地铁盾构隧道施工监测技术与关键应用要点研究—以杭州地铁3号线访溪路站～联胜路站区间的盾构施工项目为例

地铁盾构隧道施工监测技术与关键应用要点研究—以杭州地铁3号线访溪路站～联胜路站区间的盾构施工项目为例

贾钢

上海虹麒工程勘察有限公司，上海 200000

摘要：本文结合了杭州地铁3号线访溪路站～联胜路站区间的盾构施工工程，通过对该段路段进行探究，分析了基本的监测项目和方法，并且论述了在监测过程中的注意事项以及关键应用要点，主要包括仪器设备，网点布置以及沉降监测等，最终得出结果，在本次施工过程中通过监测可以得知施工难度非常大，在施工时必须要加强对于绕城高速的监测工作，因为燃气管道具有较强的危险性，在施工过程中如若监测不当，很有可能会对燃气管道造成影响，最终导致工程事故。

关键词：地铁盾构隧道；施工监测；监测方法；注意事项

引言

监测工作对于地铁施工而言是一项非常重要的施工，保证通过对施工现场以及施工外部进行监测，不仅可以掌握土体的受力情况以及变形情况，也可以根据对隧道外部建筑物进行检测来明确隧道在施工过程中需要穿越什么样的地区，该地区尚有何种类型的建筑物，这对后续的施工都有着非常重要的影响，而且通过进一步分析监测数据，也可以通过监测数据来提高施工速度。所以在地铁隧道施工过程中，一定要加强对于监测工作的重视程度，通过监测工作来为后续的施工打下良好基础[1]。

1 杭州地铁3号线访溪路站～联胜路站区间的盾构施工工程概况

杭州地铁3号线访溪路站～联胜路站区间的盾构施工从访溪路站的西端头井始发，沿五常大道由东向西偏南方向推进，下穿千岛湖引水地下管隧工程、绕城高速五常新街桥、φ610高压燃气管道等，最后在联胜路站的东端头井接收。区间两侧主要为已开发的地块，有公司、厂房、学校、湿地公园等。左线盾构区间：左K15+734.234～左K17+177.1，长链0.662m，1443.571米；右线盾构区间：右K15+734.234～右K17+177.143，1442.9米，区间采用盾构法施工，区间线路平面最小曲线半径为R=800m，线间距15.8～22.8m。区间纵断面采用节能坡，隧道覆土起点处为9.9m，最大覆土埋深14.5m，终点处为9.9m。

2 地铁盾构的监测项目与方法

2.1 监测项目

2.1.1 燃气管道

盾构下穿1根φ610高压燃气管，材质钢燃气管，埋深2.6m，管底标高-0.39～0.34m，盾构区间下穿出隧道中心标高约-14.5m，与高压燃气管竖向最小净距约10.3m。燃气管道上方为五常大道与绕城高速交叉处30米位置（杭州怡宁医院附近）。燃气管道两侧均为草地和菜地；盾构下穿绕城高速开挖面顶部至隧道中部以下为⑨4圆砾，隧道开挖面底部为(20)b-1全风化砂砾岩。

2.1.2 绕城高速

绕城高速五常新街桥：绕城高速五常新街桥为绕城高速路基段上跨五常大道下立交处的桥梁，采用双柱式桥台桥墩，钻孔灌注桩基础，桩基直径1200mm，桩底标高-22.0m。盾构隧道与桥桩最小水平净距约2.2m，隧道埋深14.1米。绕城高速桥两端为菜地；盾构下穿绕城高速开挖面顶部至隧道中部以下为⑨4圆砾，隧道开挖面底部为(20)b-1全风化砂砾岩。

2.2 监测方法

2.2.1 燃气管道监测方法

高压燃气管的监测项目主要是穿越燃气管线两侧的地表沉降监测等，区域都在人行道及外侧的绿化带上。沿隧道轴线每5环（6米）设一测点；垂直隧道轴线：按监测一级等级要求，每20环设地表沉降监测点；燃气管沉降在安全距离范围内增加布设分层土体监测孔。在盾构推进轴线方向且在管线箱涵的两侧5米处各布设一个点，共4个点。本次的土体深层(分层)沉降的观测方法采用的是磁环式沉降仪法监测。磁环式沉降仪主要包括三个部件：磁环、导管和测头。其工作原理为：在土壤中以一定距离埋地立管，并将磁环按照特定的距离埋地，使磁环随土壤一起下沉，采用电磁场探针测量磁环的起始和下沉后的定位；两者进行对比，就可以计算出土层的分层沉降量，其测量的准确率达到1~2mm左右。

2.2.2 绕城高速监测方法

绕城高速五常新街桥监测项目有：墩台竖向位移、墩台差异沉降以及穿越段路基两侧的路基的地表沉降监测等。在绕城高速路基和新街桥下和隧道内的交叉重叠区及附近区域的上沿盾构轴线以及路基方向加密布设沉降观测点，用来观测盾构推进时候的影响范围和沉降量。

2.2.3 设置管理人员

建立了一个监测应急管理小组，由项目负责人作为一个监测应急处置小组的队长，由项目技术负责人作为一个监测应急处置小组的副队长，各个标段岗位人员、技术骨干及专家顾问组的成员都为一个监测应急抢险小组的一员。如果发生了一起突发的紧急事故，根据数据报警情况分析，由应急领导小组共同确定应急措施，相关各方根据应急处置措施进行相关应急工作的落实。监测单位根据应急处置措施要求，确定是否加密监测等。并根据数据变化情况进行专项跟踪和数据分析。

3 地铁盾构监测过程中的注意事项与关键应用要点

3.1 仪器设备

在开展监测工作的过程中，要根据本次项目以及监测数据的精度要求选择合适的仪器设备，除此之外在监测过程中也要做好仪器设备的保管工作，因为近年来我国科学技术水平的不断提高，也在一定程度上促进了建筑行业当中的技术发展，所以在开展监测的过程中，有很多新型的监测设备效率非常高，使用感觉也非常好，通过这些优秀的仪器设备，不仅可节省大量的人力物力，也进一步提高监测速度。例如在本次项目当中就用到了磁盘式沉降仪，这就是非常典型的一种沉降情况监测设备，通过使用这样的监测设备，对于本次项目的监测工作提供了非常重要的帮助。

3.2 网点布置

监测点的布设也是在本次项目建设过程中非常重要的一个影响因素，因为在本次项目当中主要监测的部分分为两个点：第1点是燃气管道；第2点是绕城高速。在针对燃气管道检测方面，选用了每6米设置一个监测点的方法，并且在监测过程中按照一级的等级要求，每20环设置了地表沉降检测点。从整体上看，这样的监测点布设方法有非常多的好处，由于距离适中，所以最终所测出的数据也比较精准，而且建设点步骤范围比较合理，一旦发生任何突发情况也不会对监测点造成影响，监测点就可以第一时间得到准确数据上传给后方进行相应的分析和整理工作，可以第一时间发现问题所在[2]。

3.3 沉降监测

沉降监测是本次监测工作当中的一个重要关注点，因为在地铁修建过程中盾构隧道最可能出现的一个主要问题就是由于土壤受力情况比较差，同时注浆不及时等问题影响周围建筑物出现沉降。一旦出现任何沉降状况，对建筑物的伤害都比较大，所以通过开展沉降监测来进一步提高施工的安全性，无论是在绕城高速的建设当中，还是在高压燃气线路的监测当中，都设置了相应的沉降监测点，一旦出现任何沉降问题，也可以第一时间获取到精准数据加以分析和整理，提出相应的解决对策，避免沉降问题扩大。

4 结论

综上所述，在本次施工过程中，主要是对隧道外部的一系列需要穿越的建筑物以及燃气管道进行监测，在监测过程中不难发现，施工时需要穿越一根高压燃气管，除此之外还需要穿越绕城高速，从整体上看施工难度非常大，所以在施工过程中就必须要加强对于燃气管道以及绕城高速的监测工作，因为燃气管道具有较强的危险性，在施工时如果不小心对燃气管道产生影响，很有可能会导致工程事故；而绕城高速则影响到整个城市的交通，所以必须加强对这两处位置的有效监测，随时监测土体的受力情况，以及外部建筑物是否发生沉降和位移。

参考文献：

[1]饶靖鹏,陈道政.盾构隧道施工对既有桥梁影响及施工监测分析[J].合肥工业大学学报（自然科学版）,2022.

[2]李又云,朱方宇,李松皓.盾构隧道侧穿历史古建筑的监测分析与施工控制[J].人民长江,2021.