浅谈地铁施工监测要点
2015-03-27
1.前言
进入21世纪以来，中国城市地铁发展迅速。目前，国务院已经正式批准建设地铁的城市是25个，已经拥有地铁的城市有10个，2010年至2015年财政支出地铁建设投资规划额将达11568亿元。截止2013年5月中国地铁已运营里程2518.6Km，在建里程2975.58Km，规划里程14678.84Km。杭州、成都、西安、厦门等都在积极申报或者已经开始建设地铁。可见我国地铁已进入大规模发展阶段。
由于地铁车站一般位于城市的繁华路段，车站附近高层建筑物密集，地下管网复杂，地铁车站深基坑平面尺寸和开挖深度一般约200(长)×20(宽)×17(深)。目前国内地铁车站基坑规模日益宏大，周边环境异常复杂，这样也带来了一系列复杂的工程问题，如：基坑开挖过程中引起围护结构的变形以及给周边建（构）筑物以及地下管线、地面交通造成的风险。
地铁监测已成为车站以及区间施工过程中重要的环节，重要性主要体现在以下几个方面：
（1）通过对现场监测数据的分析，客观动态的反映围护结构以及周边环境的变形。
（2）通过反馈的信息，合理控制现场施工的节奏。
（3）为设计变更以及修改施工方案提供合理的依据。
（4）不断积累经验，提高地铁设计及施工的水平。
随着现代工程施工环境不断复杂化，地铁车站必须信息化施工，现场监控量测工作可以为信息化施工提供重要的依据。本文就结合厦门市轨道交通1号线浅谈地铁施工监测的要点。
2.地铁施工监测的基本工作流程
3.地铁施工监测前的准备工作
3.1熟悉设计图纸及施工方案
以天水路站为例，根据设计图纸以及施工方案，该车站横穿天水路，采用围护桩+内支撑支护形式，采用垂直开挖，下穿天水路段采用盖挖逆作法施工。根据《城市轨道交通工程监测技术规范》（GB50911-2013），基坑设计深度为18m，由表3.3.2可知基坑工程的自身风险等级为一级。
3.2周边环境调查
对基坑可能影响范围内的建（构）筑物、地下管线及市政道路进行调查。建筑物主要是建筑年代、结构形式、基础类型、地质条件、并对建筑物现状进行拍照取证。地下管线主要调查分析管线功能、材质、工作压力、管径、接口形式、埋置深度、铺设方法、铺设年代等。如图2所示，根据现场周边环境调查情况，由表3.3.3可知，基坑主要影响区（0.7倍基坑深度）内有6层建筑物（1#楼）、地下管线，确定周边环境风险等级为二级。根据表1，可以确定天水路车站基坑监测等级为一级。
3.3基坑内地质情况调查
查阅相关文献了解该站点的原始地貌，通过详细的地勘资料进一步掌握工程地质和水文地质条件，发现不良地质和特殊性岩土，对监测方案的针对性编制有着重要指导作用。在基坑开挖过程中，将开挖面地质情况与地勘资料进行对比，进一步优化设计、施工、监测方案。
3.4监测方案的编制与审核
根据工程的监测等级，确认基坑工程的监测项目及方法、测点布置原则、监测频率、监测预警值，编审车站（区间）的监测方案，并按照最终方案展开现场的监控量测工作。
监测方案主要包括以下几个方面的内容：（1）工程概况；（2）建设场地地质条件、周边环境条件及工程风险特点；（3）监测目的和依据；（4）监测范围和工程监测等级；（5）监测对象及项目；（6）基准点、监测点的布设方法与保护要求，监测点布置图；（7）监测方法和精度（8）监测频率；（9）监测控制值、预警等级、预警标准及异常情况下的监测措施；（10）监测信息的采集、分析和处理要求；（11）监测信息反馈制度；（12）监测仪器设备、元件及人员的配备；（13）质量管理、安全管理及其他管理制度。
4.地铁监测的现场实施
4.1监测点的埋设及验收
施工现场严格按照监测方案测点布置图进行测点的埋设，部分监测项目需要在围护结构施工过程中进行埋设，例如围护桩（墙）深层水平位移所需的测斜管，混凝土支撑的钢筋计等；其它监测项目需要在基坑开挖前完成埋设。基坑开挖前，需要对所有监测项目进行验收，并进行初始数据的采集，将第三方数据与施工方进行比对，确保初始数据在监测误差范围内。
4.2合理安排监测任务
现场站点以及监测测点众多，监测点验收台账可以实现各个站点现场测点验收情况的动态管理。根据监测频率制定的测点监测台账可以合理的安排每个站点所需的人员以及设备、车辆；提高监测效率，也避免监测点的漏测。这两个台账相互结合，可以做到对现场监控量测工作量的总体把控，发现测点验收不合格或者破坏，及时督促施工单位进行进行补埋或根据现场施工工况采取其它补救措施，并重新进行验收及采集初始值。
4.3周边环境及基坑的巡视
地铁车站基坑及区间施工期间，每天均应由专人进行巡视。基坑巡视的主要内容是支护结构、施工工况、周边环境、监测元件。巡视检查工作及时、到位、认真，不仅能及时发现和解决问题，而且对监控量测起到重要的补充、完善、辅助作用，在取得第一手资料的同时为监测数据的变化原因取得重要的依据。巡视与监测相辅相成，综合分析并判断主体结构的自身风险以及对周边环境的风险。
暴风雨等极端天气，对监测元件的灵敏度影响较大，加强巡视，及时反馈现场信息。
5.资料的整理及报送
监测报告根据监测时间阶段和监测结构报告的及时性分为日报、阶段性报告。日报是反映监测对象变形、变化的最直接的、最简单的报告形式，是实现信息化施工的重要依据。阶段性报告主要有周报、月报、年报等形式，是一段时间内各类监测信息、监测分析成果的较深入的总结和分析。综合分析后得出该阶段内监测工点各个监测项目以及工程整体的变化规律、发展趋势和评价，以便于为信息化施工提供阶段性指导。
6.结论及建议
(1)城市轨道交通施工过程中的监控量测是保证施工安全的重要手段之一。
(2)城市轨道交通工程监测通过设计图纸及规范、结合工程地质特征，以及对现场周边环境的调查，编制合理的具有针对性的监测方案。
(3)经过精心组织，在专业技术团队的努力下，利用先进的技术设备，实施现场监控量测工作，形成及时、准确、可靠地监测成果，保证工程结构和周边环境的安全。
