地鐵施工沉降監測及控制

梁鋒

摘要：隨著我國經濟的不斷增長、社會的不斷進步，促使地鐵工程無論是在建設數量方面，還是在建設規模方面，均發生著質的變化，地鐵施工在施工的過程中會引起一定的地層擾動和地下水位下降，而這些因素會引起地面的沉降，對于周邊居民的日常生活造成不利影響。為了保障地鐵行業的長期穩定發展，針對施工過程中出現的地面沉降問題，采取高效的監測和控制方式很有必要。監測工作是為動態描述地鐵建設期間結構自身及周邊環境的安全性、穩定性而進行的一項重要工作。監測工作是一個長期管理的過程，需要行業諸多管理部門的共同努力。

關鍵詞：地鐵施工;沉降監測;控制

引言

地鐵內部結構與地基基礎對地鐵正常運行質量有著重要影響。地鐵初期要對地基的質量進行有效控制，對影響沉降的因素進行合理規避，避免出現人員傷亡以及地鐵工程質量問題的發生。因此，地鐵施工沉降監測技術要符合相關標準要求，管理人員要時刻進行監督，確保基層施工人員都能按照標準化流程進行施工，確保地鐵工程的安全性。

1地鐵施工監測實施的意義

在地鐵施工中，為了保證施工的安全性，需要進行施工監測，通過監測可為工程建設提供有效的保障。首先，通過監測數據可了解施工中地層的變化情況，及時對工程結構設計的合理性進行分析，使施工能夠處于安全狀態之中，為施工參數的優化帶來保障。其次，可通過監測來掌握施工過程對周圍巖土體以及周邊環境等方面的影響，可在施工中達到監測預警值的時候，采取有效措施進行處理。最后，通過分析監測數據為施工提供參考依據，使施工管理進行的更加順利，同時可使設計及方案的合理性得到有效評價，為施工組織提供相應的信息，及時對施工參數進行調整，可使施工獲得有效的保障。

2監測工作實施的準備工作

2.1配備監測儀器設備

地鐵各參建單位應根據規范、設計和合同要求，針對所監測的地鐵工程配備相應的監測儀器設備，儀器設備的各項指標應滿足工程監測的基本要求;并提供所用儀器設備表及有效證書。所用監測儀器設備必須計量檢定合格，并在合格證的有效期內使用，目前地鐵工程監測中所使用的設備精度一般為1″的全站儀和中誤差0.5mm的電子水準儀。

2.2 建立監測基準網

在開展監測工作之前，相關人員須結合工程的實際情況，深入分析施工的特點以及周圍環境狀況，制定出科學的監測方案。根據所制定出的監測方案與建設單位提供的控制點來建立監測基準網。在建立基準網的過程中，要注意以下幾點：第一，由于地鐵具有一定的特殊性，在設置控制點位點時，需要設置三個及以上，并且每一個控制點之間的距離不應超過100m;第二，對于每個場區的控制點來說，需要構建成閉合圖形的狀態，這樣做是為了閉合檢校;第三，控制點在設置的過程中，還應當避開建筑物開挖、地面沉降和震動區;第四，對基準網定期進行復核聯測，復核聯測后，應根據《建筑變形測量規范》（JGJ8）的規定對基準點的穩定性進行分析。

3地鐵施工監測及控制

3.1基準點、監測點的布設原則和保護措施

埋設監測點不能妨礙既有結構的正常受力和正常使用功能，要方便現場觀測。監測點埋設盡量避開現場行車道、材料堆放和作業密集的區域，對監測點的觀測減少不利影響，同時也可避免監測點受到破壞，保證收集的監測數據的質量。布設監測點時要認真分析工程支護結構形式、周邊環境特點和地下水位情況，確保支護結構、周邊環境對象位移或受力變化較大的部位有監測點控制。除此之外，還要兼顧監測工作的工作量及費用，做到既達到了監測工作的目的，又節約了費用成本。監測點的埋設對監測結果的準確性、可靠性有著較大影響，測點應埋置牢固，并采取切實可靠的方法避免監測點受到損壞位移等，如對地表監測點加牢固的保護蓋、對傳感器引出的導線加保護管等。如果監測點遭到破壞損壞，要及時修復并重新采取初始值，以保證監測數據的連續性、完整性。另要對監測點進行編號，注明測點布置時間、類型、等級等，并在現場做好標識標牌或警告牌，警戒繩等，防止被損壞。

3.2施工監測控制

蓋挖順作法施工期間，以基坑支護結構和周圍巖土體和周邊環境作為監測對象，以基坑開挖作為監測工作的重點階段。（1）監測范圍。根據相關規范及基坑設計深度、斷面尺寸、施工工法、支護結構形式、地質條件、周邊環境條件，綜合確定工程影響分區。（2）監測等級。根據相關規范，基坑工程自身風險等級、周邊環境風險等級和地質復雜程度劃分。（3）監測項目。蓋板區監測項目主要包括：1）地表沉降：地表沉降監測點不應少于2排，且排距宜為3m～8m，第一排監測點距基坑邊緣不宜大于2m，每排監測點間距宜為10m～20m。2）立柱水平和豎向位移：豎向位移和水平位移的監測數量不應少于立柱總數量的5%，且不應少于3根，并根據現場實際情況增加監測數量;3）支護樁（墻）體水平位移：沿基坑周邊的樁（墻）體布設，監測等級為一級、二級時，布設間距宜為20m～40m。4）支撐軸力：選擇基坑中部、陽角部位、深度變化部位、支護結構受力條件復雜部位的支撐。每層支撐的監測數量不宜少于支撐數量的10%，且不應少于3根。監測斷面的布設位置與相近的支護樁（墻）體水平位移監測點宜共同組成監測斷面;5）支護樁（墻）頂水平和豎向位移：沿基坑周邊布設， 監測等級為一級、二級時，布設間距宜為10m～20m;

3.3地下水位監測

在監測地下水位的時候，應保證設置的測點能夠對地鐵全線開挖過程中的地下水位變化實現全面的監測，地鐵車站上測孔的設置位置應在基坑外側接近建筑物的區域內，布設組數可設置在3～4組。施工區域周邊50m范圍內地下水位監測可采用自動化監測。自動化監測應定期進行儀器維護保養和監測數據人工復核。地下水位觀測過程中，需要合理設計地下水位觀測井及觀測設備應用方案，確保監測工作的順利開展。

3.4周邊環境沉降觀測

周邊環境監測主要是對基坑開挖、隧道工程掘進施工影響范圍內的既有軌道交通設施、建（構）筑物、地下管線、橋梁、高速公路、道路、河流、湖泊等周邊環境風險源的監測。施工前相關單位應組織各方對工程周邊建（構）筑物進行首次巡查，首次巡查應對周邊建（構）筑物的外觀（包括沉降、開裂、混凝土剝落、房屋破損等）、周邊道路或地表的裂縫（寬度、長度以及走向）、沉陷以及河堤堤壩的開裂、滲漏等進行拍照和記錄，整理形成首次巡查報告。首次巡查時應收集建筑物基礎類型、結構形式、建筑年代、地下管線的埋設狀況等相關信息資料，對建設單位提供的風險評估報告及周邊環境調查報告進行現場核驗。

建（構）筑物豎向位移監測點應布設在外墻或承重柱上，且位于主要影響區時，監測點沿外墻間距宜為 10m～～15m，或每隔2根承重柱布設1個監測點;位于次要影響區時，監測點沿外墻間距宜為15m～30m，或每隔2根一3根承重柱布設1個監測點;在外墻轉角處應有監測點控制;

3.5 沉降監測項目控制值

監測項目控制值根據不同施工方法特點、周圍巖土體特征、周邊環境保護要求并結合當地工程經驗進行確定，滿足監測對象的安全狀態得到合理、有效控制的要求。支護結構監測項目控制值根據工程監測等級、支護結構特點及設計計算結果等進行確定。

4 地鐵沉降監測的停測條件

基坑回填完成或礦山法隧道進行二次襯砌施工后，可結束支護結構的監測工作;盾構法隧道完成貫通、設備安裝施工后，可結束管片結構的監測工作;支護結構監測結束后，且周圍巖土體和周邊環境變形趨于穩定時，可結束監測工作。

結語

在地鐵施工中，為了避免沉降問題帶來的影響，需要落實監測及控制工作，根據施工情況及需求開展監測工作，應明確監測點布設內容。采取有效的方式對沉降進行控制，可進行洞內地層加固施工，采用背后回填注漿技術，并且控制開挖斷面和地下水位高度、及時架設支撐，使施工能夠順利進行，為地鐵施工的開展帶來幫助，進而提升地鐵建設水平，提高施工質量。

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