付小虎

（南昌市測繪勘察研究院有限公司 江西 南昌 330038）

1 引言

項目位于某市老城區(qū),施工現(xiàn)場正下方有地鐵N號線。XX 路改造工程全線調(diào)整為雙向六車道，即拆除兩側(cè)綠化分隔帶，中間為30m 寬車行道，兩側(cè)設(shè)置5m 左右寬人行道。本次XX 路改造道路起點接A 大道X線，樁號為K0+012.676,終點接B路交叉口，樁號為K0+371.563,全長為358.887m。正下方有地鐵N號線E 站及E 站～F 站區(qū)間。其中，雨水管基坑上跨地鐵N 號線E 站出入口及E 站～F 站區(qū)間，距1 號出入口最小豎向凈距約1.4m；距區(qū)間最小豎向凈距約12.0m。本項目施工對地鐵N 號線及周邊環(huán)境的影響是不可避免的，因此在施工期間應(yīng)對地鐵N 號線進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測，為判斷N 號線結(jié)構(gòu)安全狀況及時提供依據(jù)，對可能存在的危險及時處理。

2 監(jiān)測方案設(shè)計

2.1 監(jiān)測范圍

本項目監(jiān)測范圍為工程所對應(yīng)地鐵區(qū)間外延50m，對應(yīng)里程為ZDK13+016～ZDK13+326，上行線約310m，下行線約310m，共約620m；E 站站廳層；A大道改造工程跨越地鐵段，對應(yīng)里程為ZDK12+670～ZDK12+754，上行線約84m，下行線約84m，共約168m。

2.2 監(jiān)測內(nèi)容

為保證地鐵結(jié)構(gòu)的安全，在工程施工的各個階段必須對地鐵結(jié)構(gòu)進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)測。監(jiān)測內(nèi)容為地鐵隧道管徑收斂監(jiān)測、地鐵隧道拱頂沉降監(jiān)測、既有線路結(jié)構(gòu)沉降監(jiān)測。

2.3 監(jiān)測網(wǎng)布設(shè)

（1）控制點布設(shè)

本項目沉降監(jiān)測控制網(wǎng)包括基準(zhǔn)點、工作基點，控制網(wǎng)監(jiān)測起算于基巖水準(zhǔn)點。工作基點按國家規(guī)程規(guī)范要求進(jìn)行埋設(shè)，采用混凝土水準(zhǔn)標(biāo)石埋設(shè)，具體按現(xiàn)場的條件選擇埋設(shè)位置。

（2）監(jiān)測點布設(shè)

充分利用現(xiàn)有的監(jiān)測點，新增監(jiān)測點在此基礎(chǔ)上加密布設(shè)。拱頂下沉監(jiān)測點、收斂監(jiān)測點、沉降監(jiān)測點布設(shè)在同一個斷面[1]。主要影響區(qū)域按12m 間距布設(shè)，外延50m 區(qū)域按24m 間距布設(shè)。拱頂沉降監(jiān)測48 點，隧道沉降監(jiān)測48 點，收斂監(jiān)測48 條。如圖1所示。

圖1 監(jiān)測點位布設(shè)圖

（3）隧道拱頂沉降監(jiān)測點布設(shè)

拱頂沉降點原則上應(yīng)布置在與道床中心的測釘對應(yīng)的隧道頂端，監(jiān)測點采用Leica 反射片粘貼在管片內(nèi)壁，或用油漆作固定標(biāo)記。

（4）隧道管徑收斂監(jiān)測點布設(shè)

隧道管徑收斂采用全站儀固定基線收斂監(jiān)測。監(jiān)測點原則上應(yīng)布置在隧道腰部中心，避開其他終端設(shè)備設(shè)施，每個斷面1 條基線共2 個監(jiān)測點，監(jiān)測點采用Leica 反射片粘貼在管片內(nèi)壁。反射片四周做好標(biāo)識，以防反射片萬一脫落后，進(jìn)行準(zhǔn)確補(bǔ)粘。每次測量前，注意檢查反射片是否松動或變形[2]。如圖2所示。

圖2 管徑收斂監(jiān)測點布設(shè)示意圖

隧道管徑收斂監(jiān)測斷面與沉降監(jiān)測點布設(shè)在同一斷面上。收斂對中點應(yīng)與沉降監(jiān)測點共用，道床沉降監(jiān)測點直接作為管徑收斂測量的架站點。

（5）既有線路結(jié)構(gòu)沉降監(jiān)測點布設(shè)

監(jiān)測點一般布設(shè)在道床中心，有浮置板道床或中間有排水溝的布點在隧道前進(jìn)方向左側(cè)結(jié)構(gòu)上（不得破壞其他設(shè)備設(shè)施）。監(jiān)測點應(yīng)避開隧道結(jié)構(gòu)變形縫，隧道內(nèi)設(shè)置的監(jiān)測點應(yīng)避開疏散平臺和隧道內(nèi)的管線、終端設(shè)備[3]。盾構(gòu)隧道沉降監(jiān)測點布設(shè)如圖3所示

圖3 盾構(gòu)隧道沉降監(jiān)測點布設(shè)示意圖

2.4 監(jiān)測預(yù)警

根據(jù)《城市軌道交通結(jié)構(gòu)安全保護(hù)技術(shù)規(guī)范》（CJJ/T202?2013），監(jiān)測預(yù)警等級劃分及應(yīng)對措施應(yīng)符合表1的規(guī)定。

表1 地鐵變形監(jiān)測項目及警戒值

同時根據(jù)以往類似工程經(jīng)驗，提出各個監(jiān)測項目的警戒值及報警值，詳見表2。

表2 地鐵變形監(jiān)測項目及警戒值

上監(jiān)測項目及警戒值需報地鐵管理部門備案確認(rèn)后執(zhí)行。

2.5 監(jiān)測周期控制

監(jiān)測周期能及時反映地鐵變形的漸變過程，本項目施工距離地鐵隧道較近，其對隧道的影響相對較大，應(yīng)增加監(jiān)測周期。根據(jù)《城市軌道交通結(jié)構(gòu)安全保護(hù)技術(shù)規(guī)范》（CJJ/T202?2013）及以往相關(guān)監(jiān)測經(jīng)驗，本項目監(jiān)測周期將持續(xù)3 個月左右，分為三個部分：施工前、施工期間、施工后[4]。各施工階段的監(jiān)測頻率如表3所示。

表3 地鐵保護(hù)區(qū)監(jiān)測頻率

若施工方工期延長，則相應(yīng)地延長監(jiān)測時間。以上監(jiān)測周期及頻率最終以運(yùn)營分公司批準(zhǔn)作業(yè)的時間為準(zhǔn)。

2.6 監(jiān)測方法

（1）沉降監(jiān)測方法

在基坑施工影響范圍外的車站或隧道中布設(shè)工作基點，各1 個工作基點和2 個檢核點，每個月進(jìn)行一次復(fù)測，以保證監(jiān)測精度。根據(jù)相關(guān)規(guī)范以及過往監(jiān)測經(jīng)驗，本次沉降監(jiān)測等級為II 級，根據(jù)《城市軌道交通工程測量規(guī)范》（GB50308?2008）規(guī)定，水準(zhǔn)測量沉降監(jiān)測主要技術(shù)指標(biāo)要求見表4。

表4 沉降監(jiān)測網(wǎng)的主要技術(shù)指標(biāo)

在測量過程中，為了提高監(jiān)測網(wǎng)的精度和可靠性，沉降監(jiān)測起算于沿線基巖水準(zhǔn)點，聯(lián)測布設(shè)在每個車站的左、右線站臺處的工作基點，在上行隧道區(qū)間、下行隧道區(qū)間各布置一條水準(zhǔn)線路，有聯(lián)絡(luò)通道的，線路通過旁通道連接并通過站臺間的工作基點形成附和水準(zhǔn)線路。相鄰兩個車站的四個工作基點形成閉合水準(zhǔn)網(wǎng)。

（2）隧道管徑收斂監(jiān)測方法

采用高精度全站儀（Leica TS50 全站儀）自由設(shè)站的方式，分別測量每個斷面兩側(cè)腰線的同組收斂監(jiān)測點，獲得監(jiān)測點的相對三維坐標(biāo)，計算該斷面兩側(cè)腰線的基線長度。為保證監(jiān)測精度，避免小角度觀測對精度的影響，自由設(shè)站時每站測量1 個監(jiān)測斷面，儀器架設(shè)在該斷面道床中間進(jìn)行觀測。測量中均采用相同觀測方法，每個監(jiān)測斷面設(shè)站點固定，并使用同一人員和儀器進(jìn)行觀測，測量數(shù)據(jù)均為四次測量取平均值。

（3）拱頂沉降監(jiān)測方法

拱頂沉降以道床中心的測釘及對應(yīng)隧道頂端的反射片（或標(biāo)記）構(gòu)成一條垂直收斂基線為基礎(chǔ)。垂直收斂基線長度加上道床中心的測釘?shù)母叱碳礊楣绊旤c的高程，兩次的差值為拱頂沉降量。

3 監(jiān)測數(shù)據(jù)分析

3.1 隧道沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)分析

道床沉降監(jiān)測采用精密水準(zhǔn)方式進(jìn)行測量。部分沉降監(jiān)測點沿用地鐵N 號線結(jié)構(gòu)長期結(jié)構(gòu)監(jiān)測項目已有沉降監(jiān)測點。XX 路改造施工安全保護(hù)區(qū)專項監(jiān)測點在已有監(jiān)測點基礎(chǔ)上進(jìn)行加密，監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示道床沉降監(jiān)測點累計沉降量均小于?1.5mm，平均累計沉降量為?0.5mm，遠(yuǎn)小于預(yù)警值±4.0mm且無明顯沉降趨勢，如圖4所示。

圖4 隧道沉降曲線圖

3.2 隧道拱頂沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)分析

隧道拱頂沉降監(jiān)測點沉降量采用精密水準(zhǔn)結(jié)合三角高程方式進(jìn)行。X 路改造施工安全保護(hù)區(qū)專項監(jiān)測點在已有監(jiān)測點基礎(chǔ)上進(jìn)行加密，監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示隧道拱頂沉降監(jiān)測點累計沉降量均小于?2.9mm，平均累計沉降量為1.1mm，小于預(yù)警值±4.0mm 且無明顯快速沉降趨勢，如圖5所示。

圖5 隧道拱頂沉降曲線圖

3.3 收斂監(jiān)測數(shù)據(jù)分析

收斂監(jiān)測點部分沿用地鐵N 號線結(jié)構(gòu)長期結(jié)構(gòu)監(jiān)測項目已有收斂監(jiān)測點，X 西路改造施工安全保護(hù)區(qū)專項監(jiān)測點在已有監(jiān)測點基礎(chǔ)上進(jìn)行加密，監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示監(jiān)測點收斂變形量均小于2.7mm，小于預(yù)警值±4.0mm，無明顯變形趨勢，如圖6所示。

圖6 收斂監(jiān)測曲線圖

4 結(jié)束語

在XX 路改造工程地鐵N 號線保護(hù)區(qū)監(jiān)測實例中，獲取的監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示變形量均在預(yù)警值內(nèi)，無明顯變形趨勢。隨時對地鐵保護(hù)區(qū)進(jìn)行監(jiān)測以確保地鐵的運(yùn)行安全很有必要，說明其監(jiān)測方案設(shè)計切實可行，為地鐵自動化監(jiān)測提供了寶貴的經(jīng)驗，值得借鑒。