地铁区间盾构施工过程中的监测技术分析

地铁区间盾构施工过程中的监测技术分析

茹少彬

中铁第六勘察设计院集团有限公司    天津市    300308

摘要：在现代地铁工程施工建设过程中，盾构施工是地铁区间隧道施工中常用的技术手段，在我国，由于地铁的整个建设过程都在地下实施，所以在施工过程中不但要保证地面安全，还要保证施工质量，现在我们结合实际情况，详细分析了现代地铁区间盾构施工过程中监测技术的作用，根据监测技术对地铁整体质量的影响，在现有的基础上降低地铁在施工过程中对周围土体和建筑物的影响，全面提升地铁区间盾构施工过程中监测技术使用方法，对其进行科学的创新与改善，做好盾构施工过程中监测地面沉降的工作，合理利用监测技术，保障人员生命安全。

关键词：地铁区间；盾构施工；监测技术

1监测目的及内容

地铁盾构施工中,盾构施工掘进,四周的土体就会出现很大变化,此时地面和建筑物就会出现变性,因为四周环境的影响就会导致工程事故发生。按照我国颁布的《城市轨道交通工程监测技术规范》要求,采取盾构施工要针对地面和建筑物采取实时的检测。如果地面或者是建筑物出现了沉降和倾斜,就要上报施工方和监理单位,需要采取针对性地措施处理,例如,对于施工参数调整,采取加固措施,或者是控制施工进度等方面,要按照监测信息作为一项施工的参考和指导,才能确保施工的质量和安全性。与此同时,进行盾构施工时,要利用现场监测将施工中动态数据全部做到采集,绘制出各种形态的曲线图,给现场施工提供预测和预报,另外,针对施工现场要及时地调整施工参数,同时在盾构施工中采用现代信息化施工,不仅确保施工的安全和稳定性,同时还能提高其施工效率。

2监测技术的现状

在城市化的建设过程中，为了合理利用土地资源，我们除了发展海上运输、空中运输、地上运输之外，地下运输也在不断地建设当中，在现代城市发展中，地下运输一直被作为市内交通运输主线，它在一方面能够提高地下空间的利用率，另一方面有利于地面环境的保护。在地铁区间盾构施工过程中，地铁线路的布防关乎着地面建筑物的安全，我们在施工过程中要不断加强监测技术，地下隧道施工使用盾构机，可适用于不同地质环境中的建设，在整个施工过程中不但能够一次性成洞，还能够降低施工成本，避免外界环境的影响。

监测技术的合理利用可以有效控制地面沉降，减少对地面线路的破坏，保证地面建筑物不受影响，在地铁建设过程中，隧道盾构法一直被广泛地应用，特别是近几年，地铁运行里程随着城市建设不断增加，地铁区间的建设易受地质条件影响，地铁施工过程随着地质条件的不同而导致施工工作愈加复杂，同时要求施工监测技术不断进行优化，确保施工过程中人员生命安全，使监测技术能够高效率、高精度地进行工作，为技术人员提供准确的监测预警信息，及时解决问题，促使地铁施工建设安全如期完成。

3地铁区间盾构施工过程中监测技术的应用

该工程的施工工艺采用常用的盾构法施工,并采用管片衬砌、错缝拼接。车站区间设计范围为:Y(Z)DK27+720.800~Y(Z)DK28+818.055,右线长1097.255m,左线长1117.622m(长链20.367m)。在里程YDK28+288.413(ZDK28+298.791)设防灾疏散联络通道兼废水泵房1处。区间右线设计起迄里程为YDK27+720.800~YDK27+818.055,全长1097.255m,左线设计起迄里程为ZDK27+720.800~ZDK27+818.055,长链20.367m,全长1117.622m,左右线中心线间距为10.30~15.40m,线路平曲线最小半径为350m。区间线路最大纵坡为28‰,最大竖曲线半径为5000m,最大坡长为493.000m,区间隧道埋深约为10.07~19.64m。区间线路纵坡为“V”字坡,线路竖曲线采用3000m、5000m半径。

3.1地表隆陷监测

每一个监测断面都布置了10个监测点,监测点的布置位置基本上是在繁华市区的公路上,具体做法是施工单位根据设计图监测点的地理坐标,在相对应的地点用钻机在地面上打一个直径在10cm左右的大钻孔,深度也在10cm左右,接着在大钻孔中打一个小钻孔,然后把钢筋通过小钻孔打入岩土中1.2m中左右,目的是为了保证钢筋和土体连为一体,并露出钢筋顶部几厘米,测量时测尺立于该钢筋顶部以便测量。

3.2建构筑物沉降、倾斜监测

建构筑物沉降、倾斜监测所基于的原理、使用的监测仪器与地表隆陷监测基本相同。监测点所布置的位置为盾构施工现场周围可能引起地基不均匀沉降的建构筑物上。监测点上的铁质标志物应选用专业的机械加工,并需要在标志物表面上涂刷防腐漆进行保护。

3.3控制盾构姿态

在盾构法隧道施工中,盾构姿态是一项重要的工作,要想满足盾构机掘进的施工需求,盾构机主机轴线状态需要利用自动测量系统和人工测量系统开展测量和计算,其中参数主要有垂直偏差、旋转角等。盾构姿态的好与坏,主要是反映了隧道施工的质量,要想合理地控制施工质量,对于地下盾构掘进中的中线平面位置和高程就要严格地控制,如果有偏差就要及时地纠正。

3.4确保注浆的效果

要想确保其地铁盾构区间沉降达到预期的效果。进行施工中,就要严控注浆的数量,通常情况下,空隙倍率要在规定的1.5-1.8内,必要还要开展二次注浆才能达到注浆的实际效果。地铁盾构施工中,要按照盾构常规路段的现状,利用同步注浆的方法,对于注浆量需要严控,才能符合地面沉降的规定。如果进行施工中,需要穿越建筑物等,就要采取双控的措施,结合注浆压力控制以及注浆量的控制,将浆液的饱满度大大提升,才能达到注浆的效果。另外,进行盾尾施工过程中,需要严控注浆的质量,要让达到密封,其中盾尾密封要控制好油脂的用量,避免发生漏水等问题。进行地铁盾构施工中,要想达到沉降控制需求,在常规的路段施工中要同步开展盾尾注浆,进行完结构外侧就要开展第二次的补浆工作,严格控制地面后期的沉降,才能达到盾构施工沉降的效果。

3.5优化监测技术

地铁区间盾构施工过程中的监测技术可以分为人工监测、自动化监测和人工巡查，其中人工巡查包括地面巡查和地下巡查，而地下巡查又分为洞内巡查和洞外巡查，一般是由经验丰富的地质工程师和结构工程师进行实地考察，了解地铁周围环境，防止周围自然环境对地铁施工建设造成不良影响，给地铁建设带来经济损失。而自动化监测就比较科学，它是利用先进的自动化监测仪器对地表及隧道结构进行实时的数据采集，以便地铁施工过程中及时掌握高危险因素的变化，避免相关危险的发生。

为了更好地提高地铁施工安全系数，我们不但要引进先进的技术和设备，还要培养高质量的专业人才，帮助我国地铁行业健康快速发展，不管是监测仪器的创新研究，还是监测技术的更新，都需要我们一次次打破固有的思维，把自己的创新设计应用到试验过程中，反复分析试验数据，确定创新研究技术的可行性，进一步提高监测结果的准确性，提升监测仪器的工作效率，使人工与机器能够有效的地结合起来，打造高品质的地铁监测技术。

结论

地铁区间盾构施工过程中的监测技术是目前我国地铁行业施工过程中保证施工安全和施工质量的可靠途径之一。在地铁建设过程中，关于地面及地面建筑物的沉降问题和位移问题、关于地铁隧道的收敛和沉降监测问题、关于地下管网沉降监测问题，我们都需要根据地铁施工的实际情况，对监测技术进行优化和创新，不仅仅是监测仪器的更新，监测工作人员的专业技术水平也要不断地提升，只有这样才能够提高监测技术的作用，可以有效的预测变形问题，保护地铁周围地层、管线和建筑物稳定，使地面环境在地铁正常施工的情况下不受影响。

参考文献：

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