地鐵隧道內沉降測點、差異沉降點（diǎn）的布置（zhì）和施測方法，以及沉降曲線擬合及分（fèn）析，討論隧道結構的沉降情況、規律及成因，為運營隧道的維修（xiū）管理（lǐ）提供經驗。
關鍵詞 地鐵隧道（dào）；沉降監測；維修；管（guǎn）理
前言
隨著城市化進（jìn）程的不斷加快，軌道（dào）交通建設規模不斷擴大，已將成為城市公共交（jiāo）通（tōng）的重要（yào）支（zhī）柱（zhù）。地鐵隧道結構的安全愈顯（xiǎn）重要。隧道變形的穩定可控是地鐵安全運營的重要保障之一，隧道結（jié）構的變形監測是（shì）了解（jiě）和掌握隧道結（jié）構（gòu）變化、及時發現病（bìng）害和判斷其安全狀況的必要方法和手段（duàn）。通過對地鐵主（zhǔ）體結構（gòu）的監測，收集監測數據，記（jì）錄整治方案，係統地整理、積（jī）累資（zī）料，及時掌握現有建成地鐵工程運營的變形情（qíng）況，不斷（duàn）總結經驗教訓（xùn），可為病害治理提供可靠依（yī）據，也可為（wéi）今後（hòu）相關（guān）工（gōng）程設（shè）計、施工、運營（yíng）維護單位（wèi）借鑒。
1 沉降監測實施
地鐵隧道運營期主要是監測隧道結構的底板沉降，實質上是（shì）對道床的監（jiān）測，主要包括區間隧道的沉降（jiàng）監測和隧道與地下車站交接（jiē）處的沉降差異監測。
1.1基準點與測（cè）點布設（shè）
地鐵（tiě）隧道結構的變形主要關注（zhù）的是隧道相對區間（jiān）兩側車站的垂直位移，因地下車站結構體（tǐ）較大，相對隧道要（yào）穩定得多（duō），因此將車（chē）站內的所有工作基點組成監（jiān）測基準網。對於區間隧道，以設於（yú）區間兩端車站內的基準點為基準，與兩車（chē）站之間的上、下行隧道高程監測點分別組成附合水準（zhǔn）路線; 對於（yú）折返線、出入段線隧道，則以一端車站上、下行線的基準點為基準，分別與上、下行線的各監（jiān）測（cè）點組成閉合水準路線，按國家二等（děng）水準測量的技術要求施測。隧道沉降監（jiān）測點布設在道床的兩軌之間，一般每隔（gé）30 m 左右設置（zhì）1 個點，在小半徑曲線、不同結構的接（jiē）縫處、沉管（guǎn）隧道管節（jiē）接頭處等地（dì）方加密布設。
1.2水準觀測（cè）技術要求
沉降變形（xíng）測量等級（jí）選定為JGJ/T8～2007《建築變形測（cè）量規程》中的二級，觀（guān）測點測站高差中誤差不大於0.5mm，往返（fǎn）校差、附合或閉合環線閉合（hé）差不大於0.60mm( n為（wéi）測站數，高於二級精度) ，同時結合變形監測（cè）的具體特點，並采取“三固定（dìng）”( 人員固定、站位固定、儀（yí）器固定) 的（de）措施（shī）來提高觀（guān）測精度。
2 隧（suì）道的（de）沉降原因（yīn）分析
引起隧道運營期的沉降因素很（hěn）多，主要有地質因素、周（zhōu）邊複（fù）雜環境及地（dì）麵荷載變化顯著等方麵。岩層風化程度和單軸抗壓強（qiáng）度變化（huà）大，沿線地層（céng）變（biàn）化劇烈，起（qǐ）伏大，地下（xià）水非常豐富，周邊建築施（shī）工時有發（fā）生。地鐵隧道結構的沉降主要由以下（xià）因素所致。
2.1 隧道下臥軟弱地層
在下臥土層長期固結（jié）沉降的過程中，不同性質土層的固結沉降量差異很大，達到沉降（jiàng）穩定的所需時間也各不相同，導致隧道因為沿（yán）縱向土性（xìng）分布不（bú）均勻而產生差（chà）異沉降。
2.2 隧道上方增加地麵荷載
隧道建成後隧道下部土體的反力小於未修建隧道（dào）前（qián）此處土的自重應力，隧道下臥（wò）土層壓縮模量比修建隧道以前有所降低，如在隧道上方增加荷載地（dì）麵加載，受施工擾動的隧道下臥土層（céng）的長期次（cì）固結將繼續。2.3 隧道鄰近建築施工的（de）影響
在地鐵控（kòng）製保護區內進行的建（jiàn）築施工都會引起（qǐ）地鐵（tiě）結構不同程（chéng）度的（de）沉（chén）降、位移（yí）及變形。深基坑開挖（wā）過（guò）程實際上是（shì）卸載的過程，地鐵隧（suì）道鄰近的深基坑開挖對（duì）隧道的影響主要有：一是深基坑施（shī）工要抽走大量的水，從而引（yǐn）起地下水位的下（xià）降，各地層在水位下降誘發（fā）的附加（jiā）應力作用下產生（shēng）壓縮，因不同地方壓縮量不（bú）同從而引起隧道縱向的不均勻沉降，另外抽水也可（kě）能引起隧道下臥土層水土流失造成破壞性縱向變形; 二是基坑開挖引起圍護的側向位移和坑內隆起使得坑外地層（céng）沉降，導致隧（suì）道隨（suí）之沉降;三是基坑開挖（wā）引起圍護結構向基坑內的側向水平位移，導致隧（suì）道發生撓曲變形。 
2.4 隧道穿越的影響
隨著（zhe）城市軌道交通網的不斷發展，使得不同隧道形成（chéng）空（kōng）間交叉穿越（yuè）的現象越來越多，後續線路施工自然要穿越既有（yǒu）線（xiàn）路，另外，還有大量市政隧道( 或通道) 在地鐵隧道附近或上下部穿越施工。後建（jiàn）隧道對周圍土體的擾動，會（huì）在隧（suì）道橫向（xiàng）的地層中形成一個近似正態分布的沉降槽（cáo），導致已建（jiàn）隧道（dào）產生（shēng）縱向的不（bú）均（jun1）勻沉降，而在不同的地質條件下（xià）穿（chuān）越施工會引起不同的隧道沉降。
2.5 建設期隧道施工工（gōng）藝及質量
建設時期采用不同的施工設備、施工工藝、施工參數、注漿材料和（hé）施（shī）工（gōng）過程（chéng）中對環境擾動程度和擾動範圍不同，由此而引起地鐵投入運營後的地鐵結構沉降變形影響不同。盾構法隧道施（shī）工管片壁（bì）後的注漿（jiāng）填充程度、注漿材料對隧道的沉降穩（wěn）定（dìng）也密切相關，礦（kuàng）山法（fǎ）開挖及初支，盾構拚裝（zhuāng）管片作為二（èr）襯方法的特（tè）殊工法，施工時對管片與礦山法隧道初支間的空隙進行充填（tián），由於施工工（gōng）藝造成局部管片背後仍存在空隙，因而運營後隨著列（liè）車運行的增多，上部荷載及（jí）振動不斷增大，隧（suì）道沉降仍（réng）有可能繼續發展。
2.6 地鐵列車振動及隧道滲漏（lòu） 
地鐵隧道在運營（yíng）期間，受到地鐵列車振動荷（hé）載的長期反複作（zuò）用與隧（suì）道存在不（bú）同（tóng）程度滲漏的影響。研究表明:列（liè）車振動荷載引起的結構振動位移很小，但在（zài）列車振動荷（hé）載長期反複作用下，可能會引起隧道下（xià）臥的飽和砂土層液化、飽和黏土（tǔ）振陷、花崗（gǎng）岩（yán）殘（cán）積土軟化等。列車動載引起的地基土沉降以塑性變形為主，在運行初期就達（dá）到相當大的沉降量，隨著運行次數的增多，沉降的增加趨勢逐漸減弱，但其（qí）長期累積（jī）作用不可忽視。
3隧道維修管理對策 
隧道沉（chén）降不能掉以（yǐ）輕心，周邊鄰近（jìn）建築施工的（de）影響、環境的變化等可能會造成隧道沉（chén）降的顯著變化，必須保持密切的監控，並且結合日常（cháng）檢查、隧道專項檢查、線路維護情況等分析，采取相應的（de）措施。
3.1 隧道檢查（chá）
從隧道（dào）及地下工程的維修經驗（yàn）看，通用維修管理模式是:檢查→發現變異→推定變異（yì）原因→明確變異後結構物的健全度→製訂相應的整治措施→整治。采取（qǔ）“勤檢查、早發現、少維修”的（de）維修管理模式。檢查手段有日常檢查（chá）(目視、敲擊等) 、裂縫觀察、沉降監測、襯砌(管片)的鋼筋及混凝土無損（sǔn）檢測、圍岩檢測等。沉降監測采用每年兩次例行沉（chén）降監測、結合（hé）加密監（jiān）測（cè）、自動監測的模式。加（jiā）密監測是（shì）在（zài）例行監測（cè）中發現沉降異（yì）常後實施（shī）的，自動監測是在地鐵隧道旁進行建築施工活動時，為了及時準確地（dì）掌握施工（gōng）過程對地鐵隧道結構的影響，確保地（dì）鐵隧（suì）道結構和地鐵列車運營安全而采取的監測方法。
3.2 隧道沉降限值
對於地鐵隧道鄰近建築施工引起的隧道（dào）沉降，可根據（jù）隧道的不同狀況，把10～20mm作為隧道沉降的控（kòng）製值，但在隧（suì）道已經（jīng）有相（xiàng）當沉降量的情況下則需要專（zhuān）門評估分析。對於沉降速率，日本鐵路隧道的（de）健全度評定辦（bàn）法是把（bǎ）變形速率達10mm/年者定為AA級(最嚴重級) ，《鐵路橋隧建築物修理規則》中也把隧道（dào）變形速率大於10mm/年者定為嚴重病害，需要立即查明原因，采取相應措施。可以參考鐵路的經驗把沉降速（sù）率10mm/年作為一個極限值。需要注意（yì）的是，不同（tóng）地段的線（xiàn）路狀（zhuàng）況不一樣，要密（mì）切關注隧道沉降大的地段的線路變化情況。
3.3 維（wéi）修對策
維修管理中（zhōng），在充分調查的基礎上判定引起隧道沉降的主要（yào）原（yuán）因十分重要，以（yǐ）便做到“對症下藥”。如果在相當長的時間隧道沉降不收斂，其（qí）沉降值或速率已接近限值，這時必須采取整治措施，針對不同原（yuán）因采取不同的整治方法:由隧道下臥地層承載力不足的沉降，采取在隧道底注漿等方法提高其承（chéng）載力，從而達到（dào）控製沉降（jiàng）的目的; 對於隧道上方增加的地麵荷載，則必須減少、清除或者控製這些增加的荷載; 對於（yú）影響隧道鄰近、穿越的地鐵施工，要嚴格控製其施工方案，如基坑施工不得大幅降水，優化基坑支護方案（àn）、開挖方案，調整其施工參數等，使（shǐ）其（qí）在施工完成後一段時間後隧道沉降（jiàng）達到穩定; 對於隧道管片後注漿不充分、砌（qì）襯有空腔等情況，采用充填注漿的辦法進行加固; 在維修過程中注意對隧道滲漏（lòu）水的治理（lǐ），及（jí）時封堵滲漏水大的處所，控製排水量，另外對軌道的（de）波浪形磨耗要及時打磨，加強線路維護，減輕由於地鐵列車振動及滲漏對隧道沉降的影響。
4結語
1) 用監測點（diǎn）沉降量（liàng）和沉降速率曲線圖，可客觀（guān）、全（quán）麵地（dì）展示和（hé）分析隧道全線的整體變形狀態沉降的趨勢（shì），便於地鐵管理部門的正確決（jué）策。
2) 地鐵隧道沉降監（jiān）測要注意長期積累數據，對累計沉降大的地段要結合工程（chéng）地質及水（shuǐ）文地質條件、地麵建（jiàn）築、沉降速率、收斂監測等綜合分析評估，必要（yào）時采（cǎi）取（qǔ）相應的措施。
3)鄰近的建築活（huó）動等影響因素眾多，因此必須（xū）加強地鐵設施保護，嚴格控製地鐵控製保護區內的施工。
4) 城市地鐵隧道有一定的沉降在所難免，其結構承載能力的影響因素複（fù）雜，隧道沉（chén）降曲（qǔ）線半徑（jìng）監界值（zhí）、隧道結構（gòu）狀態評估（gū）、結構（gòu）剩餘壽命的評估等還需作深入研究。
5) 應該在設計、施工階段就考慮今後的隧道管理管理問題，有必要進一步完善現有隧道的維（wéi）修管理模式、隧道的檢查及檢測方法。