地鐵深基坑工程施工中的變形監(jiān)測分析

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摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展與和諧社會的構(gòu)建，我國城市化建設(shè)步伐越來越快，為滿足城市交通需求，越來越多的城市開始建設(shè)地鐵。深基坑施工是地鐵車站施工的重要環(huán)節(jié)，其施工質(zhì)量對整個地鐵車站的穩(wěn)定運(yùn)行有很大的影響，因此，加強(qiáng)地鐵車站深基坑施工的變形監(jiān)測有十分重要的意義。文章重點(diǎn)介紹了地鐵車站深基坑變形監(jiān)測的特點(diǎn)，分析了地鐵車站深基坑施工中變形監(jiān)測的主要內(nèi)容及方法。

關(guān)鍵詞：地鐵；深基坑施工；變形監(jiān)測

中圖分類號：TU926 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）32-0172-01

地鐵車站的深基坑施工和普通建筑工程的深基坑施工有很大的差別，在進(jìn)行地鐵車站的深基坑施工時，由于其地質(zhì)條件十分復(fù)雜，加上地鐵車站位于人群和建筑比較集中的區(qū)域，導(dǎo)致地鐵深基坑開挖的環(huán)境也十分復(fù)雜，其施工對周圍建筑的影響也比較大，因此，在進(jìn)行地鐵深基坑施工時，必須加強(qiáng)施工過程的變形監(jiān)測，這樣不僅能保證施工的順利進(jìn)行，還能有效地提高施工質(zhì)量。下面結(jié)合工程實(shí)例，分析地鐵深基坑施工的變形監(jiān)測。

1 工程概況

某地鐵車站采用明挖法進(jìn)行施工，基坑長為311.0 m，圍護(hù)結(jié)構(gòu)為“鉆孔灌注樁+鋼支撐結(jié)構(gòu)”，基坑設(shè)計(jì)深度為18.4 m，標(biāo)準(zhǔn)段寬度為23 m，鉆孔灌注樁為1 000 mm×2 000 mm，豎向設(shè)置3道鋼支撐，地鐵車站主體基坑結(jié)構(gòu)板位于粉質(zhì)粘土層，底板處于層間潛水1.1～2.6 m的位置。

2 地鐵車站深基坑變形監(jiān)測特點(diǎn)

地鐵車站深基坑變形監(jiān)測對時間的時效性有很高的要求，在進(jìn)行地鐵深基坑變形監(jiān)測時，采用的監(jiān)測設(shè)備及監(jiān)測方法必須滿足各種惡劣天氣條件及夜間操作等環(huán)境的要求。在進(jìn)行地鐵深基坑變形監(jiān)測時，采用的監(jiān)測設(shè)備要有很高的精度，確保監(jiān)測誤差，從而保證監(jiān)測數(shù)據(jù)能滿足施工的要求。一般情況下，地鐵車站深基坑變形監(jiān)測只需要將相對變化值測量出來即可，不需要將絕對值測量出來，如在進(jìn)行基坑邊壁變形監(jiān)測時，將邊壁相對于基準(zhǔn)位置的位移量測量出來即可。

3 深基坑變形監(jiān)測的作用及基本要求

3.1 深基坑變形監(jiān)測的作用

在進(jìn)行地鐵深基坑施工時，由于地質(zhì)條件、施工環(huán)境都很復(fù)雜，施工人員很難憑借工程經(jīng)驗(yàn)準(zhǔn)確的預(yù)測、判定基坑的變形情況，這就需要利用現(xiàn)場變形監(jiān)測來定量基坑的變形情況。深基坑變形監(jiān)測的作用有以下幾點(diǎn)：

①動態(tài)反映深基坑變形情況。在進(jìn)行地鐵車站深基坑施工時，受各種因素的影響，基坑的開挖及周圍建筑都會處于不穩(wěn)定狀態(tài)，并且變化沒有規(guī)律，因此，需要通過現(xiàn)場變形監(jiān)測儀器測得的數(shù)據(jù)信息，動態(tài)的反映深基坑變形情況，從而保證施工的順利進(jìn)行。

②掌握變形大小。根基監(jiān)測儀器測得的數(shù)據(jù)信息，能科學(xué)、合理的評價(jià)基坑開挖對周圍建筑的影響及基坑變形量的大小，這樣施工單位就能根據(jù)變形情況對施工過程進(jìn)行科學(xué)的組織、安排。

③及時發(fā)現(xiàn)安全隱患。造成基坑安全事故有很大一部分原因是施工單位沒有認(rèn)識到基坑變形監(jiān)測的重要性，沒有對基坑變形進(jìn)行監(jiān)測，因此，在深基坑施工過程中，對深基坑變形進(jìn)行監(jiān)測，通過分析變形監(jiān)測數(shù)據(jù)，預(yù)測基坑變形的發(fā)展趨勢，從而發(fā)現(xiàn)存在的安全隱患，并及時制定合理的處理措施，從而為施工安全提供保障。

3.2 深基坑變形監(jiān)測的要求

在進(jìn)行地鐵車站深基坑施工變形監(jiān)測前，施工單位要根據(jù)實(shí)際情況，制定合理的監(jiān)測計(jì)劃，同時要嚴(yán)格的按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行操作，制定的監(jiān)測計(jì)劃要包括使用的監(jiān)測儀器、監(jiān)測方法、監(jiān)測點(diǎn)設(shè)置、監(jiān)測精度、監(jiān)測周期等內(nèi)容。在進(jìn)行變形監(jiān)測過程中，監(jiān)測人員要注意對監(jiān)測儀器的日常維護(hù)、保養(yǎng)，從而保證監(jiān)測儀器的精準(zhǔn)度，確保監(jiān)測數(shù)據(jù)的可靠性。由于地鐵車站深基坑施工是一個動態(tài)的過程，因此，在進(jìn)行施工時要及時進(jìn)行變形監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)隱患，并制定合理的處理方案，確保施工的安全進(jìn)行。在進(jìn)行地鐵車站深基坑施工變形監(jiān)測過程中，監(jiān)測人員要使用專用的表格將各種原始數(shù)據(jù)記錄下來，并當(dāng)作原始資料進(jìn)行保存，從而為以后的計(jì)算、審核提供依據(jù)。監(jiān)測人員要及時反饋、處理每次監(jiān)測活動的監(jiān)測數(shù)據(jù)，對監(jiān)測得出的各種誤差問題進(jìn)行認(rèn)真的統(tǒng)計(jì)、校驗(yàn)，從而保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性；施工單位要根據(jù)監(jiān)測得出的數(shù)據(jù)，對基坑支護(hù)工程及周圍建筑的變形情況進(jìn)行分析，預(yù)測工程可能發(fā)生的變形情況，并制定相應(yīng)的處理措施，從而保證施工的順利進(jìn)行。

4 深基坑變形監(jiān)測的主要內(nèi)容及方法

4.1 坑底土體隆起變形監(jiān)測

在進(jìn)行土方開挖時，垂直方向的土體荷載會發(fā)生變化，坑底土體的原始應(yīng)力平衡會受到破壞，發(fā)生坑底土體隆起的現(xiàn)象。剛開始開挖時，坑底土體隆起現(xiàn)象比較明顯，隨著開挖的深入及加固，坑底土體隆起現(xiàn)象會得到一定的控制，但坑體圍護(hù)墻會隨著土體的回彈逐漸抬高。坑底土體隆起雖然不會對圍護(hù)墻內(nèi)向移動造成影響，但當(dāng)基坑開挖到一定深度時，就需要對圍護(hù)墻的內(nèi)向移動情況進(jìn)行監(jiān)測。

一般情況下，采用精密水準(zhǔn)儀、木質(zhì)鋼瓦標(biāo)尺進(jìn)行坑底土體隆起變形監(jiān)測，監(jiān)測精度要求要根據(jù)工程的實(shí)際情況確定。為保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，要在不同時間段內(nèi)對同一個監(jiān)測點(diǎn)進(jìn)行多次監(jiān)測，然后對觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，計(jì)算出實(shí)際的變形情況。

4.2 圍護(hù)墻體變形監(jiān)測

圍護(hù)墻體變形可以分為水平方向變形和垂直方向變形兩種情況，其中水平方向的變形是由于基坑開挖深度的不斷增加，外側(cè)土體的內(nèi)向壓力會作用在圍護(hù)墻體上，引起圍護(hù)墻體向內(nèi)位移。由于外側(cè)土體的向內(nèi)壓力分布不均勻，靠近坑體上部的位置，其壓力比較大，墻體的變形相對比較大，而接近坑底的壓力比較小，其墻體的變形相對比較小。圍護(hù)墻體變形對施工安全有很大的影響，因此，要密切監(jiān)測圍護(hù)墻體變形情況，加固好圍護(hù)墻，從而保證基坑的開挖安全。

一般情況下，常采用基準(zhǔn)線法、極坐標(biāo)法、導(dǎo)線法、小角度法等進(jìn)行圍護(hù)墻體變形監(jiān)測，在進(jìn)行圍護(hù)墻體變形監(jiān)測時，要在圍護(hù)墻上均勻的布置多個監(jiān)測點(diǎn)，對監(jiān)測點(diǎn)進(jìn)行周期性監(jiān)測，并對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行認(rèn)真的分析處理，從而及時掌握圍護(hù)墻體的變形情況。

4.3 墻后土體沉降監(jiān)測

由于地鐵車站的位置比較深，地質(zhì)條件比較復(fù)雜，當(dāng)深基坑開挖到一定深度時，土體會從基坑外圍流向基坑內(nèi)部及坑底，引起圍護(hù)墻后土體沉降，因此，在施工過程中，還需要對墻后土體沉降量進(jìn)行監(jiān)測。一般情況下，常采用精密水準(zhǔn)儀、木質(zhì)鋼瓦標(biāo)尺進(jìn)行墻后土體沉降監(jiān)測。

5 結(jié) 語

地鐵車站深基坑施工環(huán)境比較復(fù)雜，在施工過程中，經(jīng)常會發(fā)生各種突發(fā)問題，對施工的順利進(jìn)行造成很大的影響，因此，在進(jìn)行地鐵車站深基坑施工時，必須制定合理的變形監(jiān)測方案，并采取合理的措施，有效地提高監(jiān)測精度，從而為施工的順利進(jìn)行提供保障。

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