信息化監(jiān)測技術在南坪交通樞紐深基坑施工中的應用

王貴珍，劉志永，李宏兵，劉勇，李英民，劉立平

（1重慶大學土木工程學院重慶4000452重慶工程職業(yè)技術學院重慶4000373重慶交通建設集團有限責任公司重慶400010）

信息化監(jiān)測技術在南坪交通樞紐深基坑施工中的應用

王貴珍1、2，劉志永3，李宏兵1，劉勇1，李英民1，劉立平1

（1重慶大學土木工程學院重慶4000452重慶工程職業(yè)技術學院重慶4000373重慶交通建設集團有限責任公司重慶400010）

結合南坪交通樞紐工程，詳細分析了信息化監(jiān)測技術在具有復雜周邊環(huán)境的深基坑施工中的應用，確保了正確施工和避免基坑事故的發(fā)生，為其他類似工程提供了借鑒和參考。關鍵詞：信息化監(jiān)測技術；深基坑；沉降；三維位移

1 引言

隨著地下空間的開發(fā)和利用，超大深基坑越來越多，但由于地質條件和周邊環(huán)境的復雜性以及施工過程中的不可預見性，都給基坑的施工帶來了很大的風險。本工程周邊城市建筑密集，基坑邊緣距已有建筑物的間距很小，且基坑最大開挖深度達30m以上，給工程施工帶來很大的難度，如果處理不當，就很可能導致一些基坑工程施工事故，造成巨大的損失。本項目由于采取了信息化監(jiān)測技術及時指導正確施工，確保了結構本身和周圍環(huán)境的安全，避免了基坑事故的發(fā)生，保證了施工安全順利地進行。

2 工程概況

本工程位于南岸區(qū)南坪工貿至南坪舊車交易市場間，是為緩解南坪交通壓力而專項施工的南北向地下交通樞紐系統(tǒng)，其主要為地下式交通體系。該工程的基坑施工具有開挖深度大、開挖長度長、與周邊建筑物相互影響大等特點，所以在施工過程中和一定使用時間內必須進行監(jiān)測，以便指導基坑開挖和支護結構的施工，確保基坑支護結構和相鄰建筑物的安全以及在一定使用期內監(jiān)測地下空間和相鄰建筑物的安全。

3 信息化監(jiān)測技術

3.1 監(jiān)測內容及方法

現(xiàn)場監(jiān)測主要針對周圍環(huán)境、支護結構和基坑自身的變形。監(jiān)測的主要內容及方法如下：

(1)坡頂建筑物變形監(jiān)測

該項主要監(jiān)測基坑兩側建筑物及道路的沉降等。測點選在建筑物基礎墻角、人行道路等處。每幢建筑物測點不少于4個，沿基坑兩側近似每隔25m設置；測點使用電錘埋設，當埋設不便時采用紅漆標記。采用全站儀按三等水準要求測量。

(2)基坑支護后巖土水平位移監(jiān)測

與邊坡頂主要建筑物相對應，采用測斜儀監(jiān)測。監(jiān)測時，將測斜儀探頭輕輕滑入預埋的測斜管底部，自下而上每隔50cm向上拉線讀數(shù)，測定測斜儀與垂直線之間的傾角變化，即可得出不同深度部位的水平位移。鉆機成孔的直徑110mm以上，校準測斜管方位時，測斜管內的十字槽的一邊應垂直壓頂梁。測斜管按圖1方式埋設。

圖1 測斜管埋設方式

鉆機成孔的直徑110mm以上，校準測斜管方位時，測斜管內的十字槽的一邊應垂直壓頂梁。

(3)坡頂水平位移與垂直位移監(jiān)測

主要在基坑邊坡支護結構頂部布置測點，監(jiān)測坡頂?shù)乃轿灰坪痛怪蔽灰?。測點布置在基坑邊坡支護結構頂部，沿基坑兩測近似每隔25m設置，測點預埋于支護結構頂部。采用全站儀按三等水準要求測量。

(4)抗滑樁水平位移監(jiān)測

抗滑樁支護范圍內，孔深與抗滑樁樁長相同，采用測斜儀監(jiān)測，樁內測斜管按圖2方式埋設。

圖2 樁內測斜管埋設方式

(5)抗滑樁應力監(jiān)測

采用振弦式讀數(shù)儀監(jiān)測。鋼筋應力計埋于抗滑樁在地下車道標高處的背面，每隔25m左右取1樁。鋼筋計埋設：扎好鋼筋籠后，在埋設位置處用綁扎法連接上鋼筋計；鋼筋計纜線用細塑料管保護，置于鋼筋間并用綁扎線固定，引至樁頂并置于黑鐵管中加以保護。

(6)錨桿應力監(jiān)測

采用振弦式讀數(shù)儀監(jiān)測。將錨桿應力計焊接于錨桿上；鋼筋計纜線用細塑料管保護，引至外面并加以保護。

(7)錨索應力監(jiān)測

采用振弦式讀數(shù)儀監(jiān)測。將錨索應力與錨具相連；錨索測力計纜線用細塑料管保護，引至外面并加以保護。

(8)基坑外地下水位監(jiān)測

采用水位儀測試。埋設水位管時，底部2m長范圍內的測管每隔20cm打一小孔，共三排，便于地下水進入管中；同時用沙布包裹該段管子，以免管外土粒進入管中。管子下入孔底后以中粗砂封孔，地表下2m長范圍內管外孔隙用粘性土封堵，以免地表水流入管中。

(9)爆破振動監(jiān)測

以爆破施工范圍內影響最大的建筑物為監(jiān)測對象，每次爆破時布置2～3個測點進行觀測，采用地震儀對爆破震動影響進行監(jiān)測，確定爆破施工作業(yè)的最佳裝藥量，確保周圍建筑物安全和邊坡穩(wěn)定。

(10)地表裂縫監(jiān)測

主要采用人工觀測法，當?shù)乇沓霈F(xiàn)裂縫時，有必要時采用儀器觀測。

3．2監(jiān)測周期

在基坑開挖施工前做好周圍建筑物測點的設置并取得原始數(shù)據，基坑開挖前埋設好相應的監(jiān)測設備儀器，并取得原始數(shù)據。基坑支護施工完成后結束施工監(jiān)測工作。隨后進入竣工后2年監(jiān)測期。

(1)基坑開挖位置前后50m的建筑物沉降和邊坡巖土水平位移監(jiān)測，在基坑開挖期間每天觀測1次(約15天)，支護期間隔3～5天1次（約15天），支護后1月內每周1次，隨后1個月1次。

(2)基坑支護前后50m的支護結構變形、內力，及地下水位監(jiān)測支護后1月內每隔3～5天1次（約15天），隨后1個月1次。

(3)爆破振動監(jiān)測，每次爆破時進行監(jiān)測。

(4)當測試項目的數(shù)據到達警戒值附近或數(shù)據波動起伏較大時，則加密觀測次數(shù)，必要時進行不間斷的連續(xù)觀測。

(5)竣工后監(jiān)測期不少于2年，建成后第一年后可一月監(jiān)測一次，第二年后如果邊坡穩(wěn)定、無異常，可將監(jiān)測間隔適當延長，但不大于1年。

3．3監(jiān)測網點布置

用三維位移監(jiān)測測量方式，在工貿站主動口上部擋墻等部位布設測點，在施工豎井上方布設基點J1進行三維位移監(jiān)測。在3號入口上方布設測點，在其正前方橋墩上設基點J2進行此區(qū)段的三維位移監(jiān)測。測量采用全圓觀測法，每點均進行6個測回。監(jiān)測網點位示意圖如圖3所示。

圖3 監(jiān)測網點位示意圖

3．4監(jiān)測結果分析

經過現(xiàn)場監(jiān)測和現(xiàn)場觀察，得出如下結論：

(1)監(jiān)測點三維坐標均變化較小，在可接受范圍之內。各次測量的數(shù)據變化呈現(xiàn)出正態(tài)分布態(tài)勢，洞口擋墻及相關部分總體穩(wěn)定。沉降趨勢線見圖4(a)、(b)、(c)、(d)、(e)所示。

圖4 各點沉降趨勢圖

(2)在施測過程中多次對施工區(qū)段進行現(xiàn)場勘查，尚未發(fā)現(xiàn)可見裂縫或滑移。

(3)在監(jiān)測過程中，發(fā)現(xiàn)在進行施爆作業(yè)過程中偶爾存在填藥過量情況，建議有關方進行相關干預，嚴格控制填藥量，以免突然事故發(fā)生。

(4)工貿段主洞右側出現(xiàn)輕微塌方。接到塌方通知后立即組織專業(yè)人員對其塌方地段進行了沉降監(jiān)測，經檢測數(shù)據處理后，發(fā)現(xiàn)主洞右側發(fā)生塌方地段沒有出現(xiàn)明顯沉降。但經現(xiàn)場觀察，圍巖風化較為嚴重，且?guī)r層產狀對滑坡偏不利，故及時對出現(xiàn)滑坡位置植入錨桿加以相應處理。

4 結語

在深基坑施工中采用信息化監(jiān)測技術，減少了施工的盲目性，能及時發(fā)現(xiàn)施工中的異常并及時預報，保證基坑施工的安全。本文結合南坪交通樞紐工程詳細介紹了信息化監(jiān)測技術在深基坑施工中的應用，并有以下體會：

（1）信息化監(jiān)測技術是地下空間開發(fā)利用中深基坑開挖必須采取的措施，該工程所采取的信息化監(jiān)測技術是在現(xiàn)行的建筑邊坡工程技術規(guī)范、建筑基坑支護技術規(guī)程、巖土工程監(jiān)測規(guī)范、建筑變形測量規(guī)程和爆破安全規(guī)程等基礎上進行的，滿足相應規(guī)范的要求。

（2）信息化監(jiān)測技術可以動態(tài)監(jiān)控基坑各數(shù)據變化情況，通過監(jiān)測可以了解結構內部和周邊土體的實際變形和應力分布，為施工提供指導意見。

（3）該工程所采取的信息化監(jiān)測技術是根據該工程特點、支護方式進行設計的，滿足工程的實際情況，監(jiān)測范圍、監(jiān)測內容滿足工程需要。

（4）所采用的監(jiān)測方法和監(jiān)測儀器均是當前比較先進和成熟的技術，能滿足監(jiān)測的精度要求，并且技術上較先進。

（5）不僅考慮了施工過程中的監(jiān)測，還適當考慮了使用過程中的監(jiān)測，監(jiān)測技術全面合理。

[1]王西品，林章忠.信息化監(jiān)測技術在鐵水倒灌站深基坑施工中的運用[J].安徽建筑工業(yè)學院學報(自然科學版)，2010，18(1):35-38.

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責任編輯：余詠梅

Application of Information Monitoring Technology in the Construction of Deep Foundation Pits in Nanping Transit Hub

This article,cites the example of Nanping transit hub project,particularly analyses the application of information monitoring technology in the construction of the deep foundation pits with complex surroundings.The technology ensures the construction safety and avoids pits accidents and can be introduced as a reference for other similar projects.

information monitoring technology;deep foundation pits;subsidence;three-dimension displacement

TU755

A

1671-9107（2010）09-0038-03

論文：建設部節(jié)能省地型建筑科技示范工程項目；重慶市建設科技計劃項目。

10.3969／j.issn.1671-9107.2010.9.038

2010-7-16

王貴珍（1977-），女，湖北仙桃人，在讀博士，講師。主要從事結構抗震設計方法等方向的研究。