摘要：隧道的开挖不可避免地会对周边地表造成扰动产生地表沉降，而周边地表的稳定性又是隧道开挖能否顺利进行的关键问题之一。为克服常规的地基沉降量监测方法易于受外界因素干扰等缺点，满足地下综合管廊监测区间长、数据采集和处理工作量大等工程技术要求，有必要对地下综合管廊地基沉降的自动化远程监测技术展开研究。本文论述了地铁隧道结构沉降监测基准网的构成、布设形式及基准网的稳定性分析，并对隧道结构沉降监测点及整体隧道道床差异沉降监测点的布设方式及施测方法进行了简单的介绍。
关键词：隧道；沉降监测；沉降槽 中图分类号：U452 文献标识码：A 引言
目前国内已经有许多城市地铁线路建成运营，通过对一些已运营的线路调查研究发现，在建设过程和运营期间，其隧道、高架桥、U型结构、路基挡墙等主体结构均有变形发生，从而引起线路沉降、轨道变形，严重时则影响运营安全。为了及时掌握地铁主体结构的变形情况，及时消除安全隐患，在运营期间，对主体结构采取适宜的变形监测是非常必要的，选择代表性部位进行沉降变形监测，对变形较大的地段及时采取适当的补救措施，确保运营安全，延长结构使用寿命，对保证地铁安全运营和长期节约维修成本具有重要的意义。
1 监测的方法及技术要求 1.1 监测基准网
水准基点的稳定性和水准网的合理布设是保证沉降变形监测结果可靠性的根本，现场根据沿线工程地质特点、风险源分布情况以及经济性，采用深埋式水准基点和工作基点构成监测系统高程控制网，分别在地铁车站站外和站内设置基准点若干。针对地铁隧道线路长、基准点埋设深、相对稳定的特点，又采用平均间
隙法的方法来分析整个控制网的稳定性，同时对高程控制网中水准基点定期进行稳定性分析，以保证监测成果的有效可靠。
1.2 监测点的布设
现场沿隧道方向直线段每50m、曲线段每30m在隧道结构两侧壁和道床中心位置分别布设沉降监测点，并在沉降缝（或伸缩缝）等结构连接处两侧各加密布设沉降监测点。另外，为提高观测 精 度 及 成果的可靠性，现场线下严格按国家二等水准测量要求施测，线上采用闭合环＋多余观测条件的方法进行。
1.3 监测限值参照
《城市轨道交通设施运营监测技术规范》中要求，将明挖法、暗挖法隧道沉降预警值设置为5mm、安全值设置为8mm；盾构法隧道沉降预警值设置为6mm、安全值设置为9mm。
2 隧道结构沉降监测的措施 2.1 基准点的埋设
基点应埋设在沉降影响范围外的稳定区域内；其次，应埋设至少3个基点，以便基点相互校核。 设3个基准点以控制车站场区的变形观测要求，均埋设在施工影响范围以外（围护结构外不小于100）稳定的区域，点位的埋设牢固可靠，为了保证测量数据的可靠性，基准点进行定期复测。
2.2 监测周期频率
冠梁的沉降及位移监测周期为基坑开挖之初直至地下工程回填土结束。地下水的监测周期为开始降水至降水结束。地下水位的监测周期为开始降水至降水结束。根据GB50497—2009《建筑基坑工程监测技术规范》的要求，结合本工程特点监测频率如下。（1）基坑开挖初期（挖深小于5m），每隔2d监测1次。（2）基坑挖深5~10m，每1d监测1次。（3）基坑挖深大于10m至底板浇筑后7d，每天监测2次。（4）底板浇筑完成后7~14d，每隔1d监测1次。（5）底板浇筑完成后14~28d，每隔2d监测1次。（6）底板浇筑完成后超过28d，每隔3d监测1
次。（7）支撑开始拆除到拆除后3d，每1d监测1次。（8）实际监测频率根据现场实际情况进行调整，当监测值相对稳定时，可适当降低监测频率，遇到报警情况可根据监测数据适当增加监测频率。（9）基坑开挖期间，每1d测报抽水量及坑内地下水位。
2.3 隧道沉降监测
（1）盾构隧道盾构隧道内道床上沉降监测点每隔15环布设一个，采用顶部呈半球型的不锈钢膨胀螺栓为标志，统一规格，用钻孔机引孔用混凝土填充后打入道床轨枕内，一般布设在轨道中心线上。标志的一头带有十字或对中小圆点，露出道床约5mm。（2）明挖矩形隧道区间矩形隧道沉降监测点的布设以矩形隧道变形缝间的隧道为单位，每节矩形隧道在侧距变形缝5m处的整体道床线路中心位置各布设一个沉降监测点。如有其他设备设施影响，可实地进行纵横向小范围调整，布点方式与盾构隧道布点方式一致。
2.4 监测点的布置
地面上点位埋设至路面结构以下到素土层里，埋设时用取芯机械在地面上钻成ϕ150mm的孔，孔深穿透路面结构。用ϕ16钢筋在孔洞内做标志，标志埋进入路结构下的素土层，标志周围用砂土填实，作为标志的钢筋头比填实砂土高出5mm-10mm便于立水准尺。标志顶部低于路面20mm并用钢管做套筒保护，套筒上用盖板保护。
2.5 地表沉降监测数据分析
通过对现场地表沉降数据进行不间断的监测，并整理其中一监测断面的５个监测点数据，绘制成变化的图形，可以更直接的观察到各监测点随时间的变化情况，地表累计变形数据及地表沉降速率变化绘制成图。调查选取数据的监测断面所包含的5个监测点，其水平位置位于工程项目左侧，纵向位置为开挖断面从上到下纵向排列。随着暗挖隧道的施工，周边地表累计沉降值呈现不断增长的状态。由于该场地地层为从南向北缓倾斜，中心广场站南边开挖隧道上覆土层厚度相比于北边开挖隧道上覆土层厚度较大，其上覆围岩作用于隧道结构上的荷载较大，在隧道开挖扰动后造成的地层损失较大，所以在初步开挖进度至3.2m时，该监
测断面纵向由北向南排列的5个监测点呈现出南边的监测点要比北边的监测点的初步开挖累计沉降值要大的趋势。在开挖初期，上覆围岩作用于隧道结构上的荷载对围岩的沉降有一定影响，覆土层厚度越大，在隧道开挖扰动后造成的地层损失就越大，随着开挖的不断进行，开挖对围岩造成的扰动增大，开挖隧道中心线正上方及其附近的围岩产生的沉降要明显大于距离开挖隧道较远的围岩，在施工后期，最大累计沉降出现在开挖隧道中心线的正上方围岩。在实际施工过程中，开挖初期应当注意控制上覆土层较厚处上方的地表沉降变形，在此之后，应当注意控制开挖隧道中心线上方及其附近的地表沉降，防止发生过大的地表沉降变形，必要时采取隧道内支撑和地表注浆加固等措施来减小地表沉降变形。
3 结束语
在地铁隧道变形分析中，应重点关注车站与隧道结构的差异沉降，利用监测点沉降量统计图表可以直观获取整条线路在监测期间的整体变形趋势，便于地铁管理部门的正确决策。当监测数据显示隧道出现较大的沉降变形时，应立即对监测数据进行分析，防止因数据测量或处理错误导致隧道发生变形，在数据核实无误后，应密切关注周边是否存在施工，发现异常情况后应立即报告业主单位。
参考文献：
[1] 石鹏飞.地铁隧道近距离下穿铁路路基安全评估[J].北方交通,2020(06):79-81+86.
[2] 王海龙,董捷,武志辉,王志岗.隧道近接施工对上部既有重载铁路隧道安全稳定性影响研究[J].铁道学报,2020,42(06):102-111.
[3] 梁飞.地铁盾构隧道下穿高铁车站加固保护分析[J].低温建筑技术,2020,42(05):130-134+139.
[4] 韩学芳.地铁盾构隧道下穿沪宁城际铁路无砟轨道路基的影响研究[J].铁道建筑技术,2020(05):137-142.
[5] 高太平,申健昊,闫建龙,李刚,李昊炎,沈宇鹏.区间隧道长距离密贴下穿既有车站变形特征分析[J].铁道建筑技术,2020(05):94-99.
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容