城市地铁隧道施工监测的方案探究

陈 灿 倪 曦

(重庆能源职业学院, 重庆 402260)

城市地铁隧道施工监测的方案探究

陈 灿 倪 曦

(重庆能源职业学院, 重庆 402260)

城市地铁工程是大型的、复杂的，并且高风险的工程项目。施工过程中，存在着诸多不可预见的风险因素，所以，为了确保施工的安全，我们要对工程中可能出现的险情和特殊情况进行必要的监测。监测方案要根据施工环境合理设置，监测结果的反馈要及时，根据监测结果及时合理对地铁施工的安全性进行评价，从而使得地铁工程的施工效益得以很好的实现。

地铁；隧道工程；施工监测

0 引言

根据测点埋设环境的具体情况，应合理给予测点保护措施，以确保监测数据的准确性。地铁隧道施工过程遇到险情时，参建各方需迅速应急响应，并应及时给出应对措施。通过现场实时监测的数据变化规律，分析险情出现的原因，对制定排险方案，起着至关重要的作用。

1 工程概况

本段轨道交通隧道工程中，最大隧道中心掩埋深度为26.8m。现场试验是以区间隧道工程为依托开展的，选取某中学操场处作为盾构区间下行线隧道模拟试验区段。在盾构段进行监测断面的布置，以此来监测该区间盾构推进过程中的水土压力变化、土体变形及隧道变形情况，为地铁隧道施工监测提供了一定的参考意见。

该工程所在区域是平均渗透系数小的黏土层。透水性较差的土层，选取冻结施工法较为有利。同时，在黏土层中局部含有粉砂层，针对粉砂层易出现的流砂问题，用冻结法处理更好。综合对工程施工影响、水文地质条件和周边环境因素进行考虑，并结合上海地铁旁通道施工经验，确定采用“隧道内钻孔冻结加固，矿山法暗挖构筑”的全隧道内施工方案比较技术经济。对隧道内利用水平孔和部分倾斜孔冻结的土层进行加固，冻结联络通道及集水井外围土体，形成强度高、封闭性好的冻土帷幕。矿山法的采用，通道联络及泵站的构筑开挖施工得以进行。

2 隧道监测方案

2.1 测点布置

2.1.1 布设隧道内测点

水平位移监测基准点和 2个垂直基准点（其中一个作为复合点）的布设要在旁通道50m以外的稳定区域内进行。在通道两侧20m范围内，对隧道水平方向、垂直方向的收敛变形，以及施工影响范围内的隧道整体实施监测。沉降监测点要在隧道底环片上布设，测点间距2m，测点要用道钉打入环片内牢固。在隧道两肩的环片上布设位移监测点，测点间距2m，测点用道钉打入环片内牢固。

2.1.2 布设沉降点

在通道两侧20m范围内，对隧道水平方向、垂直方向的收敛变形，以及施工影响范围内的隧道整体实施监测。在隧道底环片上布设沉降监测点，测点间距2m，用道钉打入环片内来牢固测点。

2.2 监测方法

从水准控制点出发进行沉降监测，各监测点的高程测量要按三、四等水准测量要求来进行，测量闭合差应该不大于±0.5mm（n为测站数）。本次沉降的变化量是前后 2次测量值之差，累计沉降变化量是测量值与初值之差。将经纬仪在基准点上安置，测量各测点到视准线的距离用视准直线法，起始初值以开工前2次测量的平均值为准，本次位移量和累积位移量是以以后每次的测量值与之比较得到的，这种检测方法就是水平位移监测方法。

2.3 隧道监测管理

各预埋测点要牢固可靠，日常识别比较容易并且保护要比较妥善，不能任意撤换和破坏，并对建立埋设监测点的资料要进行详细、完整的记录。要按计划实施监测工作，并保证有符合要求的频率，不得中途停止。回归分析监测资料得出水平位移值及变化规律后，比较其值与规范规定值，当计算值与规范规定值相比时是小于或等于的关系时，变形控制的依据就是回归分析值，管理等级得以建立。要及时、准确的进行数据的测量，并及时报告量测结果，动态信息更加便于掌握。要正规记录，要具备齐全的资料，要正确计算，竣工文件资料的积累会更加方便。

在城市地铁施工作业中进行监测时，保障地铁工程施工作业的安全性是其主要任务，变形监测沿地铁路线各种地上或地下建筑物，处理监测数据、分析并进行反馈。站线结构物外缘两侧30m范围内所存在的各种建筑物、构筑物、管线、地面与道路是其具体的监测范围，要全线监测地铁施工区域；监测主要是对该地铁施工沿线房屋建筑、立交桥、人行天桥、市政道路、底线管线等进行；沉降的地面建筑物、变化的地下水位、沉降的地表道路、位移的土体、沉降的管线、爆破振动等各种数据信息就是具体的监测内容。

3 优化城市地铁隧道施工监测的措施

合理安排埋设监测点的时间，要以施工进度计划为根据，以监测数据（或初始值）的采集能更加的及时为目的。应以结构的正常受力不受到妨碍或功能正常使用为前提来进行监测点的埋设，现场观测要便于进行，有利于进行跑点、立尺和数据采集工作，同时要保证现场作业过程中的工作人员的人身安全。

在监测要求能得到满足的前提下，在材料运输、堆放和作业密集区应尽量避免监测点的埋设位置，以减少对现场观测造成不利影响；同时，也可避免监测点遭到的破坏，监测数据的质量更加有保证。现场巡视不可忽略，由于仪器监测点的布设位置、数量毕竟是有限，最有效的补充手段就是现场巡查。监测对象的过大变形、开裂、渗漏及地面沉陷（隆起）等安全隐患能通过现场巡查及时的发现，隧道沿线的环境安全状态的综合判定所需要的必要的资料支撑得到了提供。应及时处理、分析和反馈监测信息，对影响工程及周边环境安全的异常情况要及时发现，报告必须及时。

监测数据采集、整理、分析、反馈与辅助决策等方面是监测数据整理分析及反馈的主要内容，通过地铁施工现场监测数据及搜集与记录其他相关数据等就是数据采集。如应用水准仪、测斜仪等设备进行监测作用工作，工作人员需要进行读数记录并输入到计算机系统，全站仪设备的应用，则可以使采集数据并给数据库传输数据进行处理的工过程实现了自动化。在每次施工监测完成后，对原始观测数据应及时进行校核，原始观测数据是否准确要进行检查，使得数据能够准确性输入到计算机数据管理系统中。通过对管理信息系统进行应用分析，观测数据的批量导入得以实现，以数据类型为依据，相对应的检验与计算得以进行，各个监测点当前变化率、累计变化量与变化速率等数据得以解出，在数据库中存入计算数据结果。

通过数据统计模型，运用作图法或比较法对监测物理量数据变化规律及其发展规律进行分析，从而评估决策地铁工程安全状况及措施。通过回归分析监测结果，对监测物安全状况进行预测，各种数据曲线图、纵横断面图等是通过数据处理形成的，对地铁施工状况进行监测。为使得监测效益得以实现，应使得监测结果质量及数据信息反馈速度得以提高，一旦监测点出现异常，报警提示则会由系统来发出。在监测作业正常的进行过程中，监测结果应定期上报，评价了地铁的施工状况，相应的施工建议也就被提出了。

4 结束语

复杂的地质条件，较长的建设周期，较大的线路跨度是轨道交通的特点，我们在施工过程中难以保证工程质量和工程进度，并且难以控制工程风险，所以我们必须要进行必要的施工监测，避免施工过程中安全和质量事故的发生。

[1]段兆臣，赵为磊，邴燕燕等.城市地铁工程建设第三方监测的实施与管理[J].城市建设理论研究〔电子版），2013（3）.

[2]陈雪丰，杜年春.城市轨道交通土建施工第三方监测的实践[J].测绘信息与工程，2010, 35〔3）:31-33.

[3]马永峰，张志豪，曹力桥.浅埋大断面大跨度连拱隧道施工变形现场监测试验研究[J].隧道建设，2010 （ 4 ） : 423 -429.

TU75

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1007-6344（2017）10-0223-01