某高鐵站基坑監(jiān)測(cè)實(shí)踐及分析

王 博 中鐵一局集團(tuán)第五工程有限公司

1 前言

由于高速鐵路的持續(xù)發(fā)展，城市空間的利用也受到了極大的關(guān)注，應(yīng)高充分考量高鐵綜合交通樞紐的建設(shè)工作，在該工程里同步交叉作業(yè)的狀況更加明顯，而展開(kāi)深基坑施工的時(shí)候，則是應(yīng)該在交錯(cuò)復(fù)雜的狀況下進(jìn)行。但是在這種復(fù)雜條件之下，在確保基坑開(kāi)挖安全有序的同時(shí)，還要確保周邊建筑的安全和穩(wěn)定。所以在對(duì)高鐵基坑開(kāi)挖作業(yè)時(shí)，必修要基坑本身進(jìn)行足夠的重視，且展開(kāi)相應(yīng)的即時(shí)檢測(cè)，且要關(guān)注整體環(huán)境的實(shí)時(shí)情況，借助對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的有效整合研判，能夠在第一時(shí)間全方位地掌握基坑安全狀況，還有四周建筑物受到的作用情況，由此能夠在第一時(shí)間使用正對(duì)性的對(duì)策，全方位地保證高鐵工程的有效開(kāi)展。本文以高鐵濟(jì)寧北站為研究樣本，分析其基坑監(jiān)測(cè)狀況，重點(diǎn)關(guān)注該站基坑頂部水平位移等方面的狀況。借助對(duì)施工經(jīng)過(guò)里的檢測(cè)數(shù)據(jù)的整合研究，從而獲取了相應(yīng)的位移變化規(guī)律，由此能夠給以后為相似的項(xiàng)目帶來(lái)借鑒，在設(shè)計(jì)施工經(jīng)過(guò)里能夠?qū)崿F(xiàn)控制，由此能夠帶來(lái)相應(yīng)的借鑒。以下為具體分析:

2 監(jiān)測(cè)內(nèi)容和監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布置

經(jīng)過(guò)分析基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的具體情況，參考相應(yīng)的監(jiān)測(cè)合同，并緊密結(jié)合具體的方案規(guī)范，能夠得出，在該工程里，具體的檢測(cè)內(nèi)容等見(jiàn)表1所示。

表1 基坑監(jiān)測(cè)項(xiàng)目一覽表

3 監(jiān)測(cè)技術(shù)

3.1 水平位移檢測(cè)

為實(shí)現(xiàn)對(duì)頂部水平位移的有效檢測(cè)，在該項(xiàng)目里，一共構(gòu)建有3個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)。同時(shí)，為了能夠確保水平位移監(jiān)測(cè)作業(yè)可以較好地展開(kāi)，進(jìn)行工作基點(diǎn)設(shè)置時(shí)，將其構(gòu)建在基坑轉(zhuǎn)角部位[1]。而在施工現(xiàn)場(chǎng)則是借助極坐標(biāo)法，由此實(shí)現(xiàn)對(duì)頂部水平位移的有效監(jiān)測(cè)，該方法的原理從圖2能夠得到，將A、B看做成已知點(diǎn)，其具體情況為，A（xA，yA），B（xB，yB），存在的另外一點(diǎn)P，則為一個(gè)待定點(diǎn)。對(duì)于同種所出現(xiàn)的夾角，則是應(yīng)該對(duì)其展開(kāi)相應(yīng)的測(cè)定，而在AP邊，其對(duì)應(yīng)的垂直角為n，且其斜距為S，由此能夠獲得AB邊方位角aAB，還可以獲得AP平距DAP，由此便能夠得到P點(diǎn)坐標(biāo)。詳細(xì)的計(jì)算式是：

通過(guò)以上，則是能夠獲得各點(diǎn)的坐標(biāo)，而通過(guò)這些坐標(biāo)則是可以得到對(duì)應(yīng)的位移量。從上述的公式能夠獲得到相應(yīng)的各點(diǎn)的坐標(biāo)，接著通過(guò)這些數(shù)據(jù)從而計(jì)算出垂直于基坑邊的坐標(biāo)分量，也就是對(duì)應(yīng)的位移量。而在此次測(cè)算中，所測(cè)得的坐標(biāo)與前次坐標(biāo)、初次坐標(biāo)求差即為測(cè)點(diǎn)的本次位移量及累計(jì)位移量。

而借助上述公式，則是能夠獲得各點(diǎn)的坐標(biāo)，而通過(guò)這些坐標(biāo)則是可以得到對(duì)應(yīng)的位移量。

圖1 極坐標(biāo)測(cè)量法示意圖

3.2 沉降監(jiān)測(cè)

展開(kāi)沉降監(jiān)測(cè)的經(jīng)過(guò)里，以基準(zhǔn)點(diǎn)來(lái)看，其為測(cè)定沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)變化量的一個(gè)關(guān)鍵出發(fā)點(diǎn)[2,3]，在此工程里，一共構(gòu)建3個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，從而在觀測(cè)的全經(jīng)過(guò)里，可以較好地確保基準(zhǔn)點(diǎn)的有效穩(wěn)定，亦存在所需要的檢核條件。在工程現(xiàn)場(chǎng)，把相關(guān)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)以及基準(zhǔn)點(diǎn)構(gòu)建為環(huán)型閉合水準(zhǔn)線路，借助滿(mǎn)足規(guī)范要求的精密儀器，從而能夠?qū)β?lián)測(cè)觀測(cè)數(shù)據(jù)展開(kāi)所需要的平差計(jì)算。聯(lián)系設(shè)計(jì)方面的標(biāo)準(zhǔn)，具體情況為：級(jí)別為二級(jí)，其在視線方面的具體情況是，整體的長(zhǎng)度等于小于50m；另外視距差方面的具體情況為，主要表現(xiàn)為等于小于2.0m；而在視線高度方面則是應(yīng)該保持在不小于0.3m。展開(kāi)具體的觀測(cè)經(jīng)過(guò)里，應(yīng)該對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的檢測(cè)，查驗(yàn)其能否滿(mǎn)足精度要求，如若無(wú)法符合則是應(yīng)該展開(kāi)重新觀測(cè)作業(yè)[4,5]。

4 監(jiān)測(cè)結(jié)果分析

4.1 基坑頂部水平位移監(jiān)測(cè)成果分析

在整個(gè)監(jiān)測(cè)環(huán)節(jié)，以南基坑頂部而言，應(yīng)該關(guān)注點(diǎn)WY12，這是由于在該點(diǎn)出現(xiàn)了最大水平位移變化速率；而以北頂部來(lái)說(shuō)，這一最大速率則是出現(xiàn)在P10P11（0.45mm/d）。從所獲得的數(shù)據(jù)能夠看出，不同監(jiān)測(cè)點(diǎn)獲得的相應(yīng)數(shù)據(jù)，全部處于設(shè)計(jì)允許的區(qū)間里。

4.2 深層水平位移監(jiān)測(cè)成果分析

從表3能夠看出，展開(kāi)監(jiān)測(cè)的階段。在南監(jiān)測(cè)點(diǎn)方面，整個(gè)土體方面發(fā)生變化，具體狀況是，處于+2.29mm（CX7～+3.27mm（CX6）這個(gè)區(qū)間；而在北副樓方面，其具體的情況為處于+2.25mm（C1）～+3.15mm（C9）這個(gè)區(qū)間。監(jiān)測(cè)階段，以所有的最大累計(jì)水平位移來(lái)看，全部都處于設(shè)計(jì)允許的區(qū)間里。而在具體的觀測(cè)經(jīng)過(guò)里，應(yīng)該對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的檢驗(yàn)作業(yè)，從而查驗(yàn)這些數(shù)據(jù)在精度方面能不能達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)范圍，假若達(dá)不到的話則是應(yīng)該進(jìn)行再一次的觀測(cè)作業(yè)。

4.3 基坑頂部沉降監(jiān)測(cè)成果分析

從表2能夠看出，展開(kāi)監(jiān)測(cè)階段，對(duì)南副樓進(jìn)行相應(yīng)的觀測(cè)，其具體的累計(jì)變化量主要表現(xiàn)為，其對(duì)應(yīng)的最大監(jiān)測(cè)點(diǎn)是WY12（1.87mm）；這一狀況在北副樓具體的狀況是，對(duì)應(yīng)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)則是P10（2.4mm）。不同的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，不管是在所得到的最大累計(jì)沉降方面，還是在最大沉降速率方面，全部能夠處于設(shè)計(jì)允許的區(qū)間里。

表2 深層水平位移監(jiān)測(cè)匯總表

4.4 周邊建筑物沉降監(jiān)測(cè)成果分析

監(jiān)測(cè)階段，以南副樓旁邊建筑而言，它們的最大沉降變化速率，主要出現(xiàn)SC1；這一數(shù)據(jù)在北副樓的具體狀況表現(xiàn)為，出現(xiàn)在SC6；而在南副樓這一情況的具體狀況為，在SC1SC2點(diǎn)存在。整體而言，不同的監(jiān)測(cè)點(diǎn)所呈現(xiàn)出的具體情況為，以單日來(lái)說(shuō)，不管在最大累計(jì)沉降方面，還是在最大沉降速率方面，全部處于設(shè)計(jì)允許的區(qū)間里。整個(gè)基坑周邊的情況較好，沒(méi)有發(fā)生地表開(kāi)裂的狀況，也不存在道路沉陷等問(wèn)題。總的來(lái)講，以各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)而言，它們?cè)趩稳账鶞y(cè)得數(shù)據(jù)，不管在最大累計(jì)沉降方面，還是在最大沉降速率方面，這些數(shù)據(jù)全部處于設(shè)計(jì)允許的有效區(qū)間里。而以基坑周邊的實(shí)際情況來(lái)看，沒(méi)有發(fā)生地表開(kāi)裂的狀況，亦沒(méi)有道路沉陷等負(fù)面問(wèn)題的出現(xiàn)。

4.5 站臺(tái)護(hù)坡沉降監(jiān)測(cè)成果分析

展開(kāi)檢測(cè)的環(huán)節(jié)，南副樓護(hù)坡方面的具體情況為，點(diǎn)SC9部位存在最大沉降變化速率；而這一狀況在北副樓的具體狀況表現(xiàn)為，監(jiān)測(cè)點(diǎn)S9發(fā)生。總的來(lái)講，以本節(jié)的詳細(xì)情況而言，不同的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，不管是在所得到的最大累計(jì)沉降方面，還是在最大沉降速率方面，全部能夠處于設(shè)計(jì)允許的區(qū)間里[6-8]。總的來(lái)講，對(duì)不同的監(jiān)測(cè)點(diǎn)而言，以它們?cè)趩稳账鶞y(cè)得的具體數(shù)據(jù)來(lái)看，不管是在最大的累計(jì)沉降方面的數(shù)據(jù)，還是在最大沉降速率均方面的有效數(shù)據(jù)，這些全部都處于設(shè)計(jì)允許的區(qū)間里，呈現(xiàn)出有效態(tài)勢(shì)。

4.6 錨桿內(nèi)力監(jiān)測(cè)成果分析

展開(kāi)監(jiān)測(cè)的經(jīng)過(guò)里，以錨桿軸力變化而言，其對(duì)應(yīng)的最大量出現(xiàn)于監(jiān)測(cè)點(diǎn)MS3處，而就該最大軸力變化量而言，對(duì)應(yīng)的數(shù)值達(dá)到了-9.46kN，最大軸力值出現(xiàn)在監(jiān)測(cè)點(diǎn)MS3處（69.22kN）。從上述分析能夠看出，不同的錨桿在該階段，其具體的承力狀況全部處于設(shè)計(jì)區(qū)間里，因此在基坑整體層面，沒(méi)有發(fā)生支護(hù)結(jié)構(gòu)失穩(wěn)的情況。

5 結(jié)束語(yǔ)

在本文里，主要將魯南高鐵濟(jì)寧北站當(dāng)成研究樣本，基坑監(jiān)測(cè)環(huán)節(jié)中，基坑頂部沉降等不同的數(shù)據(jù)全部能夠處于允許的區(qū)間里，亦即是低于所構(gòu)建的報(bào)警值。展開(kāi)現(xiàn)場(chǎng)巡查經(jīng)過(guò)里，工程方并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)異常的狀況。整個(gè)基坑及其四周都處于非常安全的情況下。期望此次的研究，能夠在一定程度上助力于行業(yè)的高效發(fā)展，并能夠給同行業(yè)者帶來(lái)相應(yīng)的參考。