楊愛(ài)琴

（甘肅工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 甘肅 天水 741025）

1 工程概況及監(jiān)測(cè)重難點(diǎn)

臺(tái)州市域鐵路S1 線一期土建工程一工區(qū)包含1 個(gè)中心停車場(chǎng)、出入線路基、正線路基和羊頭山隧道；羊頭山隧道位于中心停車場(chǎng)至臺(tái)州中心站區(qū)間隧道，全長(zhǎng)854m，其中674m 為單洞雙線隧道，180m 為單洞單線隧道。該隧道采用采用礦山法施工方案。

羊頭山隧道與杭紹臺(tái)鐵路下北山隧道并行，位于杭紹臺(tái)鐵路隧道側(cè)下方，兩隧道最小水平間距12.45m，最小垂直距離2.46m。根據(jù)《杭紹臺(tái)鐵路與市域S1 線下北山隧道并行施工階段技術(shù)方案專家評(píng)審會(huì)會(huì)議紀(jì)要》，為保證兩隧道并行施工過(guò)程中的安全和質(zhì)量，杭紹臺(tái)鐵路隧道二襯必須滯后S1 線掌子面50m，兩隧道掌子面必須保持30m 距離。針對(duì)以上重難點(diǎn)，會(huì)議要求杭紹臺(tái)下山北隧道需增加B類監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，同時(shí)羊頭山隧道施工監(jiān)測(cè)過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)杭紹臺(tái)鐵路聯(lián)系和協(xié)調(diào)、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)共享、實(shí)時(shí)信息反饋，修正支護(hù)參數(shù)，如若水平及豎向位移超過(guò)警戒值，應(yīng)及時(shí)采取有效措施應(yīng)對(duì)，確保施工過(guò)程中建構(gòu)筑物及隧道的安全。

2 豎向位移監(jiān)測(cè)網(wǎng)布設(shè)

豎向位移監(jiān)測(cè)網(wǎng)的網(wǎng)點(diǎn)，宜分為基準(zhǔn)點(diǎn)、工作基點(diǎn)和變形觀測(cè)點(diǎn)。變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)應(yīng)由基準(zhǔn)點(diǎn)、工作基點(diǎn)和變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)組成，基準(zhǔn)點(diǎn)和工作基點(diǎn)組成控制網(wǎng)。變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)應(yīng)每次監(jiān)測(cè)時(shí)聯(lián)測(cè)布設(shè)的工作基點(diǎn)，采用閉合往返、附合或環(huán)線閉合路線。利用已有高程控制點(diǎn)（3 個(gè)以上）作為基準(zhǔn)點(diǎn)，新布設(shè)水準(zhǔn)點(diǎn)作為工作基點(diǎn)，共同構(gòu)成豎向位移控制網(wǎng)。

3 豎向位移監(jiān)測(cè)控制點(diǎn)布設(shè)及保護(hù)要求

（1）豎向位移監(jiān)測(cè)控制網(wǎng)宜與臺(tái)州市域鐵路S1 線軌道交通工程高程系統(tǒng)一致。

（2）豎向位移監(jiān)測(cè)控制網(wǎng)一般布設(shè)成閉合、附和水準(zhǔn)路線或結(jié)點(diǎn)水準(zhǔn)網(wǎng)。

（3）豎向位移監(jiān)測(cè)控制網(wǎng)基準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)不少于3 個(gè)，可以埋設(shè)在變形區(qū)域外的基巖露頭上、密實(shí)的砂卵石層或原狀土層中、或者穩(wěn)固建筑物的墻上。條件有限制時(shí)，也可在變形區(qū)內(nèi)選擇符合規(guī)范埋深的深層金屬管作為基準(zhǔn)點(diǎn)，但是金屬管底應(yīng)在變形影響深度以下。

（4）當(dāng)監(jiān)測(cè)工程距離基準(zhǔn)點(diǎn)較遠(yuǎn)時(shí)，必須布設(shè)工作基點(diǎn)。

（5）在工程施工前必須布設(shè)好基準(zhǔn)點(diǎn)和工作基，并將其埋設(shè)在相對(duì)穩(wěn)定土層內(nèi)或布設(shè)于高層建筑的結(jié)構(gòu)上，經(jīng)觀測(cè)確定穩(wěn)定后再使用；工作基點(diǎn)由基準(zhǔn)點(diǎn)引測(cè)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，布設(shè)于距基坑4 倍開(kāi)挖深度（施工影響范圍以外的穩(wěn)定區(qū)域）以外且不小于50m，數(shù)量不少于3 個(gè)。

4 豎向位移監(jiān)測(cè)方法及精度

4.1 豎向位移監(jiān)測(cè)方法及主要技術(shù)指標(biāo)

豎向位移監(jiān)測(cè)網(wǎng)的網(wǎng)點(diǎn)一般分為基準(zhǔn)點(diǎn)、工作基點(diǎn)和變形觀測(cè)點(diǎn)。變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)應(yīng)由基準(zhǔn)點(diǎn)、工作基點(diǎn)和變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)組成，基準(zhǔn)點(diǎn)和工作基點(diǎn)組成控制網(wǎng)。豎向位移監(jiān)測(cè)采用幾何水準(zhǔn)測(cè)量方法，按照《軌道交通工程測(cè)量規(guī)范》（GB50308-2017）中變形監(jiān)測(cè)Ⅰ、Ⅱ等網(wǎng)的技術(shù)指標(biāo)執(zhí)行，并將所有工作基點(diǎn)與線路一起進(jìn)行測(cè)量和誤差改正。

4.2 監(jiān)測(cè)精度要求

結(jié)合工程監(jiān)測(cè)項(xiàng)目中豎向位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)中誤差和豎向位移控制值的要求，根據(jù)《城市軌道交通工程測(cè)量規(guī)范》（GB50308-2017），工程監(jiān)測(cè)等級(jí)應(yīng)滿足一級(jí)對(duì)應(yīng)的技術(shù)要求。

4.3 數(shù)據(jù)處理及檢測(cè)精度評(píng)定

1）成果驗(yàn)算

日常沉降監(jiān)測(cè)完成后，應(yīng)進(jìn)行測(cè)量成果驗(yàn)算，確認(rèn)往返測(cè)閉合差、環(huán)線閉合差、附合線路閉合差、每千米偶然中誤差、每千米全中誤差是否超限，如果超限應(yīng)分析原因，對(duì)存在疑問(wèn)的測(cè)段進(jìn)行重測(cè)。

2）平差及精度評(píng)定

各項(xiàng)限差驗(yàn)算滿足“規(guī)范”要求后，將測(cè)量成果輸平差軟件中進(jìn)行水準(zhǔn)網(wǎng)平差。平差時(shí)以測(cè)站定權(quán)，先驗(yàn)單位權(quán)中誤差取規(guī)范要求的測(cè)站中誤差±0.15mm。

平差后對(duì)成果精度進(jìn)行評(píng)定，主要精度評(píng)定指標(biāo)為：平差后單位權(quán)中誤差即平差后測(cè)站中誤差、監(jiān)測(cè)點(diǎn)高程中誤差、相鄰工作基點(diǎn)高差中誤差。

5 豎向位移監(jiān)測(cè)精度分析

在施工期間，豎向位移的監(jiān)控結(jié)果除以報(bào)表形式向有關(guān)單位上報(bào)外，監(jiān)控人員還必須對(duì)監(jiān)控的結(jié)果進(jìn)行及時(shí)分析與處理，及時(shí)完成沉降曲線圖的繪制，同時(shí)對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行回歸分析，并計(jì)算沉降預(yù)測(cè)量。

1）在施工過(guò)程中的不同施工階段，監(jiān)控量測(cè)員就應(yīng)將量測(cè)結(jié)果及時(shí)繪制成地面沉降曲線（散點(diǎn)圖）。同時(shí)，在圖上應(yīng)標(biāo)注量測(cè)結(jié)果所對(duì)應(yīng)的施工工序，以便直觀了解變位隨施工的變化情況，用來(lái)檢驗(yàn)各施工階段安排是否合理，工序安排是否緊湊。

2）為了預(yù)測(cè)沉降趨勢(shì)和最終沉降量，用來(lái)判斷圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，還要根據(jù)沉降曲線圖的形狀，選擇擬合較好的函數(shù)進(jìn)行回歸分析。

回歸分析時(shí)應(yīng)注意：

1）回歸分析必須具備足夠的數(shù)據(jù)，故經(jīng)過(guò)一個(gè)月的連續(xù)測(cè)試以后方可進(jìn)行。

2）回歸分析時(shí)，還應(yīng)考慮開(kāi)挖造成的位移突變和臺(tái)階的影響。

①首先繪制時(shí)間——位移曲線（散點(diǎn)圖）和距離——位移曲線圖。

圖2 曲線圖

②然后，只有當(dāng)時(shí)間——位移曲線趨于平緩時(shí)，就可選取合適的函數(shù)形式進(jìn)行回歸分析。

③如上圖2 所示圖中，正常曲線反映了位移隨時(shí)間的變化量和距掌子面距離的前推進(jìn)趨勢(shì)逐漸穩(wěn)定，表明圍巖處于穩(wěn)固狀態(tài)，支護(hù)系統(tǒng)有效且可靠；而反常曲線則出現(xiàn)了反常的急劇增長(zhǎng)現(xiàn)象，表明圍巖和支護(hù)已經(jīng)處于不穩(wěn)定的狀態(tài)。此時(shí)應(yīng)立即采取措施，施工中應(yīng)減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)，加強(qiáng)對(duì)拱腳的處理，及時(shí)施作仰拱，地質(zhì)條件差并有涌水時(shí)，應(yīng)采取地面預(yù)注漿或洞內(nèi)環(huán)形固結(jié)注漿，同時(shí)加強(qiáng)監(jiān)視，必要時(shí)應(yīng)立即停止開(kāi)挖，并進(jìn)行施工處理。