地铁区间盾构施工过程中的监测技术分析

李忠诚

（浙江华东测绘与工程安全技术有限公司，浙江 杭州 310000）

0 引言

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。

1 地铁区间盾构施工过程中监测技术的作用

1.1 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。

1.2 监测技术的作用

随着我国城市地铁建设事业的不断拓展，地铁区间盾构施工过程中的监测技术也在不停地改善，它的创新研究始终随着科学技术的变化而变化，目的就是为了更好地配合施工环境的需求，使施工过程更加安全可靠，由此可见，监测技术在施工过程中的重要性。

在我国，地铁工程数据采集方式有现场采集、仪器采集，其中现场采集主要由地铁工作人员通过监测仪器对施工中的隧道进行跟踪监测，然后由监测人员将监测信息进行科学的处理，使监测信息能够及时反馈，保证工程安全正常运行。由于地铁建设是在地下开展工作，所以在监测过程中，面对一些复杂的地质情况，我们要根据地下水、地下建筑物和管线的位置，设计合理的施工方法，降低工作的难度，首先最重要的就是不同地层与管片的变形和应力监测，监测员要熟悉且了解不同地层与管片的变形特征和受力状态，从而根据实际情况判断地层的稳定性，特别是在建筑物、河流、管网集中在一起的区间，做好提前预防风险的工作，降低风险等级，保护好建筑物、河流、管网，使地铁区间盾构施工过程在安全环境下进行[1]。

监测技术在地铁区间盾构施工过程中的合理应用，不但能够帮助地铁建设单位建立完善的监测预警体系，还能够促进地铁监测技术使用功能的优化，让监测技术实现智能化、科学化管理，并且实现信息传递与计算的精确性，使各个工作环节都可以合理地连接起来，降低工作难度，提高工作质量，避免风险事故的发生。把地质特性、地下水环境、施工策略及地面环境统一监管起来，通过监测技术收集相关数据，建设科学安全的隧道，使地铁能够高效、安全运转起来，为城市建设带来更高的经济效益。

2 地铁区间盾构施工过程中监测技术的应用

2.1 监测地面及地面建筑物的沉降

在监测地面及地面建筑物沉降的工作中，首先工作人员应该布置好监测点，确保监测点的精确性，防患于未然。具体的方法就是根据工程设计图、相关城市规划和周边环境情况进行详细的分析，确定好监测等级，监测范围，然后在图纸上标注好相关监测点的埋设位置，使工程图能够有效地利用起来，在位置确定的过程中，还要结合施工现场环境特征，明确监测点的位置，在施工过程中详细记录监测地面及地面建筑物的沉降情况，保障地面和地下环境的安全，避免给人们带来经济损失和生命危险，影响城市发展。

一般遇到建筑物沉降或者倾斜的状况，问题通常出现在监测工作方面，因为监测工作都是专业的技术人员，不管是他们专业技术水平还是工作素质都是高标准、高质量的，所以，为了保证测量数据足够标准，在监测的过程中尽量避免出现数据不符的情况，明确监测点的位置，因为监测点的布置如果出现误差的话，会影响地铁区间盾构施质量，导致施工周围土质松散、地基下沉、破坏地面建筑，所以在监测点布置过程中监测员一定要使用专业的监测仪进行工作，做好标记工作，方便工程管理。

2.2 监测隧道的收敛和沉降

地铁在正常的建设的过程中对周围土地会造成挤压，影响地面建筑使用，在监测隧道收敛时，要从隧道结构上进行，通常盾构隧道结构都是由管片拼接而成，而拼接质量在一定程度上影响隧道整体结构的安全，因此我们需要对管片拼接完成后的沉降和收敛进行反复监测，保证管片拼接的完整性，以防影响隧道本身的沉降和水平位移，为了控制异常情况的发生，隧道的收敛监测尤为重要[2]。所以关于管片拼接的工作技术一定要不断地改善，提升管片拼接质量，降低地铁区间施工风险。

地铁区间盾构施工过程中之所以对隧道沉降进行监测，其主要目的是控制地层的稳定性，以及管片拼接的合理性，防止管片出现位移状况，影响工程进度，给整个工程带来不便，所以不管是隧道收敛点的确定还是隧道沉降监测点的确定，都要处于中心位，这样有利于监测数据的直观性和准确性，便于工程师分析数据，从而改善监测点的位置，保证隧道工程施工质量。

2.3 监测管网的沉降

地下管网作为城市基础设施的重要组成部分，是城市整体正常运行的主要动力，其中包括地下电缆、地下排水、地下燃气、地下工业管道等等[3]。比如我们常见的地下电缆，它影响着人们日常生活的信息交流，是城市正常生产的源动力，一旦电缆受到施工影响，就会影响城市整体的正常运转，给人们日常生产活动带来不便，所以，在地铁区间盾构施工过程中，要通过监测技术，把控地下管网的位移情况，尽量避免位移给地下管线带来附加应力，影响管线正常使用。

因此，在地铁区间盾构施工前期，首先要做好地下管网排查工作，防止地下管道和管线遭到破坏，布置好管网监测点，以助于监测技术的正确应用，合理采用监测仪器，通过计算机信息技术详细了解地下管网的状态，然后制定科学的解决方案，给予管网采取正确的应对措施，在管网沉降以及水平位移接受的范围内进行监测工作。

3 地铁区间盾构施工过程中的监测技术优化策略

3.1 加强监测点的应用

利用盾构法进行地铁施工建设，首要的工作就是监测点的布置位置和数据信息采集，只有这两项工作保质保量完成，工程建设才能够有序的地展开，工作人员才能够通过监测详细了解地质环境、地层变化、盾构施工工艺，确定工程监测等级和监测方法，根据监测反馈结果分析监测目标的现状，总结物体位移情况和应力变化规律，寻找关键点，保证监测数据的准确性和及时性，从而制定合理的解决措施，保证工程的建设安全[4]。

在地面沉降监测点的布置过程中，除了中心位置之外，地面的两侧也应布置监测点，这样就可以有效的地防止监测点位置出现误差现象，避免影响监测数据信息的采集，从而确定监测点的具体位置，而在隧道结构监测过程中，监测点在位移与应力最大的位置，也就是拱底和拱顶中心，能够及时反映施工过程中的安全状态，所以说，地铁区间盾构施工过程中的监测技术不仅能起到信息监测作用，更重要的是能够在危险来临之前起到预警作用，提醒施工人员做好安全防范，并且给予足够的响应时间，在最短时间内明确风险监测点，及时处理。

3.2 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。

4 结语

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。