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[摘要] 地下工程施工是在地层内部进行，施工不可避免扰动地层，引起的地层变形会导致地表建筑和既有的管线设施破坏。如何避免或减小地铁施工对建筑物的影响成为地铁施工中的难点，施工监测也成为地铁施工中不可或缺的组成部分。本文仅就邮政大厦沉降监测及数据分析，详细介绍地铁盾构施工对建筑物造成的影响。
[关键词]地铁盾构施工；施工监测；建筑物沉降。
一、 概况
地铁103标段盾构区间起于七十九中学站后端，经长兴街沿西南方向至西安路站前端。途中穿越大连支行、邮政营业厅、新华书店、工商银行、锦辉商场等建筑物，最后到达西安路站前端。区间起点里程为左（右）DK10+726.655，终点里程为左DK11+576.299（右DK11+576.270），区间单线左线全长849.644m（右线为849.615m）。
邮政大厦位于左线里程DK11+180～DK11+250之间为地上六层条形结构，区间隧道拱顶距离基础底部最小竖向距离9.3m。该段地质构造稳定性总体较好，自上而下各地层分别为第四系人工堆积层、第四系上更新统冲洪积层、震旦系长岭子组钙质板岩、中生代燕山期辉绿岩。
地下水按赋存条件主要为孔隙水及基岩裂隙水，局部地段基岩裂隙水与海水相互连通。孔隙水主要赋存在素填土层中，基岩裂隙水主要赋存于强风化及中风化板岩中。地下水位埋深1.60～5.40m，水位高程-0.74～4.08m。地下水总的径流方向为由北西向南东。地下水的排泄途径主要是地下径流。主要补给来源为径流补给、大气降水。由于地层的渗透性差，基岩水略具承压性，孔隙水与裂隙水局部具有连通性。
二、 监控量测
2.1 数据观测技术要求
基准网观测按《工程测量规范》GB50026-2007二等垂直位移监测网技术要求观测，其主要技术要求见表2.1
表2.1 垂直位移基准网观测主要技术指标及要求
序号
项目
限差
1
相邻基准点高差中误差
0.5毫米
2
每站高差中误差
0.15毫米
3
往返较差及环线闭合差
±0.3毫米（n为测站数）
4
检测已测高差较差
±0.4毫米（n为测站数）
5
视线长度
30米
6
前后视的距离较差
0.5米
7
任一测站前后视距差累计
1.5米
监测点按《工程测量规范》GB50026-2007三等垂直位移监测网技术要求观测，主要技术指标及要求见表2.2。
表2.2 监测点观测主要技术指标及要求
序号
项目
限差
1
监测点与相邻基准点高差中误差
1.0毫米
2
每站高差中误差
0.30毫米
3
往返較差及环线闭合差
±0.6毫米（n为测站数）
4
检测已测高差较差
±0.8毫米（n为测站数）
5
视线长度
50米
6
前后视的距离较差
2.0米
7
任一测站前后视距差累计
3米
8
视线离地面最低高度
0.3米
观测采用闭合水准路线时可以只观测单程，采用附合水准路线形式必须进行往返观测，取两次观测高差中数进行平差。观测顺序：往测：后、前、前、后，返测：前、后、后、前。
2.2监测点布设
监测前在便于监测高度处布设监测点，每个基础角点均布设监测点，且满足15～20m的间距要求。一般建筑物监测点用Φ22半圆头L型钢筋，采用水泥砂浆埋置稳固牢靠，监测点不少于4个，重要性建筑物可贴监测钢尺片测量。对各监测点作好编号，作好标记与保护，以防外力破坏监测点，影响监测结果的真实性。
图1建筑物沉降观测点结构图
图2 邮政营业厅沉降点布置图
2.3 沉降监测
本工程采用的仪器为Trimble DINI03水准仪。
在地铁线路周边布设有一定数量的稳定的基准点，但是通常距地铁线路较远，无法直接用于变形监测，因此在比较稳定又方便使用的位置我们布设了三个工作基点，在本工程我们将基准点与工作基点联测，得出工作基点高程；工作基点之间每天进行复、分析，若工作基点之间高差关系发生变化，我们则会重新将基准点与工作基点联测，确保监测数据的准确与连续。
在监测过程中采用闭合水准路线进行监测，沿途监测点按水准仪自带程序进行中间点测量，这种方法减少了测站数量，极大提高了监测精度，缩短了工作时间，提高了工作效率；弊端在于水准仪在使用过程中，i角经常会发生微小变化，造成监测数据与真实数据产生差异，所以要求监测人员必须有责任心，定期对仪器电子i角进行校核。数据处理采用Trimble DINI03自带程序配合北京清华山维caso软件进行处理，处理完毕生成闭合差文件、点位误差文件及平差报告等文本文件。
根据要求，在盾构机下穿建筑物的过程中，采取1次/d的监测频率，在下穿完毕后逐渐将监测频率放开，整个监测周期得出如下数据：单元格内数据代表每个点每天的累计变化值。
邮政大厦建筑物沉降时程曲线如下：
2.4 监测结论
在盾构推进过程中，由于地铁施工影响，导致邮政大厦发生了不均匀沉降，最大沉降点为JCJ-09-12，累计沉降量-10.5mm，在可控范围内；但是以下五点：JCJ-09-08、JCJ-09-09、JCJ-09-10、JCJ-09-11 、JCJ-09-12在11月16日、17日两天内均发生较大变化，变形速率均超出警戒值（-2.55mm/d）或控制值（-3.00mm/d），结合施工进度分析，11月16日盾构机尾部在429环，11月17日盾构机尾部在433环，已经离开建筑物主体，由此可见在盾构机拖离建筑物的过程中由于建筑物受力发生明显变化，导致局部沉降过大；在盾构下穿完成后，各监测点数据趋于稳定。
三、 结语
在盾构推进过程中，由于盾构施工而引起隧道周围土体的松动和沉陷，以及由于承压影响导致水位发生变化，进而引起建筑物不均匀沉降，盾构机在下穿建筑物完成，拖离建筑物的过程，对建筑物有较大影响，这些都直接影响建筑物本身及人民生命财产安全。因此在施工过程中对周边环境尤其是建筑物进行实时沉降监测，就显得尤为重要。
参考文献
1.《工程测量学》—李青岳，北京：测绘出版社出版，1995年：（p277-p389）
2《工程测量学》—张正禄，湖北：武汉大学出版社出版，2002年：（p44-p129）
3《测绘综合能力》，北京：测绘出版社，2012年（§3.9，p137-p145）
4.《变形测量分析与预报》—陈永奇，湖北：武汉大学出版社出版（p2-p80）
作者简介
王立同 男 1982 籍贯：河北石家庄人 学历：在职研究生，研究方向：测绘工程
[关键词]地铁盾构施工；施工监测；建筑物沉降。
一、 概况
地铁103标段盾构区间起于七十九中学站后端，经长兴街沿西南方向至西安路站前端。途中穿越大连支行、邮政营业厅、新华书店、工商银行、锦辉商场等建筑物，最后到达西安路站前端。区间起点里程为左（右）DK10+726.655，终点里程为左DK11+576.299（右DK11+576.270），区间单线左线全长849.644m（右线为849.615m）。
邮政大厦位于左线里程DK11+180～DK11+250之间为地上六层条形结构，区间隧道拱顶距离基础底部最小竖向距离9.3m。该段地质构造稳定性总体较好，自上而下各地层分别为第四系人工堆积层、第四系上更新统冲洪积层、震旦系长岭子组钙质板岩、中生代燕山期辉绿岩。
地下水按赋存条件主要为孔隙水及基岩裂隙水，局部地段基岩裂隙水与海水相互连通。孔隙水主要赋存在素填土层中，基岩裂隙水主要赋存于强风化及中风化板岩中。地下水位埋深1.60～5.40m，水位高程-0.74～4.08m。地下水总的径流方向为由北西向南东。地下水的排泄途径主要是地下径流。主要补给来源为径流补给、大气降水。由于地层的渗透性差，基岩水略具承压性，孔隙水与裂隙水局部具有连通性。
二、 监控量测
2.1 数据观测技术要求
基准网观测按《工程测量规范》GB50026-2007二等垂直位移监测网技术要求观测，其主要技术要求见表2.1
表2.1 垂直位移基准网观测主要技术指标及要求
序号
项目
限差
1
相邻基准点高差中误差
0.5毫米
2
每站高差中误差
0.15毫米
3
往返较差及环线闭合差
±0.3毫米（n为测站数）
4
检测已测高差较差
±0.4毫米（n为测站数）
5
视线长度
30米
6
前后视的距离较差
0.5米
7
任一测站前后视距差累计
1.5米
监测点按《工程测量规范》GB50026-2007三等垂直位移监测网技术要求观测，主要技术指标及要求见表2.2。
表2.2 监测点观测主要技术指标及要求
序号
项目
限差
1
监测点与相邻基准点高差中误差
1.0毫米
2
每站高差中误差
0.30毫米
3
往返較差及环线闭合差
±0.6毫米（n为测站数）
4
检测已测高差较差
±0.8毫米（n为测站数）
5
视线长度
50米
6
前后视的距离较差
2.0米
7
任一测站前后视距差累计
3米
8
视线离地面最低高度
0.3米
观测采用闭合水准路线时可以只观测单程，采用附合水准路线形式必须进行往返观测，取两次观测高差中数进行平差。观测顺序：往测：后、前、前、后，返测：前、后、后、前。
2.2监测点布设
监测前在便于监测高度处布设监测点，每个基础角点均布设监测点，且满足15～20m的间距要求。一般建筑物监测点用Φ22半圆头L型钢筋，采用水泥砂浆埋置稳固牢靠，监测点不少于4个，重要性建筑物可贴监测钢尺片测量。对各监测点作好编号，作好标记与保护，以防外力破坏监测点，影响监测结果的真实性。
图1建筑物沉降观测点结构图
图2 邮政营业厅沉降点布置图
2.3 沉降监测
本工程采用的仪器为Trimble DINI03水准仪。
在地铁线路周边布设有一定数量的稳定的基准点，但是通常距地铁线路较远，无法直接用于变形监测，因此在比较稳定又方便使用的位置我们布设了三个工作基点，在本工程我们将基准点与工作基点联测，得出工作基点高程；工作基点之间每天进行复、分析，若工作基点之间高差关系发生变化，我们则会重新将基准点与工作基点联测，确保监测数据的准确与连续。
在监测过程中采用闭合水准路线进行监测，沿途监测点按水准仪自带程序进行中间点测量，这种方法减少了测站数量，极大提高了监测精度，缩短了工作时间，提高了工作效率；弊端在于水准仪在使用过程中，i角经常会发生微小变化，造成监测数据与真实数据产生差异，所以要求监测人员必须有责任心，定期对仪器电子i角进行校核。数据处理采用Trimble DINI03自带程序配合北京清华山维caso软件进行处理，处理完毕生成闭合差文件、点位误差文件及平差报告等文本文件。
根据要求，在盾构机下穿建筑物的过程中，采取1次/d的监测频率，在下穿完毕后逐渐将监测频率放开，整个监测周期得出如下数据：单元格内数据代表每个点每天的累计变化值。
邮政大厦建筑物沉降时程曲线如下：
2.4 监测结论
在盾构推进过程中，由于地铁施工影响，导致邮政大厦发生了不均匀沉降，最大沉降点为JCJ-09-12，累计沉降量-10.5mm，在可控范围内；但是以下五点：JCJ-09-08、JCJ-09-09、JCJ-09-10、JCJ-09-11 、JCJ-09-12在11月16日、17日两天内均发生较大变化，变形速率均超出警戒值（-2.55mm/d）或控制值（-3.00mm/d），结合施工进度分析，11月16日盾构机尾部在429环，11月17日盾构机尾部在433环，已经离开建筑物主体，由此可见在盾构机拖离建筑物的过程中由于建筑物受力发生明显变化，导致局部沉降过大；在盾构下穿完成后，各监测点数据趋于稳定。
三、 结语
在盾构推进过程中，由于盾构施工而引起隧道周围土体的松动和沉陷，以及由于承压影响导致水位发生变化，进而引起建筑物不均匀沉降，盾构机在下穿建筑物完成，拖离建筑物的过程，对建筑物有较大影响，这些都直接影响建筑物本身及人民生命财产安全。因此在施工过程中对周边环境尤其是建筑物进行实时沉降监测，就显得尤为重要。
参考文献
1.《工程测量学》—李青岳，北京：测绘出版社出版，1995年：（p277-p389）
2《工程测量学》—张正禄，湖北：武汉大学出版社出版，2002年：（p44-p129）
3《测绘综合能力》，北京：测绘出版社，2012年（§3.9，p137-p145）
4.《变形测量分析与预报》—陈永奇，湖北：武汉大学出版社出版（p2-p80）
作者简介
王立同 男 1982 籍贯：河北石家庄人 学历：在职研究生，研究方向：测绘工程