧道工程；施工監測

0 引言

根據測點埋設環境的具體情況，應合理給予測點保護措施，以確保監測數據的準確性。地鐵隧道施工過程遇到險情時，參建各方需迅速應急響應，并應及時給出應對措施。通過現場實時監測的數據變化規律，分析險情出現的原因，對制定排險方案，起著至關重要的作用。

1 工程概況

本段軌道交通隧道工程中，最大隧道中心掩埋深度為26.8m。現場試驗是以區間隧道工程為依托開展的，選取某中學操場處作為盾構區間下行線隧道模擬試驗區段。在盾構段進行監測斷面的布置，以此來監測該區間盾構推進過程中的水土壓力變化、土體變形及隧道變形情況，為地鐵隧道施工監測提供了一定的參考意見。

該工程所在區域是平均滲透系數小的黏土層。透水性較差的土層，選取凍結施工法較為有利。同時，在黏土層中局部含有粉砂層，針對粉砂層易出現的流砂問題，用凍結法處理更好。綜合對工程施工影響、水文地質條件和周邊環境因素進行考慮，并結合上海地鐵旁通道施工經驗，確定采用“隧道內鉆孔凍結加固，礦山法暗挖構筑”的全隧道內施工方案比較技術經濟。對隧道內利用水平孔和部分傾斜孔凍結的土層進行加固，凍結聯絡通道及集水井外圍土體，形成強度高、封閉性好的凍土帷幕。礦山法的采用，通道聯絡及泵站的構筑開挖施工得以進行。

2 隧道監測方案

2.1 測點布置

2.1.1 布設隧道內測點

水平位移監測基準點和 2個垂直基準點（其中一個作為復合點）的布設要在旁通道50m以外的穩定區域內進行。在通道兩側20m范圍內，對隧道水平方向、垂直方向的收斂變形，以及施工影響范圍內的隧道整體實施監測。沉降監測點要在隧道底環片上布設，測點間距2m，測點要用道釘打入環片內牢固。在隧道兩肩的環片上布設位移監測點，測點間距2m，測點用道釘打入環片內牢固。

2.1.2 布設沉降點

在通道兩側20m范圍內，對隧道水平方向、垂直方向的收斂變形，以及施工影響范圍內的隧道整體實施監測。在隧道底環片上布設沉降監測點，測點間距2m，用道釘打入環片內來牢固測點。

2.2 監測方法

從水準控制點出發進行沉降監測，各監測點的高程測量要按三、四等水準測量要求來進行，測量閉合差應該不大于±0.5mm（n為測站數）。本次沉降的變化量是前后 2次測量值之差，累計沉降變化量是測量值與初值之差。將經緯儀在基準點上安置，測量各測點到視準線的距離用視準直線法，起始初值以開工前2次測量的平均值為準，本次位移量和累積位移量是以以后每次的測量值與之比較得到的，這種檢測方法就是水平位移監測方法。

2.3 隧道監測管理

各預埋測點要牢固可靠，日常識別比較容易并且保護要比較妥善，不能任意撤換和破壞，并對建立埋設監測點的資料要進行詳細、完整的記錄。要按計劃實施監測工作，并保證有符合要求的頻率，不得中途停止。回歸分析監測資料得出水平位移值及變化規律后，比較其值與規范規定值，當計算值與規范規定值相比時是小于或等于的關系時，變形控制的依據就是回歸分析值，管理等級得以建立。要及時、準確的進行數據的測量，并及時報告量測結果，動態信息更加便于掌握。要正規記錄，要具備齊全的資料，要正確計算，竣工文件資料的積累會更加方便。

在城市地鐵施工作業中進行監測時，保障地鐵工程施工作業的安全性是其主要任務，變形監測沿地鐵路線各種地上或地下建筑物，處理監測數據、分析并進行反饋。站線結構物外緣兩側30m范圍內所存在的各種建筑物、構筑物、管線、地面與道路是其具體的監測范圍，要全線監測地鐵施工區域；監測主要是對該地鐵施工沿線房屋建筑、立交橋、人行天橋、市政道路、底線管線等進行；沉降的地面建筑物、變化的地下水位、沉降的地表道路、位移的土體、沉降的管線、爆破振動等各種數據信息就是具體的監測內容。

3 優化城市地鐵隧道施工監測的措施

合理安排埋設監測點的時間，要以施工進度計劃為根據，以監測數據（或初始值）的采集能更加的及時為目的。應以結構的正常受力不受到妨礙或功能正常使用為前提來進行監測點的埋設，現場觀測要便于進行，有利于進行跑點、立尺和數據采集工作，同時要保證現場作業過程中的工作人員的人身安全。

在監測要求能得到滿足的前提下，在材料運輸、堆放和作業密集區應盡量避免監測點的埋設位置，以減少對現場觀測造成不利影響；同時，也可避免監測點遭到的破壞，監測數據的質量更加有保證。現場巡視不可忽略，由于儀器監測點的布設位置、數量畢竟是有限，最有效的補充手段就是現場巡查。監測對象的過大變形、開裂、滲漏及地面沉陷（隆起）等安全隱患能通過現場巡查及時的發現，隧道沿線的環境安全狀態的綜合判定所需要的必要的資料支撐得到了提供。應及時處理、分析和反饋監測信息，對影響工程及周邊環境安全的異常情況要及時發現，報告必須及時。

監測數據采集、整理、分析、反饋與輔助決策等方面是監測數據整理分析及反饋的主要內容，通過地鐵施工現場監測數據及搜集與記錄其他相關數據等就是數據采集。如應用水準儀、測斜儀等設備進行監測作用工作，工作人員需要進行讀數記錄并輸入到計算機系統，全站儀設備的應用，則可以使采集數據并給數據庫傳輸數據進行處理的工過程實現了自動化。在每次施工監測完成后，對原始觀測數據應及時進行校核，原始觀測數據是否準確要進行檢查，使得數據能夠準確性輸入到計算機數據管理系統中。通過對管理信息系統進行應用分析，觀測數據的批量導入得以實現，以數據類型為依據，相對應的檢驗與計算得以進行，各個監測點當前變化率、累計變化量與變化速率等數據得以解出，在數據庫中存入計算數據結果。

通過數據統計模型，運用作圖法或比較法對監測物理量數據變化規律及其發展規律進行分析，從而評估決策地鐵工程安全狀況及措施。通過回歸分析監測結果，對監測物安全狀況進行預測，各種數據曲線圖、縱橫斷面圖等是通過數據處理形成的，對地鐵施工狀況進行監測。為使得監測效益得以實現，應使得監測結果質量及數據信息反饋速度得以提高，一旦監測點出現異常，報警提示則會由系統來發出。在監測作業正常的進行過程中，監測結果應定期上報，評價了地鐵的施工狀況，相應的施工建議也就被提出了。

4 結束語

復雜的地質條件，較長的建設周期，較大的線路跨度是軌道交通的特點，我們在施工過程中難以保證工程質量和工程進度，并且難以控制工程風險，所以我們必須要進行必要的施工監測，避免施工過程中安全和質量事故的發生。

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TU75

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1007-6344（2017）10-0223-01