【摘要】地鐵建設(shè)是非常特殊的專業(yè)門類齊全的工序繁雜的建設(shè)項目，在隧道挖掘過程中有很多技術(shù)指標(biāo)需要控制，及時準(zhǔn)確的監(jiān)測數(shù)據(jù)能對于加強(qiáng)工程安全質(zhì)量管理，防止事故意外發(fā)生提供有力的保證，本項目主要通過設(shè)計科學(xué)的第三方監(jiān)測方案，采用先進(jìn)的監(jiān)測技術(shù)采集手段，及時準(zhǔn)確地獲取各項監(jiān)測數(shù)據(jù)，為地鐵工程的施工安全風(fēng)險控制管理提供監(jiān)測技術(shù)服務(wù)。

【關(guān)鍵詞】隧道挖掘；第三方監(jiān)測；風(fēng)險控制

1、引言

我單位在大連地鐵建設(shè)中負(fù)責(zé)地鐵2#線機(jī)場站至交通大學(xué)站第三方監(jiān)測項目。其施工范圍從西安路站（不含西安路站）至南關(guān)嶺車站（不含南關(guān)嶺車站）。地鐵施工主要采取的施工工法有：明挖車站法、暗挖襯砌法、礦山法暗挖、洞樁法、中隔壁法施工等工法。針對這些施工工法所進(jìn)行的第三方監(jiān)測項目，從周邊環(huán)境、圍（支）護(hù)體系上分主要有：建筑物沉降監(jiān)測、橋墩沉降監(jiān)測、地下管線監(jiān)測、爆破震速監(jiān)測、圍護(hù)結(jié)構(gòu)樁（墻）頂水平位移監(jiān)測、圍護(hù)結(jié)構(gòu)樁（墻）頂垂直位移監(jiān)測、支撐軸力監(jiān)測、拱頂沉降監(jiān)測、凈空收斂監(jiān)測等。其中在圍護(hù)結(jié)構(gòu)樁（墻）頂水平位移監(jiān)測、拱頂沉降監(jiān)測、凈空收斂監(jiān)測中因為客觀條件影響常規(guī)的測量儀器和監(jiān)測方法實施起來難度較大，人力物力消耗較多，監(jiān)測精度無法保證。在項目實施過程中我單位針對這種情況，采用新的高精度儀器設(shè)備，對原有的監(jiān)測方法進(jìn)行了改革。很好的解決了這些問題。采用TS30全站型測量機(jī)器人對圍護(hù)結(jié)構(gòu)樁（墻）頂水平位移進(jìn)行自動化監(jiān)測。

在暗挖隧道段面增大的情況下，用手持測距儀監(jiān)測方法代替水準(zhǔn)儀+掛尺的監(jiān)測方法對拱頂進(jìn)行拱頂沉降監(jiān)測。

在暗挖隧道段面增大的情況下，用手持測距儀監(jiān)測方法代替收斂儀的監(jiān)測方法進(jìn)行凈空收斂監(jiān)測。

2、監(jiān)測實施方案

2.1 圍護(hù)結(jié)構(gòu)樁（墻）頂水平位移監(jiān)測

灣家車站位于大連市主干路紅旗中路中間。因為車站明挖基坑施工，紅旗中路向工點兩側(cè)進(jìn)行導(dǎo)改。造成基坑周邊圍擋外即為城市主干路。施工場地狹小。基坑南北側(cè)僅能提供通行用?；游鱾?cè)為鋼筋加工和堆放區(qū)、東側(cè)為基坑坡道、辦公區(qū)、和混凝土攪拌場地。因為場地條件及施工影響，圍護(hù)結(jié)構(gòu)樁（墻）頂水平位移監(jiān)測困難。通視條件不固定，物體對視線的衍射影響大。場地狹長，測量距離較遠(yuǎn)，精度穩(wěn)定性差。

針對以上情況。監(jiān)測實施時在基坑四角埋設(shè)固定觀測墩。用TS30全站型測量機(jī)器人自動測量。該儀器標(biāo)稱測角精度為0.5\"，測距精度為0.8mm+1ppm×D，帶自動馬達(dá)。安有同軸自動目標(biāo)識別裝置，有縱橫軸自動補(bǔ)償功能。在各工作基點分別設(shè)站、多次自動觀測監(jiān)測點。多次監(jiān)測結(jié)果平差后取平均值作為單次監(jiān)測成果。有效的解決了上述問題，保證了監(jiān)測數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和可靠性。

2.2 暗挖隧道拱頂沉降監(jiān)測

紅旗西路站至南松路站區(qū)間為暗挖區(qū)間。靠近南松路站一端為三聯(lián)拱區(qū)間段。單洞最大洞徑超過13米，洞內(nèi)施工條件較差。因為該區(qū)間隧道較長，施工豎井少，洞內(nèi)空氣混濁，能見度較差。在常規(guī)拱頂沉降監(jiān)測方法中。水準(zhǔn)儀+掛尺的實施難度較大，工作效率低下。

針對上述情況，監(jiān)測實施時，用手持激光測距儀進(jìn)行拱頂沉降觀測。監(jiān)測點布設(shè)時，在拱頂監(jiān)測點下方仰拱處和隧道腰部布設(shè)手持測距儀支架。用于固定和安放手持機(jī)。監(jiān)測時多次測量距離取平均值。仰拱部位觀測值和隧道腰部觀測值對比。變化量加權(quán)平均值作為單次監(jiān)測成果。每次觀測前對仰拱和隧道腰部手持機(jī)支架進(jìn)行高程復(fù)測，驗證其穩(wěn)定性和沉降值。從而有效的解決了上述問題，保證了監(jiān)測數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和可靠性。

3、與當(dāng)前國內(nèi)外同類研究、同類技術(shù)的綜合比較

通過對三種監(jiān)測工藝的改進(jìn)，有效地控制了監(jiān)測項目實施的成本。每個單項節(jié)約12-25%。為整個監(jiān)測項目節(jié)約成本約6.3%。

3.1 支護(hù)結(jié)構(gòu)樁（墻）頂水平位移監(jiān)測

按常規(guī)和改進(jìn)后的監(jiān)測方法實施水平位移監(jiān)測，按1年監(jiān)測周期計算，監(jiān)測次數(shù)按100次計算，監(jiān)測點數(shù)按40個計算。測繪儀器按10年報廢計算。常規(guī)監(jiān)測方法需要3-4個人完成。改進(jìn)后需要2個人就能完成。則可計算得到，改進(jìn)后的儀器折舊費用比常規(guī)方法增加2萬元。人員工資節(jié)約40%。按工程勘察設(shè)計收費標(biāo)準(zhǔn)2002版收費標(biāo)準(zhǔn)計算可得，1年時間改進(jìn)后的監(jiān)測方法和常規(guī)方法比較，可節(jié)約成本約11.3萬元。約占總價的16.9%。

3.2 拱頂沉降監(jiān)測

按常規(guī)方法和改進(jìn)后的監(jiān)測方法實施拱頂沉降監(jiān)測，按1年監(jiān)測周期計算，監(jiān)測次數(shù)按100次計算，監(jiān)測點數(shù)按40個計算。測繪儀器按10年報廢計算常規(guī)監(jiān)測方法需要4-5個人完成。改進(jìn)后需要2人就能完成。則可計算得到兩種監(jiān)測儀器費用基本一致。人員工資節(jié)省50%。按工程勘察設(shè)計收費標(biāo)準(zhǔn)2002版收費標(biāo)準(zhǔn)計算可得，1年時間改進(jìn)后的監(jiān)測方法和常規(guī)方法比較，可節(jié)約成本約7.4萬元。約占總價的25%。

3.3 凈空收斂監(jiān)測

按常規(guī)方法和改進(jìn)后的監(jiān)測方法實施凈空收斂監(jiān)測，按按1年監(jiān)測周期計算，監(jiān)測次數(shù)按100次計算，監(jiān)測點數(shù)按40個計算。測繪儀器按10年報廢計算常規(guī)監(jiān)測方法需要3個人完成。改進(jìn)后需要2人就能完成。則可計算得到兩種監(jiān)測儀器費用基本一致。人員工資節(jié)省33.3%。按工程勘察設(shè)計收費標(biāo)準(zhǔn)2002版收費標(biāo)準(zhǔn)計算可得，1年時間改進(jìn)后的監(jiān)測方法和常規(guī)方法比較，可節(jié)省2.6萬元。約占總價的12.26%。

4、結(jié)論

4.1 利用手持測距儀結(jié)合高精度水準(zhǔn)儀對手持測距儀支架穩(wěn)定性檢校的方法。解決暗挖隧道斷面洞徑較大，監(jiān)測工作環(huán)境差等因素給監(jiān)測工作帶來的不利影響。有效地提高了監(jiān)測工作效率，節(jié)省了監(jiān)測工作成本。

4.2 利用高精度全站型測量機(jī)器人自動化監(jiān)測系統(tǒng)對明挖基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)樁（墻）頂水平位移進(jìn)行監(jiān)測。解決了施工場地狹小，施工影響通視條件不穩(wěn)定等因素給監(jiān)測工作帶來的不利影響。有效的提高了監(jiān)測工作效率，節(jié)省了監(jiān)測工作成本。

4.3 利用手持測距儀代替收斂尺對凈空收斂進(jìn)行監(jiān)測。解決了按挖隧道斷面洞徑大，監(jiān)測工作環(huán)境差，收斂尺垂曲改正誤差等因素給監(jiān)測工作帶來的不利影響。有效的提高了監(jiān)測工作效率，節(jié)省了監(jiān)測工作成本。

作者簡介

張悅（1983.06﹣），男，漢，遼寧省沈陽人，地圖制圖學(xué)與地理信息系統(tǒng)碩士研究生，從事工程測量工作及三維激光掃描測繪技術(shù)等工作。