地鐵盾構區間施工過程中監控量測的應用分析

涂家康

（中鐵第五勘察設計院集團有限公司，北京102600）

0 引言

盾構施工屬于暗挖施工手段，是全機械化施工技術。在施工過程中，會通過對盾構機的應用，完成土體推進操作。通過對盾構機外殼與管片的應用，展開施工區域支撐，防止出現隧道坍塌問題，具有開挖施工安全度高、施工掘進速度快等方面的優勢，在地鐵工程施工中應用范圍較廣。為保證盾構區域施工質量，避免出現施工偏離或地面沉降等問題，在進行盾構施工時有必要展開監控量測操作。

1 工程概況

1.1 工程分析

本次工程為紹興地鐵1號線，高教園區站至群賢路站路段。施工區間位于站前大道正下方位置，沿線管線相對較多。為保證施工可以順利進行，在展開盾構施工之前，需要對施工段管線資料展開分析，并結合分析結果，對管線走向以及標高等信息展開詳細核查，需要在條件允許情況下，對管線展開復測操作，特別要重點對埋深不定以及拖拉管走向不定情況展開著重勘查。

施工區間縱斷采用V字坡模式，最小坡度和最大坡度分別為5o與25o，柜面高程為-8.318～16.699m。施工區間會設置聯絡通道兼泵站，采用礦山法技術展開施工，通道凈高為3.5m，凈寬為2.5m。由于考慮到整體區間結構長度相對較長，可能存在未知管線或建筑物，因此需要在施工之前展開必要勘查，并要在施工中充分考慮到未知物對于施工的影響，應做好盾構施工監控量測，確保整體工程可以順利完成。

1.2 監控量測的目的與意義

開展監控量測能夠對施工過程中出現的地層擾動以及地層擾動區延伸等各項情況做出預測，會對可能引發的建筑物傾斜以及沉降等問題做出分析，可以根據地表的監測結果以及反饋信息，為工程的施工控制與施工規劃做出正確指導。同時還能夠為掘進過程中的技術調整提供可靠的數據支持，保證隧道部分的施工質量與施工效果。實施工程施工監控量測，能夠按照施工要求以及設計要求，確保地表允許隆陷值可以被控制在合理范圍之內，能夠將建筑物的不均勻沉降控制在規定數值之下，具有較為突出的意義和價值。

1.3 監控量測方式方法

1.3.1 地表監測。在進行地表監測過程中，需要做好基點埋設以及測點埋設兩項工作。其中，在進行基點埋設時，需要在便于觀測的地點，同時展開多個基點的設置，通過對基點進行相互調和的方式，對地表影響區域以及以外穩定區域實施監測，整體基點埋設需要具有一定的穩固性，應和附近的水準點形成聯測，以便獲得原始高程數值。

1.3.2 建筑物以及地下管線的監測。需要在施工會影響到的建筑物附近設置測量點，通過在結構物周圍基礎以及四角設置測點的方式，按照建筑物的重要程度以及具體情況確定具體的測量點數量，做好傾斜以及位移等一系列的監測工作。而在進行地下管線的監測過程中，需要沿長度方向，按照每5m一個點的距離展開監控點的監測，應嚴格按照地面建筑物監測規定要求展開操作，整體監測方式和地面監測基本相同。此外，在對建筑物變形量進行監測過程中，需要對開挖面附近的每天以及每周情況進行監測，明確沉降穩定性以及數值變化幅度等各項情況。如果數值變化幅度較大，需要適當增加觀測頻率[1]。

2 盾構施工監控量測

2.1 監測項目

由于盾構推進會對隧道沿線地表形成不同程度影響，所以為保證盾構施工可以對周圍環境形成有效保護，需要按照盾構機特點以及地質條件等內容，對施工范圍內地表沉降展開研究與預先估算，且要對隧道周圍沿線地下管線和地面房屋等，可能受到施工影響的情況做出判斷，制定出針對性處理方案，對施工全過程展開系統性施工量測監控，以便按照量測結果及時對施工操作以及盾構掘進參數展開調整，高質量完成工程施工。

2.2 施工監測工藝

在進行具體量測過程中，會按照軸線，沿線展開地面沉降測點布置工作。測量點之間的距離設置在4m左右，如果在設置過程中遇到重要建筑物或進出洞，需要適當減小測量點的距離，保證監測密集程度。同時，需要每隔30m設置一處沉降槽觀測斷面，如果在設置時遇到管線群或重要建筑，需要增加沉降槽觀測斷面數量。若設置處地面較為堅硬，需要通過對道釘或射釘的運用，完成量測標志設置；而如果是軟土地面，則要運用鋼筋樁完成標志設置。當盾構穿越地面房屋建筑，一般需要將沉降點觀測位置設置在建筑墻處，布設的范圍需要能對整體建筑不均勻沉降情況進行檢測。需要注意的是，測量位置需設置在房角位置，在立柱和承重墻處，且墻上測點之間距離需要保持10m左右距離[2]。

沉降監測較為常用的技術，主要以跟蹤測量以及水準測量兩種方式為主。在此將以水準測量為例，對沉降測量操作展開詳細闡述。本次工程所需埋設的水準點以普通水準點為主，按照國家規范要求展開設計與水準點繪制。車站的每個站臺兩側都會展開水準點布設，將站臺水準點視為二等精密點展開地面以及隧道沉降監測，并按照監測數據確定隧道沉降規律，隨沉降幅度、范圍以及變化速率等做出判斷，從而制定出針對性應對措施，確保盾構區間施工可以高質量開展。在進行檢測過程中，將施工區域的基巖標作為高程控制基準網基準，按照地鐵走向展開地面路線控制網設置，按照每500m設置一處深標的方式，和地鐵隧道線路監測同步展開。通過對電子水準儀設備的運用，按照閉合水準線或附和水準線的方式，根據一等水準展開監測，對沿線水準點、基巖標以及深標展開測量，將基巖標作為高程展開計算，從而通過對精準計算軟件的運用，完成水準點高程計算，確定沉降情況，以便后續采取針對性應用舉措。為保證測量精準度，應運用兩臺電子水準儀，從視距差累計、距差等角度入手，根據二等水準測量要求，展開嚴格操作。

3 盾構施工監控量測質量保證措施

3.1 注重前期勘查與數據收集

正如上文所述，本次工程施工整體環境相對較為復雜，存在未知管線以及未知建筑物的可能性，所以在正式展開施工前，需要通過詳細、專業勘查的方式，明確施工地區地質情況、地下水情況以及管線布置等各項數據。通過對數據的全面性收集與分析，做好施工判斷，確定具體的量測監控操作方案與施工規劃，以便更加科學地展開測量施工，避免出現量測與實際情況不符的狀況，保證量測監控工作可以得到高質量落實。

3.2 注重人員培訓與操作規范

量測監控操作對于結果精準度有著極為嚴格的要求，為保證最終數據能夠具備良好的代表性與可靠性，需要保證人員操作的規范性，應認真按照各項規范標準展開量測，以便獲得真實性數據。為達到這一點，施工團隊需要加大對專業化量測人才團隊建設的重視程度，不僅要聘請專業量測人員，保證整體團隊水平，同時還要定期組織人員接受專業培訓，保證人員在操作過程中的錯誤行為可以被及時糾正，能夠掌握最新、正確的量測方式，以便更好地為量測監控工作開展進行服務。

3.3 注重變形監測與分析工作

量測監控需要在做好地表沉降監測的同時，做好淺基礎房屋以及地面高層建筑物變形監測操作，應利用對地表隆陷監測數據的收集，為各項施工工作開展提供指導。同時，需要對盾構機施工操作展開嚴格控制，應做好環形間隙填充工作，保證管片襯砌可以對地層形成有效支撐，從而有效抑制塑性區擴大以及圍巖松弛等問題。可通過實施二次注漿以及同步注漿的方式，利用補償注漿手段，提高盾構區間穩定性與穩固程度，以便從源頭起減小沉降等問題影響程度。

3.4 掌握水準測量注意事項

水準測量具體注意事項如下所示：一是在正式展開測量之前，需要對水準儀準備展開校正與檢查，確定設備各項情況是否與標準要求相符合；二是保證測量地點的堅實程度，確保腳架能夠處于穩定狀態，且不得進行碰觸；三是保證前后視線長度相等，確保視線長度可以被控制在10～100m范圍之內；四是在進行標尺瞄準過程中，需要保證能夠消除視差，應保證在讀數前，氣泡能夠嚴格居中；五是需要保證水準尺能夠處于豎直狀態，且尺墊需要保持在踩實狀態，要對標志點進行固定，并做好轉點固定處理，應避免使用尺墊，以防造成誤差；六是需要保證記錄的工整程度，應嚴格按照公式展開計算，并要在完成計算后對結果進行復核，確保計算準確無誤，且要保證讀數的準確性，要根據限差要求展開數據讀取，防止出現誤差超限的狀況，如果出現了超限問題，需要重新進行測量；七是在同一觀測站進行觀測過程中，不應出現反復調焦的狀況。

4 結語

施工團隊需要明確認識到量測監控在盾構施工中所起到的重要作用，進一步加強對該測量工作的重視程度。一方面做好工程具體情況勘查，明確各項基礎信息與數據，另一方面做好水準測量以及其他測量手段的應用方案規劃，應保證測量工作開展和工程施工需求的相符程度，確保量測工作開展能夠實現對施工沉降問題的有效監測，從而更好地輔助盾構部分展開施工，保證地鐵工程施工質量，以便將盾構施工優勢充分發揮出來。