基坑工程施工期间地铁隧道监测技术方案研究

广州地铁设计研究院有限公司 林良岱 熊 斯

为确保工程施工过程中地铁结构及附属设施的绝对安全，必须对地铁结构及附属设施进行保护监测。因此，采取合理的地铁隧道检测技术，对于保证地铁的安全运行具有重要的意义。

一、监测工作技术依据

检测工作应依据《地下铁道、轨道交通工程测量规范》GB 50308-1999、《基坑工程施工监测规程》（J10084 -2006）、《工程测量规范》（GB 50026-93）、《建筑变形测量规程》（JGJ/T8-97）、《精密水准测量规范》（GBT/15314-94）等国家规范执行，要确保技术方案制订的科学性。

二、监测点布置

1.整体道床垂直位移监测点设置。为确保整体道床的设计线形，在地铁工程施工过程中必须控制整体道床的变形，在围护结构施工前，在监测范围内上、下行线整体道床上设置沉降监测点，在基坑范围内监测点间距为5 m，两端向外延伸至3倍基坑开挖深度，并按10 m间距布点。

2.地铁结构水平位移监测点设置。为了解和控制地铁结构的变形，应在施工影响范围内设置水平位移监测点，位移监测点沿地铁线路走向迎施工面一侧的地铁结构上布设，点位设置在靠施工面管片的腰下部。布设位置与沉降点同横断面，埋设方法采用在管片上用电锤钻孔后直接埋入测点的方法，埋设时必须注意不能因此导致地铁结构渗漏水。

三、垂直位移监测

1.高程控制网设置和测量。工程施工前在施工区影响范围50 m外地铁线路或车站稳定区域上设置4个垂直位移监测基准点。以11号线施工用深埋水准点为起算点，组成高程控制网，控制网测量按照国家Ⅱ等水准测量规范要求执行，精密水准测量的主要指术要求见表1。

表1 精密水准测量的主要指术要求

外业观测要严格按Ⅱ等精密水准测量的技术要求执行。为确保观测精度，作业前应编制作业计划表，以确保外业观测有序开展；观测前应对水准仪及配套因瓦尺进行全面检验。采用因瓦尺测量时，测站视线长、视距差、视线高的具体要求要求见表2，测站观测限差的具体要求见表3。

表2 测站视线长、视距差、视线高的具体要求

表3 测站观测限差的具体要求mm

需要注意的是，两次观测高差超限时要重测，当重测结果与原测结果相比，其较差均没超限时，取3次结果的平均值。沉降基准网外业测设完成后，对外业记录进行检查，严格控制各水准环闭合差，各项参数合格后方可进行内业平差计算。内业计算采用专业平差软件按间接平差法进行严密平差计算，高程成果取位至0.1 mm。

2.垂直位移观测。完成基准点测量后在工程施工前以基准点成果为依据，在垂直位移测点设置沿线，各布设1条Ⅱ等水准附合路线，以各路线水准点为依据直接测量各观测点。初始值测量按两次独立观测取平均值的方法进行。垂直位移测量成果的输出分为本次量和累计量，本次量计算为前后两次沉降点测量成果相减，累计量为本次沉降点测量成果减去初始值测量成果。

四、水平位移监测

1.平面控制网设置。在施工影响范围外设置测站点、后视点和检查点3个工作基准点。测站点与后视点的间距必须大于测站点与位移点间距，测站点与检查点的间距必须大于测站点与后视点的间距。测站点、后视点和检查点基本在一条直线上。各位移点到测站点与后视点连线的距离要小于50 cm。

2.水平位移测量。采用视准直线法在测站点设置仪器，严格对中整平，照准后视点，并检测后视点与检查点的关系，将特制带毫米分划尺搁在位移点上直接进行读数。初始值测量按两次独立观测取平均值的方法进行，水平位移测量成果的输出分为本次量和累计量，本次量计算为前后两次测量成果相减，累计量为本次测量成果减去初始值测量成果。“＋”表示向隧道方向位移， “－”则表示向隧道外方向位移。

五、监测成果整理

1.先对所有外业观测记录检查复核，对水准环闭合差、附合水准路线闭合差进行全面核查，对核查情况进行综合分析，对不满足技术要求的测段进行补测或重测。

2.各项指标满足规范限差要求后，内业处理采用专业的测量平差软件进行严密平差计算。计算出往返观测高差闭合差、附合路线闭合差、每公里水准测量偶然中误差，再推算出各高程控制点及路线上水准留点的高程。依据垂直位移监测点计算出各转站点的高程值、累计沉降、当次沉降、沉降速率，并分区间统计平均沉降量、差异沉降情况和沉降特性变化情况，绘制沉降曲线图；水平位移测量成果的输出分为本次量和累计量，并绘制变化曲线图。