地鐵站工程深基坑的施工監測方法探究

文/支長城 中佳勘察設計有限公司 河北石家莊 050000

王春蓮 衡水路橋工程有限公司 河北衡水 053000

在城市中心區建設地鐵工程,尤以車站深基坑的施工風險最大,為了有效監控深基坑施工中的變形以及對地面建(構)物的影響,采用信息法施工,本文介紹其監測方法、監測設施、數據處理與反饋。

1、深基坑施工安全監測系統的必要性

按傳統的觀念，往往把地鐵站工程基坑土體的挖除視作僅僅是一項簡單的土方工程，并不與基坑工程的安全、經濟有關。傳統的計算理論和經驗也著重解決基坑穩定性，但是在喪失穩定之前，由于挖土引起土中應力場、應變場的變化，使地層位移，特別是在流變性較大的軟土地層的位移，缺乏深入研究和治理對策。因此，隨著基坑工程迅速發展，研究解決基坑開挖過程中基坑的位移具有重要的意義，而現場數據采集和實時報警是基坑施工監測系統的關鍵，尤其是在城市高樓林立區域，地鐵車站施工的安全監測有重要的現實意義，所以如何設計監測系統就變得更加重要了。在地鐵站工程深基坑的施工中，一般采用地下連續墻加內支撐的支護方法。按設計要求，為保證基坑開挖及結構施工安全，基坑施工應與現場監測相結合，根據現場所得的信息進行分析，及時反饋并通知有關人員，以便及時調整設計、改進施工方法、達到動態設計與信息化施工的目的。基坑的監測內容主要有：基坑壁（地下連續墻）的水平位移觀測數據（測斜）；地下連續墻頂水平位移監測數據；混凝土內支撐梁的軸力測試數據；鋼管支撐梁的軸力測試數據。通過基坑位移與支撐梁的內力監測，基本上可以了解基坑的穩定情況

2、地鐵站工程深基坑的施工監測方法

2.1 支護樁位移與沉降監測方法

在對地鐵站工程深基坑進行施工監測時，應通過對支護樁功能特性的考慮，做好位移與沉降監測工作，從而保持深基坑良好的支護效果。基于地鐵站工程深基坑支護樁的位移與沉降監測，需要做到：(1)結合支護樁所在區域的實際情況，通過對其頂部間隔距離的考慮，設置好水平位移監測點，且在坐標法的支持對監測點進行合理布設；(2)在遠離地鐵站工程深基坑影響區域外設置好三個一級基準點，實現對平面三角網的高效利用。此時，監測人員可在高精度全站儀的支持下，完成相應的觀測工作，且在平差軟件的支持下，實現對深基坑施工監測數據的平差處理，從而得到基準點的高精度坐標。以此類推，用兩次監測的方式確定各監測點的平面直角坐標，通過對這兩次監測點坐標之差的獲取，完成地鐵站工程深基坑支護樁位移與沉降監測工作，滿足深基坑支護施工中支護樁安全使用要求;(3)在對深基坑支護結構側向位移進行監測時，需要加強測斜儀使用，并在深基坑所在區域進行有效裝設，以多次測量的方式進行支護結構側向位移監測，從而為地鐵站工程深基坑施工安全狀況改善提供技術支持。

2.2 實踐中其他方面的監測探討

在選用地鐵站工程深基坑施工監測方法的過程中，也應重視這些監測方法的科學使用：(1)在鋼弦式鋼筋計的作用下，對深基坑支護結構的應力進行監測分析，了解支護結構應用中的應力分布狀況，促使其在地鐵站工程深基坑支護施工中可發揮出應有的作用;(2)通過對地鐵站工程深基坑施工監測要求的考慮，可采用預應力錨桿錨固力的方式進行監測。在運用這種監測方法的過程中，需要選用性能可靠的錨桿及錨固力傳感器，并在錨頭位置處安裝好錨固力傳感器，實現對深基坑支護施工方面的有效監測;(3)將測點設置在地下連續墻頂梁上，采用視準線法對圍護墻頂的水平位移進行監測，并落實好監測數據分析與處理工作，促使深基坑施工監測效果更加顯著，逐漸提升地鐵站工程施工水平。

2.3 支護結構傾斜監測

支護結構傾斜觀測一般用測斜儀進行。根據支護結構受力特點及基坑周圍環境因素，在關鍵地方鉆孔布設測斜管，用高精度測斜儀進行監測，以便根據支護結構的傾斜變化，及時提供支護結構沿深度方向的水平位移隨時間變化曲線。監測采用滑移式測斜儀。用中細砂回填支護結構與孔壁之間的孔隙（最好按膨脹土：水泥：水=1：1：6.25 比例混合回填）。正式測試前應對這些空隙進行連續觀測，取其穩定值作為初讀數。按照支護樁的施工進度，共設26 個測斜孔。觀測頻率每三天觀測一次，降雨天及土體開挖前后應及時觀測。數據整理由專業工程師進行數據整理，每隔一段時間繪制深度—變形變化曲線。若連續幾天變形速率超過5mm/d，應及時通知甲方、監理、設計等單位，及時采取措施。

結語：

綜上所述，在有效的施工監測方法支持下，可為地鐵站工程深基坑安全施工提供技術保障，促使深基坑在地鐵站工程建設中可處于安全應用狀態，保持深基坑良好功能特性的同時為地鐵站工程后續施工計劃的安全實施打下基礎。因此，未來在提升地鐵站深基坑施工水平、改善其施工狀況的過程中，應充分考慮施工監測方法的科學運用，逐漸提高深基坑安全施工效率，并為地鐵站的科學建設目標實現提供保障。在此基礎上，有利于豐富地鐵站工程深基坑施工方面的實踐經驗。