地鐵區間盾構施工過程中的監測技術分析

李忠誠

（浙江華東測繪與工程安全技術有限公司，浙江 杭州 310000）

0 引言

在現代地鐵工程施工建設過程中，盾構施工是地鐵區間隧道施工中常用的技術手段，在我國，由于地鐵的整個建設過程都在地下實施，所以在施工過程中不但要保證地面安全，還要保證施工質量，現在我們結合實際情況，詳細分析了現代地鐵區間盾構施工過程中監測技術的作用，根據監測技術對地鐵整體質量的影響，在現有的基礎上降低地鐵在施工過程中對周圍土體和建筑物的影響，全面提升地鐵區間盾構施工過程中監測技術使用方法，對其進行科學的創新與改善，做好盾構施工過程中監測地面沉降的工作，合理利用監測技術，保障人員生命安全。

1 地鐵區間盾構施工過程中監測技術的作用

1.1 監測技術的現狀

在城市化的建設過程中，為了合理利用土地資源，我們除了發展海上運輸、空中運輸、地上運輸之外，地下運輸也在不斷地建設當中，在現代城市發展中，地下運輸一直被作為市內交通運輸主線，它在一方面能夠提高地下空間的利用率，另一方面有利于地面環境的保護。在地鐵區間盾構施工過程中，地鐵線路的布防關乎著地面建筑物的安全，我們在施工過程中要不斷加強監測技術，地下隧道施工使用盾構機，可適用于不同地質環境中的建設，在整個施工過程中不但能夠一次性成洞，還能夠降低施工成本，避免外界環境的影響。

監測技術的合理利用可以有效控制地面沉降，減少對地面線路的破壞，保證地面建筑物不受影響，在地鐵建設過程中，隧道盾構法一直被廣泛地應用，特別是近幾年，地鐵運行里程隨著城市建設不斷增加，地鐵區間的建設易受地質條件影響，地鐵施工過程隨著地質條件的不同而導致施工工作愈加復雜，同時要求施工監測技術不斷進行優化，確保施工過程中人員生命安全，使監測技術能夠高效率、高精度地進行工作，為技術人員提供準確的監測預警信息，及時解決問題，促使地鐵施工建設安全如期完成。

1.2 監測技術的作用

隨著我國城市地鐵建設事業的不斷拓展，地鐵區間盾構施工過程中的監測技術也在不停地改善，它的創新研究始終隨著科學技術的變化而變化，目的就是為了更好地配合施工環境的需求，使施工過程更加安全可靠，由此可見，監測技術在施工過程中的重要性。

在我國，地鐵工程數據采集方式有現場采集、儀器采集，其中現場采集主要由地鐵工作人員通過監測儀器對施工中的隧道進行跟蹤監測，然后由監測人員將監測信息進行科學的處理，使監測信息能夠及時反饋，保證工程安全正常運行。由于地鐵建設是在地下開展工作，所以在監測過程中，面對一些復雜的地質情況，我們要根據地下水、地下建筑物和管線的位置，設計合理的施工方法，降低工作的難度，首先最重要的就是不同地層與管片的變形和應力監測，監測員要熟悉且了解不同地層與管片的變形特征和受力狀態，從而根據實際情況判斷地層的穩定性，特別是在建筑物、河流、管網集中在一起的區間，做好提前預防風險的工作，降低風險等級，保護好建筑物、河流、管網，使地鐵區間盾構施工過程在安全環境下進行[1]。

監測技術在地鐵區間盾構施工過程中的合理應用，不但能夠幫助地鐵建設單位建立完善的監測預警體系，還能夠促進地鐵監測技術使用功能的優化，讓監測技術實現智能化、科學化管理，并且實現信息傳遞與計算的精確性，使各個工作環節都可以合理地連接起來，降低工作難度，提高工作質量，避免風險事故的發生。把地質特性、地下水環境、施工策略及地面環境統一監管起來，通過監測技術收集相關數據，建設科學安全的隧道，使地鐵能夠高效、安全運轉起來，為城市建設帶來更高的經濟效益。

2 地鐵區間盾構施工過程中監測技術的應用

2.1 監測地面及地面建筑物的沉降

在監測地面及地面建筑物沉降的工作中，首先工作人員應該布置好監測點，確保監測點的精確性，防患于未然。具體的方法就是根據工程設計圖、相關城市規劃和周邊環境情況進行詳細的分析，確定好監測等級，監測范圍，然后在圖紙上標注好相關監測點的埋設位置，使工程圖能夠有效地利用起來，在位置確定的過程中，還要結合施工現場環境特征，明確監測點的位置，在施工過程中詳細記錄監測地面及地面建筑物的沉降情況，保障地面和地下環境的安全，避免給人們帶來經濟損失和生命危險，影響城市發展。

一般遇到建筑物沉降或者傾斜的狀況，問題通常出現在監測工作方面，因為監測工作都是專業的技術人員，不管是他們專業技術水平還是工作素質都是高標準、高質量的，所以，為了保證測量數據足夠標準，在監測的過程中盡量避免出現數據不符的情況，明確監測點的位置，因為監測點的布置如果出現誤差的話，會影響地鐵區間盾構施質量，導致施工周圍土質松散、地基下沉、破壞地面建筑，所以在監測點布置過程中監測員一定要使用專業的監測儀進行工作，做好標記工作，方便工程管理。

2.2 監測隧道的收斂和沉降

地鐵在正常的建設的過程中對周圍土地會造成擠壓，影響地面建筑使用，在監測隧道收斂時，要從隧道結構上進行，通常盾構隧道結構都是由管片拼接而成，而拼接質量在一定程度上影響隧道整體結構的安全，因此我們需要對管片拼接完成后的沉降和收斂進行反復監測，保證管片拼接的完整性，以防影響隧道本身的沉降和水平位移，為了控制異常情況的發生，隧道的收斂監測尤為重要[2]。所以關于管片拼接的工作技術一定要不斷地改善，提升管片拼接質量，降低地鐵區間施工風險。

地鐵區間盾構施工過程中之所以對隧道沉降進行監測，其主要目的是控制地層的穩定性，以及管片拼接的合理性，防止管片出現位移狀況，影響工程進度，給整個工程帶來不便，所以不管是隧道收斂點的確定還是隧道沉降監測點的確定，都要處于中心位，這樣有利于監測數據的直觀性和準確性，便于工程師分析數據，從而改善監測點的位置，保證隧道工程施工質量。

2.3 監測管網的沉降

地下管網作為城市基礎設施的重要組成部分，是城市整體正常運行的主要動力，其中包括地下電纜、地下排水、地下燃氣、地下工業管道等等[3]。比如我們常見的地下電纜，它影響著人們日常生活的信息交流，是城市正常生產的源動力，一旦電纜受到施工影響，就會影響城市整體的正常運轉，給人們日常生產活動帶來不便，所以，在地鐵區間盾構施工過程中，要通過監測技術，把控地下管網的位移情況，盡量避免位移給地下管線帶來附加應力，影響管線正常使用。

因此，在地鐵區間盾構施工前期，首先要做好地下管網排查工作，防止地下管道和管線遭到破壞，布置好管網監測點，以助于監測技術的正確應用，合理采用監測儀器，通過計算機信息技術詳細了解地下管網的狀態，然后制定科學的解決方案，給予管網采取正確的應對措施，在管網沉降以及水平位移接受的范圍內進行監測工作。

3 地鐵區間盾構施工過程中的監測技術優化策略

3.1 加強監測點的應用

利用盾構法進行地鐵施工建設，首要的工作就是監測點的布置位置和數據信息采集，只有這兩項工作保質保量完成，工程建設才能夠有序的地展開，工作人員才能夠通過監測詳細了解地質環境、地層變化、盾構施工工藝，確定工程監測等級和監測方法，根據監測反饋結果分析監測目標的現狀，總結物體位移情況和應力變化規律，尋找關鍵點，保證監測數據的準確性和及時性，從而制定合理的解決措施，保證工程的建設安全[4]。

在地面沉降監測點的布置過程中，除了中心位置之外，地面的兩側也應布置監測點，這樣就可以有效的地防止監測點位置出現誤差現象，避免影響監測數據信息的采集，從而確定監測點的具體位置，而在隧道結構監測過程中，監測點在位移與應力最大的位置，也就是拱底和拱頂中心，能夠及時反映施工過程中的安全狀態，所以說，地鐵區間盾構施工過程中的監測技術不僅能起到信息監測作用，更重要的是能夠在危險來臨之前起到預警作用，提醒施工人員做好安全防范，并且給予足夠的響應時間，在最短時間內明確風險監測點，及時處理。

3.2 優化監測技術

地鐵區間盾構施工過程中的監測技術可以分為人工監測、自動化監測和人工巡查，其中人工巡查包括地面巡查和地下巡查，而地下巡查又分為洞內巡查和洞外巡查，一般是由經驗豐富的地質工程師和結構工程師進行實地考察，了解地鐵周圍環境，防止周圍自然環境對地鐵施工建設造成不良影響，給地鐵建設帶來經濟損失。而自動化監測就比較科學，它是利用先進的自動化監測儀器對地表及隧道結構進行實時的數據采集，以便地鐵施工過程中及時掌握高危險因素的變化，避免相關危險的發生。

為了更好地提高地鐵施工安全系數，我們不但要引進先進的技術和設備，還要培養高質量的專業人才，幫助我國地鐵行業健康快速發展，不管是監測儀器的創新研究，還是監測技術的更新，都需要我們一次次打破固有的思維，把自己的創新設計應用到試驗過程中，反復分析試驗數據，確定創新研究技術的可行性，進一步提高監測結果的準確性，提升監測儀器的工作效率，使人工與機器能夠有效的地結合起來，打造高品質的地鐵監測技術。

4 結語

地鐵區間盾構施工過程中的監測技術是目前我國地鐵行業施工過程中保證施工安全和施工質量的可靠途徑之一。在地鐵建設過程中，關于地面及地面建筑物的沉降問題和位移問題、關于地鐵隧道的收斂和沉降監測問題、關于地下管網沉降監測問題，我們都需要根據地鐵施工的實際情況，對監測技術進行優化和創新，不僅僅是監測儀器的更新，監測工作人員的專業技術水平也要不斷地提升，只有這樣才能夠提高監測技術的作用，可以有效的預測變形問題，保護地鐵周圍地層、管線和建筑物穩定，使地面環境在地鐵正常施工的情況下不受影響。