城市地鐵隧道施工監(jiān)測的方案探究

陳 燦 倪 曦

(重慶能源職業(yè)學院, 重慶 402260)

城市地鐵隧道施工監(jiān)測的方案探究

陳 燦 倪 曦

(重慶能源職業(yè)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(xiàn)的險情和特殊情況進行必要的監(jiān)測。監(jiān)測方案要根據(jù)施工環(huán)境合理設置，監(jiān)測結果的反饋要及時，根據(jù)監(jiān)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(xiàn)。

地鐵；隧道工程；施工監(jiān)測

0 引言

根據(jù)測點埋設環(huán)境的具體情況，應合理給予測點保護措施，以確保監(jiān)測數(shù)據(jù)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(xiàn)場實時監(jiān)測的數(shù)據(jù)變化規(guī)律，分析險情出現(xiàn)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(xiàn)場試驗是以區(qū)間隧道工程為依托開展的，選取某中學操場處作為盾構區(qū)間下行線隧道模擬試驗區(qū)段。在盾構段進行監(jiān)測斷面的布置，以此來監(jiān)測該區(qū)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(jiān)測提供了一定的參考意見。

該工程所在區(qū)域是平均滲透系數(shù)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(xiàn)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(huán)境因素進行考慮，并結合上海地鐵旁通道施工經(jīng)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(jīng)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(lián)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(lián)絡及泵站的構筑開挖施工得以進行。

2 隧道監(jiān)測方案

2.1 測點布置

2.1.1 布設隧道內測點

水平位移監(jiān)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(wěn)定區(qū)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(jiān)測。沉降監(jiān)測點要在隧道底環(huán)片上布設，測點間距2m，測點要用道釘打入環(huán)片內牢固。在隧道兩肩的環(huán)片上布設位移監(jiān)測點，測點間距2m，測點用道釘打入環(huán)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(jiān)測。在隧道底環(huán)片上布設沉降監(jiān)測點，測點間距2m，用道釘打入環(huán)片內來牢固測點。

2.2 監(jiān)測方法

從水準控制點出發(fā)進行沉降監(jiān)測，各監(jiān)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(shù)）。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(jīng)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(jiān)測方法。

2.3 隧道監(jiān)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(jiān)測點的資料要進行詳細、完整的記錄。要按計劃實施監(jiān)測工作，并保證有符合要求的頻率，不得中途停止?；貧w分析監(jiān)測資料得出水平位移值及變化規(guī)律后，比較其值與規(guī)范規(guī)定值，當計算值與規(guī)范規(guī)定值相比時是小于或等于的關系時，變形控制的依據(jù)就是回歸分析值，管理等級得以建立。要及時、準確的進行數(shù)據(jù)的測量，并及時報告量測結果，動態(tài)信息更加便于掌握。要正規(guī)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(yè)中進行監(jiān)測時，保障地鐵工程施工作業(yè)的安全性是其主要任務，變形監(jiān)測沿地鐵路線各種地上或地下建筑物，處理監(jiān)測數(shù)據(jù)、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(jiān)測范圍，要全線監(jiān)測地鐵施工區(qū)域；監(jiān)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(shù)據(jù)信息就是具體的監(jiān)測內容。

3 優(yōu)化城市地鐵隧道施工監(jiān)測的措施

合理安排埋設監(jiān)測點的時間，要以施工進度計劃為根據(jù)，以監(jiān)測數(shù)據(jù)（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(jiān)測點的埋設，現(xiàn)場觀測要便于進行，有利于進行跑點、立尺和數(shù)據(jù)采集工作，同時要保證現(xiàn)場作業(yè)過程中的工作人員的人身安全。

在監(jiān)測要求能得到滿足的前提下，在材料運輸、堆放和作業(yè)密集區(qū)應盡量避免監(jiān)測點的埋設位置，以減少對現(xiàn)場觀測造成不利影響；同時，也可避免監(jiān)測點遭到的破壞，監(jiān)測數(shù)據(jù)的質量更加有保證?，F(xiàn)場巡視不可忽略，由于儀器監(jiān)測點的布設位置、數(shù)量畢竟是有限，最有效的補充手段就是現(xiàn)場巡查。監(jiān)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(xiàn)場巡查及時的發(fā)現(xiàn)，隧道沿線的環(huán)境安全狀態(tài)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(jiān)測信息，對影響工程及周邊環(huán)境安全的異常情況要及時發(fā)現(xiàn)，報告必須及時。

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

通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計模型，運用作圖法或比較法對監(jiān)測物理量數(shù)據(jù)變化規(guī)律及其發(fā)展規(guī)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(jiān)測結果，對監(jiān)測物安全狀況進行預測，各種數(shù)據(jù)曲線圖、縱橫斷面圖等是通過數(shù)據(jù)處理形成的，對地鐵施工狀況進行監(jiān)測。為使得監(jiān)測效益得以實現(xiàn)，應使得監(jiān)測結果質量及數(shù)據(jù)信息反饋速度得以提高，一旦監(jiān)測點出現(xiàn)異常，報警提示則會由系統(tǒng)來發(fā)出。在監(jiān)測作業(yè)正常的進行過程中，監(jiān)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(jiān)測，避免施工過程中安全和質量事故的發(fā)生。

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