合肥市轨道交通3号线某车站总长206m，采用明挖顺做法施工，主体结构为地下两层的钢筋混凝土框架结构，标准段总宽度19.7m，标准段基坑深度约18.3m，膨胀土变形危险性等级为小级，基础施工类型为钻孔灌注桩，属于深基坑项目，场地周边有较多管线和重要建（构）筑物。

隧道采用盾构法进行施工，盾构机在掘进过程中土压力的破坏，将不可避免地破坏原有土层的应力平衡状态，引起地面的不均匀沉降和周围既有建（构）筑物的不规则变形破坏，应当对车站基坑和轨道穿越的施工进行全过程监测，对沿线周边工程同样需要长期监控。

地层土质和地下水条件是引起隧道施工变形的主要因素，且两者在地下勘探后依然存在一定的不确定性，针对施工引发的地面变形，以及对线路周边工程建设产生的不良影响，对于监测内容应当包括:地表隆陷、隧道隆陷、临近建筑物的沉降及倾斜、土体内部位移。当盾构穿越重要地段应密切关注，严格监测基坑位移和地面沉降，尽量加强观测频率，保证施工阶段的质量与安全。

地铁工程作为系统性工程，涉及专业较多，而BIM技术如今在地铁项目中已经逐步开始应用，通过搭建具有信息参数的模型，能够有效提升工程决策和施工管理水平。本案例旨在对施工阶段的数字化监测手段提供新的解决方案，依据数据库的变形监测数据在BIM模型上可视化和变形监测数据的预测方法，及时优化调整掘进的施工参数，实现信息化施工管理的目的。

地铁变形监测点布置

地铁轨道在工程建设期间，根据变形体特点和地质条件，变形监测点的布设原则如下：

（1）车站监测共布置3个基准点，其分别在变形区外地质结构稳定的项目部东边、西边和北边。

（2）基坑沉降监测点沿车站纵向布置于两侧，共8个沉降剖面，在基坑中部、阳角及易变形位置加密监测点，周边构筑物应在角部或结构变化位置布设适量地表沉降观测点。

（3）盾构区间应沿隧道中心线平均以15m为间距布置监测点，在隧道每个断面的正上方及两侧布设3个L型迷你棱镜，由水平、竖直方向的坐标变化量计算出隧道净空水平收敛变形值和拱顶下沉值。车站区间的地表沿断面方向两线每15m左右各布置一个沉降监测点，测量地表沉降值。

地铁变形监测信息可视化

本案例采用测量机器人进行数据采集的工作，将2月22日至8月16日之间每周的累积变形监测数据导入数据库中，每一个监测点的变化趋势图和预测值都能够呈现在Revit软件中，通过设置不同类型监测点的预警值，超限点的点位信息同样显示在Revit软件中，并且超限的监测点族的颜色变为红色。

在地铁BIM模型变形监测信息中，其中包含8个盾构区间地表沉降监测点和7个基坑沉降监测点，当设定预警值为-20mm的基坑沉降时，有3个基坑监测点族变为红色，地表监测点不会发生任何变化，同时JKC2-8点在8月23日，8月30日和9月6日的预测值分别是-24.67mm.25.91mm和-26.54mm，该点的变形趋势和预测值均能显示在BIM模型上。

通过以上功能，项目的各参与方都能利用统一的BIM模型，查询到直观的监测数据，及时得到预警和预测提示，便于开展安全措施和施工解决方案，对工程实践具有一定的实际意义。

本文作者：方睿（合肥工业大学）

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