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地铁施工沉降监测与控制方案研究

范文

叶喆

摘? 要：在城市交通快速发展的今天，地铁工程建设项目不断增多。在地铁项目实际的工程建设中容易出现沉降问题，此时加强其监测与控制显得尤为重要。文章以地铁施工为例，对其沉降的基本监测与控制方案进行了重点阐述。

关键词：地铁工程;施工沉降;监测;控制方案

中图分类号：U231? ? ? ? ?文献标志码：A? ? ? ? ?文章编号：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

地铁工程建设本身是一项复杂的工程项目，其中涉及到隧道开挖与支护等诸多施工环节，非常容易出现地表沉降等病害。为了有效地防范地铁施工沉降问题，离不开沉降监测手段以及控制方案的应用。因此，如何才可以更好地监测与控制地铁施工沉降是当前值得深入探析的重要研究课题之一。

1 地铁施工沉降的监测方案

1.1 监测范围与内容

在开展地铁施工作业期间，为了保证地铁施工有序开展，主要监测范围一般选择为站线结构外缘两侧30m范围内的道路、地面、管线以及地面和地下构筑物或建筑物，保证可以更好地确保地铁施工有序开展。而针对地铁施工沉降的具体监测内容而言，主要包括监测地下水位的变化，管线、地表以及道路的沉降，地面构筑物或建筑物的裂缝、倾斜与沉降等。基于该种监测范围与内容的确定，可以为整个地铁施工营造一个良好的施工条件，更有利于提升地铁施工的质量。

1.2 监测点布设及监测技术

（1）布设基准点。以地铁车站为中心来科学设定测区，之后再在各个测区当中设置数量不小于3个的可靠、稳定水准基准点，用于专门对工作基点稳定性进行测定与校验，或者可以将其直接当做监测点起点进行确定。在设定水准基点期间可以在變形区之外的原状土层或基岩层当中埋设标石，或者可以结合测量控制网中所设置的各种控制点进行设定，又或者可以在一些稳固性比较好的构筑物与建筑物的墙上面设定水准点。如果条件不合理，那么可以在变形区之内进行深层金属管水准基准点埋置。此外，在设定各类水准基准点期间要避开水源地、交通干道、滑坡地段以及其他会破坏或腐蚀标石的位置。而在埋设标石之后，需要保持其达到稳定状态后方可进行观测，相应的稳定期不宜小于15d。

（2）布设沉降变形点。在地铁工程施工过程中，出现沉降的地方主要表现在建筑物、地表道路、管线几个方面，相应的沉降监测沉降点布设要点如下：

其一，针对建筑物沉降的监测点布设而言，可以将布设点设定在构筑物或建筑物倾斜或沉降的位置进行控制，如建筑物沉降缝两侧或裂缝两侧，以及较长建筑物出现形体改变的位置。在设置标志期间，要保证其结构的合理性与稳固性，并要避开外在的障碍物，保证不会对构筑物或建筑物的美观性产生影响，同时也更有利于进行观测。如果建筑物外墙设定有厚度比较大的装饰物，那么可以在相应的地下室当中科学进行沉降观测点布设，否则如果缺乏地下室，那么可以将相应标志设置在室内有关位置。如果观测点出现破坏问题，那么要在原位置或者本着就近原则及时进行补设，确保整个数据观测操作的连续性。

其二，针对地表道路沉降的监测点布设而言，一般可以沿着地铁隧道中心线平均50m进行布设，如果重要主干道路宽度处于30～40m，并且在遇到立交桥或横交道路期间可以相应地进行横断面测点布设，并分别设计5～7个测点。此外，地铁结构边缘30m之内的线路两侧位置处也要设定适宜数量的沉降观测点;在地铁车站出入口边缘线30m范围内涉及到的建筑物、地表与道路等也要相应地进行测点布设。

其三，针对管线沉降的监测点布设而言，通常可以基于地下管线图与管道两接头之间的局部倾斜度（值）的相应控制标准来进行测点布设，并且可以相应地分成污水、供水、煤气与电力等几种类型的管道性质，一般沿着管道40～50m范围内进行布设，其中的重要管道可以沿着30m进行布设。通过科学埋设标志与测点位置，可以对各类管道的实际沉降变化进行准确反映。而针对管线监测点的编号设定而言，可以采取“管线类别代码+序号”的方式进行确定，相应的管线类别代码包括“Y”（雨水）、“D”（电讯）、“R”（燃气）、“X”（箱涵）、“L”（电力）、“W”（污水）等，如图1所示的是电讯管道测点编号。此外，针对那些埋深比较浅的管线而言，布点可以直接设定在管线上，并可以相应进行设定观测井方式进行确定;针对那些埋深比较大的管线，可以利用不锈钢导管进行测定，期间要借助PVC管进行保护。

（3）裂缝与地下水位监测。裂缝与地下水位也是地铁施工监测中的关键点，具体要点如下：

其一，针对裂缝监测而言，主要是监测那些比较大的裂缝，并相应地构建专门的建筑物或构筑物裂缝状况数据库。在监测裂缝期间一般可以采取定期测定的方式来对构筑物或建筑物的裂缝分布位置进行测定，具体包括监测裂缝的宽度、长度以及走向等相关的变化情况;针对监测的裂缝也要做好统一编号，不同裂缝的2侧都可以相应地布设2～3组用于观测的专门标志，尤其是要保证裂缝宽度最大处以及裂缝末端部位处个设置一组测点，相应的宽度测量精度要达到0.1mm。

其二，针对地下水位的监测而言，要保证所设置的测点可以对地铁全线开挖过程中的地下水位变化进行全面监测。地铁车站上面测孔的布设位置应该设置在基坑外侧接近构筑物或建筑物的区域，布设组数可以控制在3～4组。针对区间地铁隧道的测控布设而言，可以沿着线路两侧重要建筑物以及高大建筑物之前来进行布设。地下水位观测过程中要做好地下水位观测井以及观测设备（水位计）使用方案設计。

2 地铁施工沉降的控制方案

2.1 洞内地层加固施工

在地铁施工洞内进行施工期间，洞内塌陷是比较常见的一个沉降问题，这主要是由于挖方施工作业中容易出现过大的沉降值，影响了施工作业空间的规模性。针对这种情况，可以应用洞内加固施工工艺来对相应的沉降问题进行有效控制，具体就是借助混凝土浆料来对相应施工任务开展控制，在发现施工问题后要及时加以调控与解决，尤其是要合理调整浆料流动性和强度，在此基础上借助灌浆加压处理的方式来使浆料通过超前导管运送到特定位置处，以此加固基层土壤，提升结构压实程度，避免后续施工作业阶段出现沉降问题。

2.2 背后回填注浆施工

该种施工工艺主要是对地铁施工中的局部结构进行加固处理的。在地铁隧道修建到一定规模之后即可形成环路，此时需要在背部开展回填施工作业后，保证可以对地面沉降问题进行有效解决，同时还要保证其所承受的压力确定在额定范围内，这样可以将下沉值控制在规定范围内。为了解决施工作业中出现的地面沉降问题，施工单位可以在相应施工阶段中开展注浆加固施工，由于此时尚没有修建成基础结构，所以必须要切实做好隧道背部混凝土材料的加固处理，否则容易因为施工作业过程而影响了地铁隧道工程施工的整体质量与安全性。回填注浆施工过程中需要对时间进行有效控制，保证注浆施工作业中的密实度满足相应施工标准。在实际施工作业中，一般会将导管插入到地下结构中，之后运用分段注浆施工工艺来确保整个施工作业的质量，力求全面确保注浆加固施工的质量。

2.3 开挖施工控制措施

在开挖施工作业期间会不可避免地出现渗透或下沉等问题，所以实际施工作业过程中可以应用局部加固施工工艺来确保整个施工过程的质量。首先要有效地控制测量的精准度，保证可以借助调控方案的科学设计来有效控制工程施工作业中的沉降情况，同时伴随着地铁工程项目的开展也要及时调整沉降控制方案，保证可以降低施工沉降值。在开展挖方施工作业前要切实做好相应结构加固支护处理，具体需要结合预先设定的支护设计参数来做好超前导管设计，期间可以结合施工地段的实际情况来对导管长度与数量进行科学确定，保证可以借助导管注浆施工来加固整个结构的稳固性。

3 结束语

总之，沉降是地铁施工中比较常见的一类施工问题。在地铁工程沉降施工过程中，要做好施工沉降变形的监测方案设计工作，在做好洞内地层加固施工和背后回填注浆施工的同时，采取切实可行的开挖施工控制措施，保证不断提升地铁施工的质量。

参考文献：

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[2]刘鹏.城市地铁隧道沉降预测及变形分析[D].西安科技大学，2019.

[3]曾良峰.关于地铁施工地表沉降监测分析[J].城市道桥与防洪，2017（7）：181-183+20.

[4]吴莉娟，殷瑾.城市沉降监测分析与预测[J].阴山学刊（自然科学），2017（1）：78-81.

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