试析地铁结构安全保护的监测方法

刘俊平

摘 要：回顾分析以往地铁工程建设实际情况，确定地铁结构容易受到多种因素的影响，导致结构的安全性、可靠性有所降低，相应的地铁工程的使用效果降低。为了避免此种情况持续发生，本文将对工程实例地铁沿线基坑开挖是否会影响地铁结构安全性予以详细分析，着重探讨地铁结构安全保护的监测方法。

关键词：地铁结构；安全保护；监测方法

1 引言

城市化进程不断加快的今天，城市基础设施建设需求不断加大。正因如此诸多城市都提出规划落实了地铁工程项目，意在进一步完善城市交通网，满足城市居民需求，同时促进其他领域更好更快的发展，但深入分析地铁工程建设实际情况，确定地铁工程建设过程中容易受到某些因素的影响而使其结构变形，相应的地铁结构的安全性大大降低。针对此种情况，应当将目光落在地体结构安全性上，通过实施有效的监测方法来确定地铁结构是否超出预警值，进而提出可行性的施工方案，为高质量高效率的建成地铁工程创造条件[1]。由此看来，地铁结构安全保护监测方法的有效应用是非常有意义的。

2 工程概況

按照城市规划建设要求，某市具体落实的地铁6号线，以便进一步完善城市轨道交通。参考相关资料，确定该地铁工程的基坑工程在已建成的地铁3号线卫东站至地铁大厦在隧道区间北侧，基坑外墙离区间隧道外墙最近距离为 30米，最大距离约为34米。随着工程施工的不断深入，受材料、基坑降水等因素的各项，导致地铁结构的受力情况发生了改变。对此，施工单位决定进一步了解地铁结构，分析地铁结构变形规律，以便提出针对性的措施来处理异常情况，为高质量、高效率的建成地铁工程奠定基础。

3 地铁结构安全保护的监测标准

基于此对地铁工程实际情况的了解，确定在排除地铁结构异常情况的过程中，应当注意保证地铁结构的安全性。为此，加强对地铁结构安全保护的监测是非常必要的。而在此之前需要明确地铁结构的监测范围、监测项目及监测标准，有效的控制基坑施工。参考相关资料确定，既有线路结构沉监测的预警值为4mm、报警值为6mm；地铁结构水平位移监测的与净值为4mm、报警值为6mm；地铁隧道收敛监测的与净值为4mm，报警值为6mm[2]。

4 地铁结构安全保护的监测方法

论是从理论还是从时间角度来讲，提高地铁结构的安全性都是非常重要的，能够保证地铁工程更加可靠、稳固的应用。基于此，在本次地铁工程建设之中，要想保证地铁结构的安全性，就需要实施切实有效的监测方法。

4.1 监测基准网的布设

4.1.1 高程基准网的布设

出于保证地铁保护区沉降监测的高程系统与结构长期监测高程系统保持一致的考虑，首先要布设高程基准网，也就是详细了解地铁工程实际情况，尤其是保护区设计情况，分析能够影响高程基准网布设的因素，进而确定3号线结构长期监测控制网的基岩点，进而合理划分监测范围，并以此为准来确定最为适合的工作基点，以便相关工作人员能够更加规范化、合理化、标准化设置高程基准网，为后续有效监测地铁结构创造条件。

4.1.2 水平基准网的布设

除了设置高程基准网之外，还要设置标准的水平基准网。而相对于高程基准网布设来说，水平基准网的布设是比较容易的，也就是通过设置独立坐标系，确定基准点的位置，之后便可很容的布设水平基准网。当然，要想提高水平基准网布设的可行性，最好能采用后方交会法，也就是在地铁隧道水平位移上设置独立坐标轴，沿着地铁线路方向的平行线为X轴，与之垂直的是Y轴，进而根据已知条件来确定基准点的分布，最后通过连接基准点，即可完成水平基准网的布设[3]。

4.2 监测点的布设

变形监测点应在变形体上能反映出变形特征的部位埋设，同时需要注意变形监测点应埋设牢固并标识清楚，易遭破坏部位的变形监测点应加设保护装置。

4.2.1 隧道管径收敛监测点的

通常情况下，为了提高隧道管径监测的准确性，需要在左右方向均设置收敛监测点。也就是将监测点布设于隧道腰部中心，并且利用反射片贴在管片内部，确定最为水平的位置，之后做好标示。

4.2.2 隧道沉降监测点的布设

对于隧道沉降监测点的布设，主要是采用统一的带有十字的圆点的不锈钢材料，那么通过圆点所标识的点，即为监测点。

4.2.3 地铁结构水平位移监测点的布设

因为地铁结构水平位移监测点能够准确反映地铁结构横向和纵向位移变化情况，所以相关工作人员在具体设置水平位移监测点的过程中除了要在隧道腰部中心设置监测点外，还能要在水平位置上设置等距离的监测点[4]。

4.3 结构监测

为了能够准确的反应基坑开挖是否会影响地铁结构的安全性，在具体对地体结构予以监测的过程中，最好采用沉降监测方法，也就是通过布设三级布网，以其中一个工作基点为起算点， 将其他的工作基准点连接起来，构成附和路线或者闭合线路。在此基础上将沉降测量设置为第二等级，按照相应的监测标准来监测地铁结构沉降情况，最终得到监测数据。

除了可以将沉降监测方法应用到地铁结构安全保护之中，还可以利用管径收敛监测方法，同样能够得到精准性较高的监测数据。基于管径收敛监测方法的地铁结构监测，主要是从全站仪自由设站对不同断面的两侧腰线的收敛监测点进行测量，进而确定监测点，之后设置相应的三维坐标，按照三维坐标点来具体计算两侧腰线的基准长度。需要特别说明的是全站仪的精准度对地铁结构监测有较大的影响，所以在具体测量之前，相关工作人员需要校对全站仪，尽可能的提高全站仪的精准度。

因本次地铁工程安全保护监测的最终目的确定基坑开挖是否会给地铁结构的安全性带来一定的负面影响，所以，监测人员得到监测数据后，需要利用相关软件来处理数据，进而生成关于地铁结构沉降变化的曲线图，按照监测标准来进一步分析，地铁结构是否受到威胁，如若受到威胁，应当适当的调整基坑开挖方案，为良好的建成地铁工程创造条件[5]。

5 结束语

基于本文一系列分析，确定地铁工程建设容易受到人为因素、环境因素、地质因素及其他因素的影响，导致地铁结构可能出现不同程度的变形，相应的地铁结构的安全性、坚固性及可靠性将大大降低，致使地铁工程难以有效应用。就以本文分析工程案例来说，在不确定基坑开挖是否会影响地铁结构安全性的情况下，应当加强对地铁结构安全保护的监测，通过分析监测数据来确定地铁结构是否达到预警值，进而找出地铁结构异常规律，并以此为准来提出针对性的处理措施，为建成高质量的地铁工程创造条件。

参考文献：

[1] 高国栋.地铁施工风险控制与管理[J].门窗，2013（4）：262+264.

[2] 徐华春，王文明，闵顺江，汪华刚.高速公路路桥施工风险控制体系研究[J].建设科技，2013（8）：91～92.

[3] 谷昀，戴华明，王文斌.地铁施工风险评估应用现状研究[J].中国铁路，2013（8）：69～71.

[4] 韦选万.地铁结构安全保护的监测方法及实施思路研究[J].世界华商经济年鉴，2013（3）.

[5] 赵兵帅，黄腾，王成，等.试析地铁结构安全保护的监测方法分析[J].勘察科学技术，2013（4）.

[6] 梁加俊.谈地铁结构安全保护的监测方法[J].建筑界，2014（4）.

[7] 黄维.试析地铁结构安全保护的监测方法及施工监测控制[J].山西建筑，2014（5）.