地鐵站工程深基坑的施工監(jiān)測(cè)方法探究

文/支長(zhǎng)城 中佳勘察設(shè)計(jì)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(qū)建設(shè)地鐵工程,尤以車站深基坑的施工風(fēng)險(xiǎn)最大,為了有效監(jiān)控深基坑施工中的變形以及對(duì)地面建(構(gòu))物的影響,采用信息法施工,本文介紹其監(jiān)測(cè)方法、監(jiān)測(cè)設(shè)施、數(shù)據(jù)處理與反饋。

1、深基坑施工安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的必要性

按傳統(tǒng)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(xiàng)簡(jiǎn)單的土方工程，并不與基坑工程的安全、經(jīng)濟(jì)有關(guān)。傳統(tǒng)的計(jì)算理論和經(jīng)驗(yàn)也著重解決基坑穩(wěn)定性，但是在喪失穩(wěn)定之前，由于挖土引起土中應(yīng)力場(chǎng)、應(yīng)變場(chǎng)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(duì)策。因此，隨著基坑工程迅速發(fā)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(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集和實(shí)時(shí)報(bào)警是基坑施工監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的關(guān)鍵，尤其是在城市高樓林立區(qū)域，地鐵車站施工的安全監(jiān)測(cè)有重要的現(xiàn)實(shí)意義，所以如何設(shè)計(jì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)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(xù)墻加內(nèi)支撐的支護(hù)方法。按設(shè)計(jì)要求，為保證基坑開挖及結(jié)構(gòu)施工安全，基坑施工應(yīng)與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)相結(jié)合，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)所得的信息進(jìn)行分析，及時(shí)反饋并通知有關(guān)人員，以便及時(shí)調(diào)整設(shè)計(jì)、改進(jìn)施工方法、達(dá)到動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)與信息化施工的目的?；拥谋O(jiān)測(cè)內(nèi)容主要有：基坑壁（地下連續(xù)墻）的水平位移觀測(cè)數(shù)據(jù)（測(cè)斜）；地下連續(xù)墻頂水平位移監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；混凝土內(nèi)支撐梁的軸力測(cè)試數(shù)據(jù)；鋼管支撐梁的軸力測(cè)試數(shù)據(jù)。通過基坑位移與支撐梁的內(nèi)力監(jiān)測(cè)，基本上可以了解基坑的穩(wěn)定情況

2、地鐵站工程深基坑的施工監(jiān)測(cè)方法

2.1 支護(hù)樁位移與沉降監(jiān)測(cè)方法

在對(duì)地鐵站工程深基坑進(jìn)行施工監(jiān)測(cè)時(shí)，應(yīng)通過對(duì)支護(hù)樁功能特性的考慮，做好位移與沉降監(jiān)測(cè)工作，從而保持深基坑良好的支護(hù)效果?；诘罔F站工程深基坑支護(hù)樁的位移與沉降監(jiān)測(cè)，需要做到：(1)結(jié)合支護(hù)樁所在區(qū)域的實(shí)際情況，通過對(duì)其頂部間隔距離的考慮，設(shè)置好水平位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)，且在坐標(biāo)法的支持對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行合理布設(shè)；(2)在遠(yuǎn)離地鐵站工程深基坑影響區(qū)域外設(shè)置好三個(gè)一級(jí)基準(zhǔn)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)平面三角網(wǎng)的高效利用。此時(shí)，監(jiān)測(cè)人員可在高精度全站儀的支持下，完成相應(yīng)的觀測(cè)工作，且在平差軟件的支持下，實(shí)現(xiàn)對(duì)深基坑施工監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的平差處理，從而得到基準(zhǔn)點(diǎn)的高精度坐標(biāo)。以此類推，用兩次監(jiān)測(cè)的方式確定各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的平面直角坐標(biāo)，通過對(duì)這兩次監(jiān)測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)之差的獲取，完成地鐵站工程深基坑支護(hù)樁位移與沉降監(jiān)測(cè)工作，滿足深基坑支護(hù)施工中支護(hù)樁安全使用要求;(3)在對(duì)深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)側(cè)向位移進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)，需要加強(qiáng)測(cè)斜儀使用，并在深基坑所在區(qū)域進(jìn)行有效裝設(shè)，以多次測(cè)量的方式進(jìn)行支護(hù)結(jié)構(gòu)側(cè)向位移監(jiān)測(cè)，從而為地鐵站工程深基坑施工安全狀況改善提供技術(shù)支持。

2.2 實(shí)踐中其他方面的監(jiān)測(cè)探討

在選用地鐵站工程深基坑施工監(jiān)測(cè)方法的過程中，也應(yīng)重視這些監(jiān)測(cè)方法的科學(xué)使用：(1)在鋼弦式鋼筋計(jì)的作用下，對(duì)深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析，了解支護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)用中的應(yīng)力分布狀況，促使其在地鐵站工程深基坑支護(hù)施工中可發(fā)揮出應(yīng)有的作用;(2)通過對(duì)地鐵站工程深基坑施工監(jiān)測(cè)要求的考慮，可采用預(yù)應(yīng)力錨桿錨固力的方式進(jìn)行監(jiān)測(cè)。在運(yùn)用這種監(jiān)測(cè)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(shí)現(xiàn)對(duì)深基坑支護(hù)施工方面的有效監(jiān)測(cè);(3)將測(cè)點(diǎn)設(shè)置在地下連續(xù)墻頂梁上，采用視準(zhǔn)線法對(duì)圍護(hù)墻頂?shù)乃轿灰七M(jìn)行監(jiān)測(cè)，并落實(shí)好監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析與處理工作，促使深基坑施工監(jiān)測(cè)效果更加顯著，逐漸提升地鐵站工程施工水平。

2.3 支護(hù)結(jié)構(gòu)傾斜監(jiān)測(cè)

支護(hù)結(jié)構(gòu)傾斜觀測(cè)一般用測(cè)斜儀進(jìn)行。根據(jù)支護(hù)結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)及基坑周圍環(huán)境因素，在關(guān)鍵地方鉆孔布設(shè)測(cè)斜管，用高精度測(cè)斜儀進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以便根據(jù)支護(hù)結(jié)構(gòu)的傾斜變化，及時(shí)提供支護(hù)結(jié)構(gòu)沿深度方向的水平位移隨時(shí)間變化曲線。監(jiān)測(cè)采用滑移式測(cè)斜儀。用中細(xì)砂回填支護(hù)結(jié)構(gòu)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(cè)試前應(yīng)對(duì)這些空隙進(jìn)行連續(xù)觀測(cè)，取其穩(wěn)定值作為初讀數(shù)。按照支護(hù)樁的施工進(jìn)度，共設(shè)26 個(gè)測(cè)斜孔。觀測(cè)頻率每三天觀測(cè)一次，降雨天及土體開挖前后應(yīng)及時(shí)觀測(cè)。數(shù)據(jù)整理由專業(yè)工程師進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，每隔一段時(shí)間繪制深度—變形變化曲線。若連續(xù)幾天變形速率超過5mm/d，應(yīng)及時(shí)通知甲方、監(jiān)理、設(shè)計(jì)等單位，及時(shí)采取措施。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，在有效的施工監(jiān)測(cè)方法支持下，可為地鐵站工程深基坑安全施工提供技術(shù)保障，促使深基坑在地鐵站工程建設(shè)中可處于安全應(yīng)用狀態(tài)，保持深基坑良好功能特性的同時(shí)為地鐵站工程后續(xù)施工計(jì)劃的安全實(shí)施打下基礎(chǔ)。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(yīng)充分考慮施工監(jiān)測(cè)方法的科學(xué)運(yùn)用，逐漸提高深基坑安全施工效率，并為地鐵站的科學(xué)建設(shè)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)提供保障。在此基礎(chǔ)上，有利于豐富地鐵站工程深基坑施工方面的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。