重庆市市政设计研究院重庆市400020
摘要：轨道交通工程对于地基高度稳定性和变形要求高，因此应进行长期监测。结合上海轨道交通17号线工程，详细阐述了沉降测量、收敛测量和测量线路布置的技术思路，介绍了沉降测量和收敛测量的测量方法和要求，并对测量结果进行了分析。监测结果表明，各断面的沉降和直径收敛指标均能满足设计要求。
关键词：轨道工程；工程测量；沉降测量；收敛测量
1工程概况
上海市轨道交通17号线全线约36.7公里，其中高架段为19.88公里，地下隧道段为16.86公里，正线范围为东方绿洲站到虹桥火车站，东起虹桥火车站(本站与2号线同台换乘)，沿崧泽大道南侧平行西行跨越G15沈海高速公路后接转沿盈港东路、盈港路西进青浦城区、淀山湖新城，进入朱家角地区后走向沿318国道南侧平行至东方绿舟，共计13个车站，包含朱家角停车场出入场线、徐泾车辆段出入场线及折返线。轨道交通工程项目对地基稳定性要求高，在工程施工中要对工程的沉降与隧道收敛情况进行测量。工程沉降与收敛测量范围为东方绿洲站到汇金路站，包含工作范围内的折返线、朱家角出入场线。
2监测方案
2.1沉降点的布设
沉降监测点按统一规范用不锈钢材料制成，放置在整体道床或轨道板上。在道床上钻孔后，将观测点标记嵌入，用植筋胶进行密封观测点的顶盖略高于道床面。分别对上游和下游线路编号，每个测量点用油漆4标出测量点的数量和里程。浮置板区段监测点采用不锈钢材料按统一规格制作，布设于环片C型槽内，采用螺栓固定后AB胶封固或采用焊接方式设置。
2.2收敛点的布设
收敛断面结合沉降点位置，与沉降点位置对应；区间隧道的第一环、最后一环、旁通道两侧应布设收敛断面。每个收敛断面宜沿水平直径设置固定测线，不同拼装方式的盾构法隧道收敛断面测线有所区别。本工程均为单圆通缝隧道，内径5.9米单圆通缝隧道两侧上方接缝中间位置向下量取0.872米的弦长即为水平直径的端点。管径收敛变形监测点在垂直于隧道轴线方向的同一平面上，布置在管片中心位置，测点应用钢针刻划后用油漆画上明显的十字标记。如遇遮挡等特殊情况不能施测的可在同一环片上前后移动。
2.3监测基准点和路线布设
监测基准网由基岩标、深式水准点和地下工作基点组成。高程系统采用吴淞高程系，基准点采用每座车站附近埋设的深式水准点，建立地面、地下的测量控制网。地面水准路线按轨道交通路线走向进行布设，附合于各车站附近的深埋式水准点。同时搜集上海基岩标数据，将基岩标与深埋式水准点联测，17号线工程高程控制网测量，起自J14A，经申长路、崧泽大道、诸陆西路、佘北公路至佘山基岩点SJ-N、盈港东路，沪清平公路至朱家角停车场DFLZ-J共计水准线路80.4公里。从地铁车站出入口附近的深式水准点至地铁站台工作点进行二等水准路线联测，将地面控制测量的高程值传递到地下隧道或高架部分。在上行线、下行线各布设一条平行的二等水准路线。其中，在车站上行线站中道床位置设置一个水准结点并往返联测；上行线、下行线的两条水准路线附合于结点，构成每区间上、下行线的水准环；上下行线在旁通道之间进行联测构成闭合环。
3测量方法
3.1沉降测量
水准路线测量时，参照《国家一、二等水准测量规范》二等要求执行，同步对道床上监测点进行观测。观测采用LEICADNA03和LS10电子水准仪，作业过程中按规范定期进行i角检测。外业观测结束后，对水准测量数据进行整体平差，测线闭合差或附合差按计算完毕后，按测站平差计算地铁沉降点高程值。沉降量的计算是根据同名点的本次高程减去上一次的高程而得。新补测点的本次沉降量参考相邻点的变化进行判断，与相应点的累计量相加构成累计沉降量。
为减少因i角引起的系统误差，应严格控制作业期内仪器的i角大小及稳定性，每天观测前必须对每台仪器进行i角检校，将i角大小控制在±10"以内，连续两次i检校差值不得大于3"，否则应重新校准仪器，并做好原始记录备查。
高程基准网联测水准路线经过某些闹市区，车辆密集，地面震动较大。由于本项目水准精度要求很高，为保证外业观测成果可靠，外业观测尽可能在车辆人流较为稀少的凌晨时段，尽量避免早晚高峰时期。地面上的水准基准网联测受光照等外界环境影响较大，往返观测充分考虑观测时间带来的系统误差影响，往返观测分别在上午或下午进行。高程联系测量、隧道内水准测量等外业观测均不受外界天气、观测时段的影响，往返观测不考虑时段影响。隧道水准测量时光线不足时电子水准仪无法施测，为保证观测顺利进行，每把电子水准尺制作专门的尺灯。外业观测必须做到五固定，即固定人员、固定仪器、固定路线、固定测站、固定转点。
3.2收敛测量
测量实施按照《城市轨道交通工程测量规范》水平位移监测II等要求实施，测量方法为极坐标法。管径收敛测量采用独立坐标系，选用断面全方位监测的方法，采用带有无棱镜测距功能的全站仪进行测量，监测结果包含隧道断面各点直径与隧道设计内径的比较和隧道直径的测量成果，反映隧道各拼装管片的相对变形情况。管径收敛测量的无棱镜测距功能的全站仪，测角精度不得低于2"，无棱镜测距精度不得低于2mm+2ppm。为保持测量数据的连续性，尽量保持无棱镜测距垂直于目标面，直径收敛测量除在隧道管片标示直径端点外，还在每一测量管片对应道床中间与直径同一断面位置标示仪器对中点。对中点设置时可将道床清扫干净，用强力胶贴上方便对中的十字标记或者钢针刻划后用油漆标识，每次测量时将激光对中点与十字交叉点重合即可。
实际测量时直径点位置量取、激光测距斑点目标对准应该严格控制在1厘米范围。测量前在地铁圆形隧道的道床中间布设测站点SLi，确定直径及其它观测弦端点位置后，可粘贴测量反光标志点SLi-1、SLi-2，作为每次测量的照准点。测量作业时在SLi点上架设全站仪，分别瞄准点SLi-1、SLi-2，通过测量水平距离，可得到隧道的直径L，将每次观测的直径进行比较，即可知道隧道的直径收敛情况。通过坐标反算得到两直径端点间的直线距离，反算距离精确到毫米，将各次直径测量值与设计值进行比较，可以得到隧道的直径收敛变形情况。
4监测结果分析
17号线A标东方绿舟存车线到汇金路站道床变化较小，普遍在-3-1mm之间，管径跟设计值对比普遍在0-2mm之间，高架及隧道结构较为稳定，受施工影响较小。由于周边施工、地表标高变化等外界因素影响，淀山湖大道－漕盈路站上行线、漕盈路站到青浦新城下行线区间管片影响较大，经现场踏勘及对该区域管片巡视发现无明显渗漏点及其他结构病害，主要受地面标高及附近房产施工所致。东方绿舟到汇金路站区间整体道床比较稳定，变化较大区域集中在朱家角到敞开段，两次测量时间间隔100天，主要受地面标高变化影响，但整体影响不大，整个区间道床和立柱稳定可控。
5结论
（1）采用高精度电子水准仪，根据二等水准要求，测量轨道交通工程建筑物和设施的沉降，采用无棱镜测距的全站仪测量管径的收敛性。
（2）在地铁站出入口附近深水准点到地铁站台工作点的二等水准线联合测量，将地面控制测量的高程值转移到地下隧道或高程部分，在上游和下游铺设平行的二等水准线，上下行线在旁通道之间进行联测构成闭合环，该技术思路的可行性高，测试结果准确，测试效率高。
（3）17号线各段落的沉降较为均匀，下沉量普遍小于10毫米，管道收敛普遍在1到3毫米，个别区域受附近工程施工的影响，沉降量和收敛偏大，但隧道管道无明显渗漏点及其他结构病害，高架及隧道结构较为稳定。
参考文献
［1］张傲，林泽耿，李淦泉，等．下穿城市轨道交通车辆段道路隧道基坑支护工程变形监测及分析［J］．广州建筑，2018，46(1):31-34．
［2］刘仁龙．沉降监测技术在盾构隧道下穿京广铁路的应用［J］．城市勘测，2016(2):125-128．