地鐵車站基坑施工監(jiān)測(cè)的運(yùn)用探析

洪光炎 （安徽三建工程有限公司，安徽 合肥 230000）

0 前言

目前社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展迅猛，建設(shè)中和規(guī)劃的高層建筑、地下工程越來(lái)越多，如地鐵、建筑地下室、地下大型商場(chǎng)，基坑開(kāi)挖的規(guī)模和深度也越來(lái)越大，但是受到土地稀缺性影響，加上建筑環(huán)境的復(fù)雜化，數(shù)量的密集化，給深基坑開(kāi)挖與支護(hù)帶來(lái)了更大的難度，單單憑借地勘報(bào)告和土體實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行施工方案的編制和基坑設(shè)計(jì)，往往具有很多不確定因素，因此做好基坑監(jiān)測(cè)，尤其是監(jiān)測(cè)施工過(guò)程中的深基坑更顯重要，目前工程設(shè)計(jì)、基坑監(jiān)測(cè)與施工共稱為保證基坑施工安全質(zhì)量保證的三大因素，所以為保證安全開(kāi)挖深基坑，以及為基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方案的選擇提供支撐材料，對(duì)基坑進(jìn)行監(jiān)測(cè)是必不可少的。

1 工程概況

該車站主體位于主要道路與次要道路交叉口，沿主要道路東西向跨路口布置。主要道路規(guī)劃道路寬60m，次要道路規(guī)劃道路寬45m。車站西北角為住宅區(qū)及低矮民宅；西南角為待開(kāi)發(fā)空地；東南角為酒店；東北角為社區(qū)居委會(huì)。該車站大小里程端均為盾構(gòu)始發(fā)端。

工區(qū)范圍內(nèi)影響施工的管線主要有沿車站縱、橫向布設(shè)的雨水管、污水管、給水管、燃?xì)夤芗半娏?，附屬圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工前主要管線及處理措施有：車站南側(cè)DN1200埋深2.2m給水管在施工南側(cè)附屬時(shí)臨時(shí)遷改至主體結(jié)構(gòu)上方，待南側(cè)附屬結(jié)構(gòu)施工完畢后遷回；車站北側(cè)DN800埋深3.5m雨水管、DN500埋深5.1m污水管永久改遷至車站北側(cè)附屬外側(cè)。擬建車站位于市政道路下方，地下管線均具備改移或懸吊保護(hù)條件，交通疏解可滿足“占一還一”的要求，具備明挖施工條件。結(jié)合本站周邊控制條件，綜合考慮交通疏解，管線遷改，施工難易及防水施工質(zhì)量，車站附屬結(jié)構(gòu)采用明挖法施工。附屬結(jié)構(gòu)為地下單層結(jié)構(gòu)，采用鉆孔灌注樁+內(nèi)支撐的支護(hù)形式，外側(cè)結(jié)構(gòu)設(shè)全外包防水層。

2 風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)及應(yīng)對(duì)措施

見(jiàn)表1。

車站附屬基坑開(kāi)挖工程風(fēng)險(xiǎn)特點(diǎn) 表1

3 監(jiān)測(cè)范圍

本工程依據(jù)基坑的開(kāi)挖深度、平面尺寸、支撐形式、施工工藝、地質(zhì)和水文條件、周邊建筑物及管線等綜合因素來(lái)確定監(jiān)測(cè)范圍，要保證工程影響范圍內(nèi)的建（構(gòu)）筑物及重要管線，不僅要保證其在監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)，還要保證周圍土體的穩(wěn)定性和周邊環(huán)境的安全狀態(tài)。

周邊環(huán)境監(jiān)測(cè)范圍：一般按施工范圍外2-3倍基坑開(kāi)挖深度內(nèi)地下管線，周邊土體和基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)本身作為工程監(jiān)控及保護(hù)對(duì)象。如遇地上或地下有特殊構(gòu)筑物，根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算文件和實(shí)際擴(kuò)大監(jiān)測(cè)范圍。對(duì)基坑外地表的變形和地下水位；鄰近建筑物、道路的沉降和傾斜；地下管線的沉降和位移進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

根據(jù)《城市軌道交通工程監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（GB50911-2013）相關(guān)規(guī)定，本工程基坑工程影響分區(qū)如表2所示。

基坑工程影響分區(qū)表 表2

4 監(jiān)測(cè)項(xiàng)目及允許誤差值

按照相關(guān)規(guī)范的規(guī)定及設(shè)計(jì)圖紙，本站附屬基坑監(jiān)測(cè)具體項(xiàng)目見(jiàn)表3。

基坑監(jiān)測(cè)項(xiàng)目及精度一覽表 表3

5 基準(zhǔn)點(diǎn)、監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布設(shè)原則和保護(hù)措施

埋設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)不能妨礙既有結(jié)構(gòu)的正常受力和正常使用功能，要方便現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)，如便于設(shè)點(diǎn)、換點(diǎn)、立尺和數(shù)據(jù)收集，同時(shí)要保障現(xiàn)場(chǎng)操作人員的安全。并且不僅要滿足監(jiān)測(cè)的要求，還要盡量避開(kāi)現(xiàn)場(chǎng)行車道、材料堆放和作業(yè)密集的區(qū)域，對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的觀測(cè)減少不利影響，同時(shí)也可避免監(jiān)測(cè)點(diǎn)受到破壞，保證收集的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的質(zhì)量。

布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)時(shí)要認(rèn)真分析工程支護(hù)結(jié)構(gòu)形式、周邊環(huán)境特點(diǎn)和地下水位情況，確保支護(hù)結(jié)構(gòu)、周邊環(huán)境對(duì)象位移或受力變化較大的部位、基坑周邊的水位點(diǎn)有監(jiān)測(cè)點(diǎn)控制。我們開(kāi)展監(jiān)測(cè)工作的基礎(chǔ)就是監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布設(shè)，真實(shí)地反映支護(hù)結(jié)構(gòu)和周邊環(huán)境以及地下水穩(wěn)定狀態(tài)的變化情況是關(guān)鍵。除此之外，還要兼顧監(jiān)測(cè)工作的工作量及費(fèi)用，做到既達(dá)到了監(jiān)測(cè)工作的目的，又節(jié)約了費(fèi)用成本。

把監(jiān)測(cè)點(diǎn)的埋設(shè)工作做好對(duì)監(jiān)測(cè)目標(biāo)結(jié)果的準(zhǔn)確性、可靠性有著較大影響，因此測(cè)點(diǎn)應(yīng)埋置牢固，并采取切實(shí)可靠的方法避免監(jiān)測(cè)點(diǎn)受到損壞位移等，如對(duì)地表監(jiān)測(cè)點(diǎn)加牢固的保護(hù)蓋、對(duì)傳感器引出的導(dǎo)線加保護(hù)管等。如果監(jiān)測(cè)點(diǎn)遭到破壞損壞，要及時(shí)修復(fù)到正常工作狀態(tài)，以保證監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的連續(xù)性、完整性。另要對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行編號(hào)，注明測(cè)點(diǎn)布置時(shí)間、類型、等級(jí)等，并在現(xiàn)場(chǎng)做好標(biāo)識(shí)標(biāo)牌或警告牌，警戒繩等，防止被損壞。

6 預(yù)報(bào)警系統(tǒng)

根據(jù)基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)方案及《建筑基坑工程監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（GB50497-2009）的要求，結(jié)合同類項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)，各監(jiān)測(cè)項(xiàng)目報(bào)警值如下：

樁頂水平位移：大于2.1mm/d或累計(jì)大于21mm。

建筑物沉降：大于1.4mm/d或累計(jì)大于14mm。

該煤炭企業(yè)風(fēng)選項(xiàng)目自2014年底開(kāi)始進(jìn)行立項(xiàng)，初期項(xiàng)目總預(yù)算約為460萬(wàn)(其中設(shè)備260萬(wàn)、皮帶走廊100萬(wàn)、皮帶等運(yùn)輸設(shè)備系統(tǒng)100萬(wàn))。2015年，在風(fēng)選項(xiàng)目推進(jìn)實(shí)施過(guò)程中因兩種選址建設(shè)方案所需投資均過(guò)大，上級(jí)公司要求該煤炭企業(yè)縮減項(xiàng)目投資，而當(dāng)時(shí)并未有更好的方案縮減投資，這導(dǎo)致其風(fēng)選項(xiàng)目在2015年一直沒(méi)有實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。風(fēng)選項(xiàng)目這一重大的效益工程不能付諸實(shí)施。

管線沉降：壓力：大于1.4mm/d或累計(jì)大于7mm；非壓力：大于2mm/d或累計(jì)大于14mm。

立柱沉降：大于2.1mm/d或累計(jì)大于14mm。

地表沉降：大于2.1mm/d或累計(jì)大于20mm。

地下水位變化大于350mm/d或累計(jì)大于700mm。

當(dāng)達(dá)到警戒狀態(tài)的響應(yīng)處理：在8小時(shí)內(nèi)施工單位和監(jiān)理加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)和警戒，并進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析，項(xiàng)目部技術(shù)負(fù)責(zé)人主持并組織實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)處理，并制定適當(dāng)處理方案，并實(shí)施已制定處理方案，控制預(yù)警區(qū)域，避免達(dá)到控制值；施工監(jiān)測(cè)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)和巡視，基于變化趨勢(shì)作出進(jìn)一步反應(yīng)和對(duì)所產(chǎn)生影響進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè)和巡視，待預(yù)警區(qū)域達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，恢復(fù)正常監(jiān)測(cè)；監(jiān)理單位負(fù)責(zé)具體實(shí)施的監(jiān)督工作，根據(jù)施工單位的處理方案，提出建議并監(jiān)督實(shí)施；監(jiān)測(cè)單位加強(qiáng)對(duì)預(yù)警影響范圍內(nèi)的監(jiān)測(cè)和巡視頻率，根據(jù)施工的處理方法，采取相應(yīng)的監(jiān)測(cè)措施，持續(xù)關(guān)注預(yù)警區(qū)域的變化情況，基于變化趨勢(shì)作出的進(jìn)一步反應(yīng)和對(duì)所產(chǎn)生影響進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè)和巡視，待預(yù)警區(qū)域達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，經(jīng)消警后，恢復(fù)正常監(jiān)測(cè)。

7 監(jiān)測(cè)信息的采集、分析及處理要求

監(jiān)測(cè)人員需要定期對(duì)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目進(jìn)行原始數(shù)據(jù)采集，這項(xiàng)工作量很大，原始數(shù)據(jù)直接影響到對(duì)監(jiān)測(cè)工作的安全穩(wěn)定評(píng)估，收集要做到分門(mén)別類，更要準(zhǔn)確有效，并且要立即進(jìn)行整理，歸檔生產(chǎn)監(jiān)測(cè)成果報(bào)告。如果報(bào)告書(shū)內(nèi)數(shù)據(jù)分析為預(yù)警狀態(tài)時(shí)，首先對(duì)該項(xiàng)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目增加監(jiān)測(cè)頻率并派專人現(xiàn)場(chǎng)跟蹤巡視，同時(shí)第一時(shí)間將預(yù)警信息快速上報(bào)至相關(guān)單位以確認(rèn)報(bào)警等級(jí)以及制定相關(guān)的應(yīng)急措施。有關(guān)單位進(jìn)行討論后制定處理方案，施工單位根據(jù)方案采取相應(yīng)補(bǔ)救措施，監(jiān)測(cè)單位應(yīng)繼續(xù)跟蹤監(jiān)測(cè)，根據(jù)監(jiān)控情況確認(rèn)達(dá)到安全的狀態(tài)后，取消預(yù)警狀態(tài)。

8 結(jié)論

綜上所述，基坑監(jiān)測(cè)具有高時(shí)效性、高精度等特點(diǎn)，并要求與施工同步進(jìn)行。深基坑施工全過(guò)程需從設(shè)計(jì)、施工到監(jiān)測(cè)均需每一步都做好，設(shè)計(jì)方面除對(duì)基坑整個(gè)支護(hù)具體實(shí)施的設(shè)計(jì)，還要明確基坑的安全等級(jí)和各項(xiàng)預(yù)警值；深基坑的施工應(yīng)嚴(yán)格按基坑設(shè)計(jì)文件進(jìn)行，遇到的問(wèn)題應(yīng)向上級(jí)單位及時(shí)反映，盡快處理；對(duì)于基坑監(jiān)測(cè)單位，應(yīng)提前做好監(jiān)測(cè)方案，熟悉設(shè)計(jì)方案，及時(shí)收集數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理分析。

深基坑項(xiàng)目隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展越來(lái)越多越來(lái)越深，基坑監(jiān)測(cè)可及時(shí)發(fā)現(xiàn)和預(yù)報(bào)險(xiǎn)情的發(fā)生和發(fā)展程度，設(shè)計(jì)雖然能參照地勘報(bào)告和經(jīng)驗(yàn)大致預(yù)測(cè)正常施工條件下維護(hù)結(jié)構(gòu)及周邊環(huán)境的變形情況和受力范圍，但在基坑周邊和基坑內(nèi)部還是得開(kāi)展嚴(yán)格的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，才能保護(hù)基坑及周邊環(huán)境的安全，保護(hù)建筑工程的順利進(jìn)行，因此所有深基坑均應(yīng)全面做好基坑的監(jiān)測(cè)工作。