地鐵施工沉降監測與控制方案研究

葉喆

摘? 要：在城市交通快速發展的今天，地鐵工程建設項目不斷增多。在地鐵項目實際的工程建設中容易出現沉降問題，此時加強其監測與控制顯得尤為重要。文章以地鐵施工為例，對其沉降的基本監測與控制方案進行了重點闡述。

關鍵詞：地鐵工程;施工沉降;監測;控制方案

中圖分類號：U231? ? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）30-0127-02

Abstract： With the rapid development of urban traffic， the number of subway construction projects is increasing. In the actual construction of subway project， the settlement problem is easy to occur， so it is particularly important to strengthen its monitoring and control. Taking subway construction as an example， this paper focuses on the basic monitoring and control scheme of its settlement.

Keywords： metro engineering; construction settlement; monitor; control scheme

地鐵工程建設本身是一項復雜的工程項目，其中涉及到隧道開挖與支護等諸多施工環節，非常容易出現地表沉降等病害。為了有效地防范地鐵施工沉降問題，離不開沉降監測手段以及控制方案的應用。因此，如何才可以更好地監測與控制地鐵施工沉降是當前值得深入探析的重要研究課題之一。

1 地鐵施工沉降的監測方案

1.1 監測范圍與內容

在開展地鐵施工作業期間，為了保證地鐵施工有序開展，主要監測范圍一般選擇為站線結構外緣兩側30m范圍內的道路、地面、管線以及地面和地下構筑物或建筑物，保證可以更好地確保地鐵施工有序開展。而針對地鐵施工沉降的具體監測內容而言，主要包括監測地下水位的變化，管線、地表以及道路的沉降，地面構筑物或建筑物的裂縫、傾斜與沉降等。基于該種監測范圍與內容的確定，可以為整個地鐵施工營造一個良好的施工條件，更有利于提升地鐵施工的質量。

1.2 監測點布設及監測技術

（1）布設基準點。以地鐵車站為中心來科學設定測區，之后再在各個測區當中設置數量不小于3個的可靠、穩定水準基準點，用于專門對工作基點穩定性進行測定與校驗，或者可以將其直接當做監測點起點進行確定。在設定水準基點期間可以在變形區之外的原狀土層或基巖層當中埋設標石，或者可以結合測量控制網中所設置的各種控制點進行設定，又或者可以在一些穩固性比較好的構筑物與建筑物的墻上面設定水準點。如果條件不合理，那么可以在變形區之內進行深層金屬管水準基準點埋置。此外，在設定各類水準基準點期間要避開水源地、交通干道、滑坡地段以及其他會破壞或腐蝕標石的位置。而在埋設標石之后，需要保持其達到穩定狀態后方可進行觀測，相應的穩定期不宜小于15d。

（2）布設沉降變形點。在地鐵工程施工過程中，出現沉降的地方主要表現在建筑物、地表道路、管線幾個方面，相應的沉降監測沉降點布設要點如下：

其一，針對建筑物沉降的監測點布設而言，可以將布設點設定在構筑物或建筑物傾斜或沉降的位置進行控制，如建筑物沉降縫兩側或裂縫兩側，以及較長建筑物出現形體改變的位置。在設置標志期間，要保證其結構的合理性與穩固性，并要避開外在的障礙物，保證不會對構筑物或建筑物的美觀性產生影響，同時也更有利于進行觀測。如果建筑物外墻設定有厚度比較大的裝飾物，那么可以在相應的地下室當中科學進行沉降觀測點布設，否則如果缺乏地下室，那么可以將相應標志設置在室內有關位置。如果觀測點出現破壞問題，那么要在原位置或者本著就近原則及時進行補設，確保整個數據觀測操作的連續性。

其二，針對地表道路沉降的監測點布設而言，一般可以沿著地鐵隧道中心線平均50m進行布設，如果重要主干道路寬度處于30～40m，并且在遇到立交橋或橫交道路期間可以相應地進行橫斷面測點布設，并分別設計5～7個測點。此外，地鐵結構邊緣30m之內的線路兩側位置處也要設定適宜數量的沉降觀測點;在地鐵車站出入口邊緣線30m范圍內涉及到的建筑物、地表與道路等也要相應地進行測點布設。

其三，針對管線沉降的監測點布設而言，通常可以基于地下管線圖與管道兩接頭之間的局部傾斜度（值）的相應控制標準來進行測點布設，并且可以相應地分成污水、供水、煤氣與電力等幾種類型的管道性質，一般沿著管道40～50m范圍內進行布設，其中的重要管道可以沿著30m進行布設。通過科學埋設標志與測點位置，可以對各類管道的實際沉降變化進行準確反映。而針對管線監測點的編號設定而言，可以采取“管線類別代碼+序號”的方式進行確定，相應的管線類別代碼包括“Y”（雨水）、“D”（電訊）、“R”（燃氣）、“X”（箱涵）、“L”（電力）、“W”（污水）等，如圖1所示的是電訊管道測點編號。此外，針對那些埋深比較淺的管線而言，布點可以直接設定在管線上，并可以相應進行設定觀測井方式進行確定;針對那些埋深比較大的管線，可以利用不銹鋼導管進行測定，期間要借助PVC管進行保護。

（3）裂縫與地下水位監測。裂縫與地下水位也是地鐵施工監測中的關鍵點，具體要點如下：

其一，針對裂縫監測而言，主要是監測那些比較大的裂縫，并相應地構建專門的建筑物或構筑物裂縫狀況數據庫。在監測裂縫期間一般可以采取定期測定的方式來對構筑物或建筑物的裂縫分布位置進行測定，具體包括監測裂縫的寬度、長度以及走向等相關的變化情況;針對監測的裂縫也要做好統一編號，不同裂縫的2側都可以相應地布設2～3組用于觀測的專門標志，尤其是要保證裂縫寬度最大處以及裂縫末端部位處個設置一組測點，相應的寬度測量精度要達到0.1mm。

其二，針對地下水位的監測而言，要保證所設置的測點可以對地鐵全線開挖過程中的地下水位變化進行全面監測。地鐵車站上面測孔的布設位置應該設置在基坑外側接近構筑物或建筑物的區域，布設組數可以控制在3～4組。針對區間地鐵隧道的測控布設而言，可以沿著線路兩側重要建筑物以及高大建筑物之前來進行布設。地下水位觀測過程中要做好地下水位觀測井以及觀測設備（水位計）使用方案設計。

2 地鐵施工沉降的控制方案

2.1 洞內地層加固施工

在地鐵施工洞內進行施工期間，洞內塌陷是比較常見的一個沉降問題，這主要是由于挖方施工作業中容易出現過大的沉降值，影響了施工作業空間的規模性。針對這種情況，可以應用洞內加固施工工藝來對相應的沉降問題進行有效控制，具體就是借助混凝土漿料來對相應施工任務開展控制，在發現施工問題后要及時加以調控與解決，尤其是要合理調整漿料流動性和強度，在此基礎上借助灌漿加壓處理的方式來使漿料通過超前導管運送到特定位置處，以此加固基層土壤，提升結構壓實程度，避免后續施工作業階段出現沉降問題。

2.2 背后回填注漿施工

該種施工工藝主要是對地鐵施工中的局部結構進行加固處理的。在地鐵隧道修建到一定規模之后即可形成環路，此時需要在背部開展回填施工作業后，保證可以對地面沉降問題進行有效解決，同時還要保證其所承受的壓力確定在額定范圍內，這樣可以將下沉值控制在規定范圍內。為了解決施工作業中出現的地面沉降問題，施工單位可以在相應施工階段中開展注漿加固施工，由于此時尚沒有修建成基礎結構，所以必須要切實做好隧道背部混凝土材料的加固處理，否則容易因為施工作業過程而影響了地鐵隧道工程施工的整體質量與安全性。回填注漿施工過程中需要對時間進行有效控制，保證注漿施工作業中的密實度滿足相應施工標準。在實際施工作業中，一般會將導管插入到地下結構中，之后運用分段注漿施工工藝來確保整個施工作業的質量，力求全面確保注漿加固施工的質量。

2.3 開挖施工控制措施

在開挖施工作業期間會不可避免地出現滲透或下沉等問題，所以實際施工作業過程中可以應用局部加固施工工藝來確保整個施工過程的質量。首先要有效地控制測量的精準度，保證可以借助調控方案的科學設計來有效控制工程施工作業中的沉降情況，同時伴隨著地鐵工程項目的開展也要及時調整沉降控制方案，保證可以降低施工沉降值。在開展挖方施工作業前要切實做好相應結構加固支護處理，具體需要結合預先設定的支護設計參數來做好超前導管設計，期間可以結合施工地段的實際情況來對導管長度與數量進行科學確定，保證可以借助導管注漿施工來加固整個結構的穩固性。

3 結束語

總之，沉降是地鐵施工中比較常見的一類施工問題。在地鐵工程沉降施工過程中，要做好施工沉降變形的監測方案設計工作，在做好洞內地層加固施工和背后回填注漿施工的同時，采取切實可行的開挖施工控制措施，保證不斷提升地鐵施工的質量。

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