城市明挖隧道基坑施工監測分析

金城 黃溜洋

摘 要： 本文主要對于在城市明挖隧道進行施工監測過程中鋼支撐軸力、周圍建筑物的沉降、施工范圍內土體的位移等等相關數據進行監測分析，仔細分析了對于隧道基坑以及周邊的施工安全造成影響的主要因素，得出了一些在明挖隧道的基坑監測過程中需要注意的問題。

關鍵詞：城市明挖隧道；基坑施工監測

1 緒論

在城市進行明挖隧道的施工具有很多困難，因為在隧道周邊具有多種建筑物、地下的管線分布較為復雜、施工環境較為復雜。在基坑進行施工的過程中，周邊的土體對于應力的變化十分明顯，而且基坑開挖是一個動態發展的過程，對于基坑周邊的土地以及環境的影響這是一個動態影響的過程。因此我們需要加強在隧道基坑開挖過程中的對于周邊環境的狀態監測，及時反饋相關監測的結果，這樣可以有效預防工程事故的發生，保障施工人員的注意安全。

2 工程案例

我們工程案例選用某城市內環線一標段共一千米的施工段，工程采用明挖的順筑法進行施工，對于隧道的總體圍護結構我們采用鉆孔灌注樁，同時在灌注樁的樁間用三軸攪拌樁的止水帷幕進行止水。本工程量最大的開挖深度為16米，同時，在基坑開挖的過程中，圍護結構主要采用內維護的支撐體系，沿著基坑每六米設置一組鋼管支撐，同時沿著基坑的豎向深度設置四道支撐。本施工段地形分布較為平坦，主要的土壤有粉土。在隧道的基坑周邊分布有多種市政管線，主要有排水管、給水管、煤氣管道、通信電纜管道等等，在施工現場周邊建筑物分布比較密集，包括有廠礦企業以及居民的住宅，距離基坑各不相等，同時也具有樁基礎的高層建筑，在最近的位置離基坑約有十米。

3 基坑監測點的布置

通過以往的工程經驗，再結合工程設計要求，同時綜合施工的現場環境，以及對于周邊建筑的影響，我們可以制定以下的監測項目，對于周邊的建筑物以及地下的管線地面的主體進行沉降監測；在圈梁的頂部對其水平位移和沉降進行監測；對于深層的土體位移進行監測；鋼管的支撐軸力也需要監測；立柱的水平位移需要監測；基坑內的水位需要檢測。

根據設計的規程要求，如果在施工中對于圍護結構以及周邊環境的土體進行監測時，我們可以每隔20米設置一個監測斷面，同時在周邊建筑物的四個角設置一個監測點，同時每隔十米設置一個監測點。由于本施工段面開挖的深度與支撐的結構形式雖不相同，呈現出兩頭淺中間深的趨勢，同時，周圍建筑物高度與距離也并不相一致，因此我們需要對于距離建筑物較近的支護結構重點監測重點監測，每隔20米設置一個監測斷面，房屋在拐角處設置監測，同時每隔十米左右設置沉降的監測點。

4 基坑監測的數據分析

我們對于基坑的圍護結構監測數據主要采取定性分析的措施，特別是對于基坑的時間因素、開挖深入的影響、以及周邊地質條件等等與監測的數據進行比較，找出一般的規律和特征。由于基坑在開挖中所用的支護技術比較復雜，因此在設計階段與實際的施工階段計算得到的結果往往有很大的出入。我們可以對于施工階段對于監測數據進行連貫的分析，確定反饋的結果，這對于基坑的開挖支護結構的穩定性、周邊建筑物的沉降穩定性、地下管線的沉降穩定性具有十分重要的積極意義，能夠判斷出未來的發展的趨勢，因此可以及時對于施工情況進行調整，這樣可以達到信息化施工的目的。

4.1 鋼管的支撐軸力的監測

我們對于基坑圍護結構中的支撐軸力進行監測主要是為了能夠及時的掌握在基坑開挖的過程中支撐軸力的受力變化情況，如果當支撐軸力超過了警報的范圍，那么可以及時采取有效措施，這樣可以避免因為超出承受范圍對于自身材料造成破壞影響，造成基坑穩定性的破壞。因此對于支撐軸力的監測是整個基坑建設的重點內容，我們監測到支撐軸力的大小可以有效的了解圍護結構的受力特點，并且判斷圍護結構的安全性，這樣給深基坑的施工帶來保障作用。

鋼管的支撐軸力和進行挖土作業時機械的挖掘速度有關。如果在下層土地進行開挖時，軸力會有明顯的增加，同時，每一道支撐都會發生相應的調整，鋼支撐的軸力在進行基坑施工的過程中，隨著土方的不斷開挖以及支撐的不斷安裝因此處在一個動態發展的變化范圍，我們對于監測的數據結果進行分析，可以看出，鋼支撐的安全性能對于維護結構的整體安全起到非常重要的作用，特別是對于支撐結構進行拆除時，第一道支撐軸力增加非常多，因此必須對于第一道支撐進行重點的監測，否則軸力過大會導致鋼支撐系統失去作用，整個圍護結構將會遭到破壞，從而造成基坑的失穩，對于鋼支撐的軸力進行監測具有十分重要的安全意義。

4.2 周邊建筑物沉降監測

周邊建筑物沉降的影響因素有很多，主要包括建筑物的地基使用情況、建筑物與正在施工的深基坑的距離影響、基坑內部水文地質條件、以及施工周邊的地質影響。基坑周邊建筑物差別較大，因此我們在對于其進行建設過程中，沉降的變化情況也不一樣。在基坑的東側有一棟教學樓，因此我們對其進行重點監測。由于教學樓建設時間較為久遠，教學論的基礎為普通的條形基礎，同時與基坑的距離大概在20米。由于整個施工場地的限制，開挖的周期較長，因此因為多次下雨的結果，基坑在外面暴露的時間比較長，很多圍護結構都出現了滲水現象，因此施工單位需要及時采取措施，堵住相應的滲水的地方，防止對于建筑物沉降造成影響。

5 結語

對于監測的結果進行分析，我們發現支撐體系對于圍護結構的整體影響比較大，因此在施工過程中，一定要做到先做支撐后進行挖土。基坑整體的維護結構止水的質量直接關系到周邊建筑物的沉降，如果做不好止水工作，就很有可能造成質量事故。在進行周邊建筑物監測室，一定要特別注意淺基礎的施工建筑監測。我們對于基坑進行施工監測可以充分掌握基坑的維護結構在整個施工過程中的動態變化，這樣就可以及時調整施工的做法，使得整個維護結構在施工過程中處在比較合理的范圍之內，確保施工的安全進行。

參考文獻：

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