地面沉降对地铁施工测量的影响及应对措施

摘要：随着城市化进程的加快，对城市地铁施工也提出更高的要求。尤其进行地铁施工测量过程中，地面沉降会对其产生极大的影响如高程闭合差超限、高程贯通误差超限等。因此本文主要结合地面沉降对地铁施工测量、高程贯通测量以及铺轨测量等影响，对其相应的解决策略进行探析。

关键词：地面沉降；地铁施工测量；影响；措施

前言：近年来，城市经济发展过程中为满足人们出行需求，不断进行轨道交通工程的建设，其中许多线路都会涉及地面地面沉陷区域。而且在城市过量开采地下水的情况下，地面沉降也开始呈现上升趋势，使地铁施工测量受到严重的影响，为经济发展以及城市的整体规划带来许多的难题。因此，分析地面沉降对地铁施工测量的影响并提出相应的解决措施具有十分重要的意义。

一、地面沉降对地铁施工测量的影响

在进行地铁施工测量的过程中，地面沉降带来的影响无处不在，有些影响甚至会造成施工设计与施工后的实际情况产生严重的出入，如果这些影响和偏差得不到有效的分析和处理，将会给整个地铁工程带来巨大的损失和严重的后果，下面就分别从施工测量角度、高程贯通测量角度和从铺轨测量角度对地面沉降的影响进行分析。

（一）从施工测量角度

在对地铁进行施工测量的过程中很容易受到有沉降现象发生的水准控制点的影响。一方面，由于地铁施工会存在多个工点，不同的水准控制点会被应用到不同的工点处，这就很容易造成较大的沉降差异在各水准点之间出现，在这种情况下，相互挨着的工点之间的轨道和土建结构以及仪器之间的连接很容易发生偏差，而此时万一差异沉降偏大的话，设计所容许的范围将无法满足连接偏差的距离；另一方面，实施单体工程的过程中，较长的土建施工时间之中，工程很容易受到不断变化的水准点高程的影响，如若该工程自身结构同水准点产生差异沉降的现象，很容易造成错台现象在不同时间段创造的土建结构中产生[1]。

（二）从高程贯通测量角度

线性是地铁工程的主要特点，在整条线路中挖掘工作通常是在区间或车站的竖井开始的，这就造成了高程贯通的问题存在于不同挖掘工作面之间。差异沉降在不同的挖掘工作面之间存在的主要原因就是不均匀的地面沉降。竖向贯通的准确程度容易受到差异沉降的严重影响，一方面，差异沉降现象已经存在于工点所采用的不同水准点之中，在整个贯通面当中，轨道和土建结构以及仪器之间的连接都是依据不同的水准点进行施工的，此时若差异沉降较明显，设计所容许的范围将无法满足连接偏差的距离；另一方面，依照设计高程进行工作的贯通面预留结构和盾构接收环会受到隧道较长工程时间的影响，待到各个工程即将完成，隧道要进行贯通的时候，此时的沉降现象已经发生在了贯通面预留结构和盾构接收环当中，竖向贯通也会将这部分由于沉降造成的误差完全体现出来[2]。

（三）从铺轨测量角度

铺轨基标测量工作要在地铁隧道进行铺轨之前完成，这样做的目的是对地铁隧道轨道的铺设起到指导作用。在地面沉降的影响下，沉降现象还会发生在区间结构底板高程及车站高程之间，此时，根据原有的设计基标高程，铺设过程中设计的位置将低于轨道的真正位置，这种情况将使行车要求无法得到满足，同时还会造成紧张的结构净空现象。与此同时，不一样的沉降速率还会在区间及车站中产生，这个现象也是由于差异沉降造成的，这会导致设计之在隧道贯通后与实际的坡度不符，会严重影响接下来的铺轨测量工作的进行[3]。

二、测量的应对措施分析

（一）选取高程起算的依据

布设地铁高程控制网过程中，在车站附近会进行多个控制点的设置，并选取其中一个高程控制点为施工竖井与车站的起算依据。通常地铁建设施工过程中，控制点的数据更新不会受地面沉降影响，从而实现单体结构的准确衔接。但一般情况下，施工中的高程控制网会随地面沉降逐渐下降，导致沉降速率在各个控制点中大不相同。因此在不更新数据的情况下，需进行复测控制网的工作，根据地面沉降规律及高程控制点，对地铁隧道结构利用数据分析的方式进行沉降量的预测，以此避免高程误差所带来的影响，进而为线路设计调整与隧道贯通工作提供依据。

（二）施工测量问题的解决措施

现阶段，常用的盖井法、暗挖法以及明挖法是地铁车站施工常用的工法，每种功法涉及的工序也大不相同。车站结构往往受地面沉降发生错台，所以完成结构底板施工后，需保证地面高程利用高程联系测量连接到低下结构体水准点处，使其成为指导车站整体结构施工的水准点，实施过程中结构体水准点至少在三个以。作为高程施工的主要依据，应注意保护点位，适时的进行水准点间高差的复测。另外，与其他工点贯通时，还需将已完成的结构如车站的马头门、顶板、中板、底板等部位高程做好复核工作。若发现受地面沉降影响造成关键部位的设计值与原有结构高程出现过大的偏差，并导致结构无法顺利对接的情况下，应及时做好设计变更工作[4]。

（三）区间施工测量问题的解决措施

由前文可知，区间施工一般会从施工竖井或地铁车站向前开挖，施工前需将高程连接车站结构或竖井相应的水准点上，并将其作为施工掘进的指导。但应注意，在隧道内设置水准点时，起算必须以车站或竖井地下稳固的水准点开始，当高程控制点更新时，该水准点也应随之变化。在暗挖与盾构的范围，联测工点间的水准控制点并将工点间的高程系统进行统一，以其提供的数据为依据测量结构的实际高程与开挖面，最后根据测量结果对开挖高程进行调整，进而达到顺利贯通的目的。

（四）高程贯通测量问题的解决措施

地铁施工过程中，常出现施工误差与测量误差，将二者统称为贯通误差。通常为避免地面沉降导致贯通精度受到影响可采取两方面的措施。首先，在贯通面与暗挖隧道施工相距150m左右、与盾构隧道施工相距260m左右时，施工单位需联测工点间高程控制点与地面、地下的高程控制点，实现工点间高程系统的统一，避免控制点差异发生沉降所造成的竖向贯通误差。其次，以联测结果为依据，测量盾构中心高程，并更新对盾构机挖进具有指导作用的高程控制点，同时自动导向系统也应及时调整，这样能够避免因结构自身沉降或施工误差产生贯通误差[5]。

结论：城市化进程的加快使地铁建设规模也将逐年扩大，而受地面沉降影响，地铁施工建设及投入运行也会受到严重的影响。因此，地铁施工测量过程中应正视其中存在的施工测量问题、高程贯通测量问题以及铺轨测量等问题，并以此为依据，完善高程起算依据的选取、施工测量、区间施工测量以及高程贯通测量等工作，以此保证地铁施工测量的准确性，进而发挥轨道交通的实际作用，为城市发展建设提供必要的保障。

参考文献：

[1]耿长良，陈大勇，李承鹏.地面沉降对地铁施工测量的影响及应对措施[A].中国测绘学会.中国测绘学会2010年学术年会论文集[C].中国测绘学会：，2010：5.

[2]耿长良，陈大勇，李承鹏.地面沉降对地铁施工测量的影响及应对措施[J].测绘通报，2011，11：53-56.

[3]刘瑞敏.地面沉降对城市轨道交通高程贯通测量误差的影响及应对措施[J].测绘通报，2014，08：68-72.

[4]段浩.区域性沉降对地铁建设的影响及应对措施[J].现代城市轨道交通，2014，05：49-51.

[5]苑艺.地面沉降对地铁隧道影响机制的模型试验研究[D].长安大学，2014.

作者简介：

潘巍，男，（1986.01--）辽宁沈阳人，研究方向：地铁施工测量及变形监测