地铁工程施工中监测点的布设以及监测方法

地铁工程施工中监测点的布设以及监测方法

摘要：随着地铁建设力度的加强，安全问题备受重视，监测工作显得尤为重要，特别是监测点的布设和检测方法的选择，更是重中之重。文章结合实际案例，对这两大方面进行了具体分析。

关键词：地铁工程；监测点；监测方法；沉降

地铁作为当前城市最重要的交通形式之一，具有运量大、速度快、噪音少等诸多优势，在缓解城市交通、改善环境质量方面发挥着重要作用。由于多建于市区，周围建筑物较多，且地下管线网复杂，施工有很大难度。在基坑开挖、结构支护上如果出现质量问题，将延误施工进度，且容易对施工人员的生命安全构成威胁。因此，必须对整个施工过程进行监测，包括支撑体系、维护体系、水文地质变化等，然后对监测数据加以分析，掌握施工的安全状态，进而可采取防范措施，避免发生安全事故。

1 实际案例分析

某市地铁12号线A站位于市区两个繁忙道路交叉口偏西处，是该线上的第8个站点。A站呈东西方向而建，长180 m，标准段的宽度为22.5 m，东西两端宽度均为26 m，高度为13.5 m，采用单柱双跨二层矩形框架结构形式。施工时直接明挖，对施工范围内的地基土状况进行勘察，分析后发现，土层有填土、砂质粉土、粉土和砂质粉土加砂粉几层，局部含有淤泥质粘性土。开挖区域一砂质粉土为主，强度较低、含水量大，可能会出现基坑涌水、边坡失稳的情况，破坏工程质量。为保证工程顺利完成，须做好监测工作，利用现代化技术进行监测，一旦发现问题，要及时予以处理。

2 准备阶段

首先要选择相适应的监测工具，需用到全站仪、测斜仪、钢尺、水位计、水准仪、钢筋计等仪器，并制定合理的方案和流程，选择适宜的监测方法对A站的各个部位及其影响范围进行监测。此次施工所选择的测量仪器有BF515型测斜仪、数字式读数仪、徕卡NA2型精密水准仪，以及来自美国SLOPE INDICATOR 公司的水位计等。

其次是确定监测内容，主要包括支撑轴力、围护结构的土压力、基地回弹、位移和沉降量、地下水位变动情况、围护结构钢筋强度、地表裂缝、地下管道、周围环境等，通过对这些因素的监测，实时了解各自所处状态。对各方面加以协调，保持整体工作安全稳定地开展。如若发现实际和设计不相符的情况，要立即分析原因并加以调整。

3 地铁施工中监测点的布设

遵循一般原则，应按设计方案进行现场监测点的布设，结合实际情况，测点

尽量靠近设计的测点位置，需保证能够较好地完成监测任务，获取所需信息。测点类型不同，应做具体分析，且还要考虑测点数量、成本消耗等因素。如果测点是为了指导施工工作，则应布设在最先施工处，以便能够及时采集反馈信息，减少失误，从而更好地指导施工；如果测点是为了验证数据，则应将其布设在最为不利的位置；如果测点用于监测地表变形状况，既要保证观测的方便性，又要考虑变形特征，监测时还需保护测点。总之，不同类型的测点具有独立性和统一性，既单独布设，彼此间又相互联系，实现空间和时间上的结合，同一个监测部位能够反映出多个变化量，从而更好的把握内在规律。为保证每一个测点都能正常运行，应提前埋设，并观察其初始状态，加以调整。若测点被破坏，或出现其他异常不能正常工作，需在附近补设，尽量维持监测工作不中断。基坑周围设有观测墩，使用高精度测量仪器获取其坐标信息；水平位移和沉降是施工中的两个监测重点，其测点务必要合理设置，并采取保护措施保护测点不被破坏；受外界因素或监测仪器的影响，采集的数据可能会出现变动，对此应保持及时更新，对温度等及时修正。

4 地铁施工中的监测方法分析

4.1 测斜

使用测斜仪对测斜管的变形程度进行监测，获取有关数据信息后，可据此推测维护桩墙的水平位移以及维护体的变形状况等。距离A站施工基坑4 m处埋设测斜管，并提前进行2～3次检测，确保测斜管没有质量问题，并确定初始值。埋设时，管内导槽应与土体位移方向平行。将测斜仪的探头沿管内导槽滑至底部，缓慢提升，保持匀速，每升高0.5 m读一次数，提升到管顶时结束测量读数。之后将测斜仪提出，平转180 ？觷再次测量。取两次测量的平均值，得到的就是平行于车站中线反向的土体位移变化值。

4.2 支撑轴力监测

该工程使用的是量程为-4 000 kN的钢弦式支撑轴力计，测试共有10个断面。支撑轴力也是监测的重点内容，支撑体系对工程的安全质量有着直接影响。钢筋应变计安放在钢筋笼上，在同一个截面上对称分布，然后进行加固。焊接温度控制在90 ℃以内，使用千斤顶加载时，应做好详细记录。

4.3 地表沉降监测

在所设的测试断面上沿监测断面方向每15 m设一个沉降监测点，每个点位埋设一根长0.5 m、直径为12 m的光圆钢筋，顶部略微隆起。埋设时在地面挖一直径为10 cm，深0.7 m的柱状孔。在孔中灌入砂浆插入钢筋，砂浆只能与周围土体固结在一起，但不能与地面混凝土硬化层粘结。钢筋头低于混凝土地表面10 cm，上加小盖保护，并在旁边用红色油漆标注点号，点号需与平面布置图中点号一一对应。

监测方法：按二级变形测量精度等级用精密电子水准仪，铟钢尺进行量测。

与地面沉降共享高程监测控制网。地表沉降量测随施工进度进行，根据开挖部位、工序情况及时监测，并将各沉降测点沉降值绘制成沉降变化曲线图、沉降变化速度、加速度曲线图。

4.4 地下管线监测

A站位于市区两条要道交叉口，交通拥挤，且周围高层建筑较多。为满足市民的需要，地下管线网密集，埋设有燃气、给排水、电力等共18条管线，且大都采用大直径，距离A站很近，挖方时极有可能会对管线造成破坏。埋设监测点时，先从地面钻孔，然后将钢筋埋入至管顶，用砂浆将其接触部分粘合，为防止管线变形时钢筋受到太大影响，该工程使用PVC管将钢筋套牢。监测方法和地表沉降监测方法相似，对测量结果加以分析，了解管线的受力状况，如果超出规定值，应尽快查明原因，并采取相应的解决措施，如注浆加固法等。如果超出规定值较大范围，需立即停止施工，并向上级汇报。

5 检测频率设置

根据行业要求，以及当地的地铁施工规程，对检测频率要求如下：基坑开挖期间，每一个开挖段内的监测点每天要监测一次，尚未开挖的地段则保持每周监测2～3次即可；车站底板完成的区段，每周监测一次，但换撑期间要每天监测一次；车站主体结构施工结束后2个月内，对建筑物和地下管线每周监测一次；当监测数据达到报警范围，或遇到特殊情况，如暴雨、台风等恶劣天气，应适当加密观测，必要时跟踪监测。

6 结语

地铁建设程度是一个城市现代化水平的重要体现，也是缓解城市交通拥堵的重要手段，需加以重视。然而在实际施工中，需考虑诸多因素，施工难度很大。这就要求我们必须做好监测工作，了解各方面的状况，促进工程的顺利完成。

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