四川師范大學(xué)附屬中學(xué) 四川 成都 610066

正文：

0 前言

自進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，隨著城市化進(jìn)程的不斷加劇以及交通擁堵?tīng)顩r不斷升級(jí)，我國(guó)很多城市，尤其是省會(huì)城市，紛紛開(kāi)始修建地鐵。在城市地鐵施工中，地鐵車站多采用明挖基坑、分層澆筑混凝土的形式，而由于地鐵基坑深度較大，地下水位較淺，距建筑物極近，地質(zhì)狀況差等原因，極易發(fā)生滑坡、垮塌、周邊建筑物傾斜甚至倒塌等災(zāi)難性事故。在此情況下，基坑監(jiān)測(cè)的實(shí)施和管理，為施工提供預(yù)警與指導(dǎo)，就顯得異常重要。

1 工程概況

成都地鐵4號(hào)線玉雙路站位于一環(huán)路東三段與雙橋路交叉口東南側(cè)，為地下二層雙柱12m島式站臺(tái)車站，車站總長(zhǎng)184.9m。采用明挖法+局部蓋挖法施工，車站主體基坑深度約17.5～25.48m，寬25～40m。玉雙路及車站所處交叉路口一環(huán)路是成都市交通主干道，交通十分繁忙。站內(nèi)管線密集，自地表到地下6.7m范圍內(nèi)污水管、雨水管、電力方溝、高壓燃?xì)怃摴?、給水管縱橫交錯(cuò)。

2 監(jiān)測(cè)內(nèi)容及頻率

該車站主要的監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)樁頂水平位移、圍護(hù)結(jié)構(gòu)側(cè)向變形、基坑土體側(cè)向變形、砼支撐與鋼支撐軸力、基坑周邊地表沉降、周邊建（構(gòu)）筑物傾斜、地下水位監(jiān)測(cè)。

基坑變形監(jiān)測(cè)頻率在開(kāi)挖期間最大，為一天一次，當(dāng)基坑變形較大、支撐軸力增加較多時(shí)增加為一天兩次或?qū)崟r(shí)跟蹤監(jiān)測(cè)。

3 主要監(jiān)測(cè)方法與技術(shù)

3.1 樁頂水平位移監(jiān)測(cè)

在項(xiàng)目控制測(cè)量的基礎(chǔ)上，在基坑邊選取2處相對(duì)穩(wěn)定點(diǎn)作為監(jiān)測(cè)測(cè)量控制點(diǎn)，同時(shí)可以在項(xiàng)目上已經(jīng)使用的測(cè)量控制網(wǎng)中離基坑較遠(yuǎn)處選取2點(diǎn)作為基準(zhǔn)點(diǎn)，通過(guò)基準(zhǔn)點(diǎn)來(lái)驗(yàn)證控制點(diǎn)的穩(wěn)定性與可靠度。在實(shí)施基坑監(jiān)測(cè)時(shí)，每次要通過(guò)基準(zhǔn)點(diǎn)來(lái)校核控制點(diǎn)的準(zhǔn)確度，再在測(cè)量控制點(diǎn)上設(shè)站，進(jìn)行其他位移點(diǎn)的觀測(cè)。

3.1.1 監(jiān)測(cè)測(cè)量控制點(diǎn)的布設(shè)

監(jiān)測(cè)測(cè)量控制點(diǎn)（工作基點(diǎn)）的布設(shè)要穩(wěn)定可靠、不易破壞，一般需設(shè)置固定測(cè)量觀測(cè)墩，在基坑的拐角處，在支護(hù)樁冠梁上建立觀測(cè)墩。首先在冠梁上鉆孔，孔深10cm，在孔內(nèi)布置Φ25mm鋼筋，并澆筑砼，觀測(cè)墩尺寸：長(zhǎng)25cm、寬25cm、高120cm，觀測(cè)墩頂部埋設(shè)強(qiáng)制對(duì)中螺栓，同時(shí)設(shè)置儀器整平鋼板，應(yīng)在對(duì)中螺栓頂部刻畫(huà)十字絲，在觀測(cè)墩的中間增加環(huán)向加強(qiáng)鋼筋，每個(gè)觀測(cè)墩對(duì)應(yīng)布置一個(gè)鋼蓋板，在不使用時(shí)應(yīng)將蓋板蓋上，以保護(hù)測(cè)點(diǎn)。

3.1.2 水平位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布設(shè)

水平位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布設(shè)按監(jiān)測(cè)技術(shù)要求進(jìn)行布置，基坑周邊中部、陽(yáng)角處、間距15～20m，實(shí)施過(guò)程中根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)布置情況靈活調(diào)整。

在基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)冠梁上布置監(jiān)測(cè)點(diǎn)，同樣采取埋設(shè)觀測(cè)墩的辦法，但需要注意按照設(shè)計(jì)圖紙布設(shè)、控制間距，同時(shí)需要注意不要布置在施工搭接縫上。

在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)過(guò)程中，為減少測(cè)量誤差，縮短設(shè)備的架設(shè)、對(duì)中時(shí)間，提高工作效率，采用的方法為：根據(jù)采用的反射棱鏡，定制如下圖所示的對(duì)中螺栓代替普通的棱鏡對(duì)中螺栓，該螺栓的頂部加工成半球形，并刻十字絲，可直接把棱鏡套在該螺栓上，并可自由轉(zhuǎn)動(dòng)棱鏡。

圖1 水平位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置圖

3.2 圍護(hù)結(jié)構(gòu)側(cè)向位移、土體側(cè)向位移監(jiān)測(cè)

3.2.1 圍護(hù)結(jié)構(gòu)側(cè)向位移監(jiān)測(cè)孔布置

在基坑長(zhǎng)邊中點(diǎn)、基坑四處陽(yáng)角及有拐點(diǎn)的部位，橫向、縱向間距20～50m。

3.2.2 測(cè)斜管的埋設(shè)方法

土體測(cè)斜管采用鉆孔埋設(shè)，圍護(hù)結(jié)構(gòu)測(cè)斜管采用與圍護(hù)樁鋼筋籠一起綁扎埋設(shè)。

3.2.3 土體側(cè)向位移監(jiān)測(cè)

測(cè)斜采用測(cè)斜管，測(cè)斜管應(yīng)在監(jiān)測(cè)前至少5d安裝完畢，在3～5d內(nèi)重復(fù)測(cè)量，測(cè)回?cái)?shù)量不應(yīng)少于3次，判明測(cè)斜管均能準(zhǔn)確反映基坑變形情況后，進(jìn)行監(jiān)測(cè)，測(cè)斜管監(jiān)測(cè)步驟如下：

⑴ 首先用特制預(yù)通器（模擬探頭）驗(yàn)證測(cè)斜管的導(dǎo)槽，判斷是否卡槽；

⑵ 打開(kāi)測(cè)斜儀測(cè)讀器，將測(cè)頭導(dǎo)輪順著開(kāi)槽伸入測(cè)斜管，緩慢放置測(cè)繩至管底，等待30s，待測(cè)斜儀探頭與測(cè)斜管內(nèi)溫度一致時(shí)測(cè)度數(shù)據(jù)，由管底自下而上慢慢抽取測(cè)繩，每隔0.5m按一次記錄數(shù)據(jù)。第一次測(cè)讀完畢后，將測(cè)頭放入另一對(duì)卡槽，再測(cè)一次，要注意測(cè)點(diǎn)深度要與第一次相同。

3.3 支撐軸力監(jiān)測(cè)

3.3.1 應(yīng)變計(jì)的布設(shè)

車站兩端直撐段每個(gè)斷面設(shè)置3道軸力監(jiān)測(cè)。在被測(cè)支撐施工結(jié)束后，在支撐鋼管的上下方各安裝一支表面應(yīng)變計(jì)。這樣既能測(cè)軸力，而且從上下方能測(cè)應(yīng)力是否相等判斷鋼管支撐的壓桿穩(wěn)定性。測(cè)點(diǎn)具體布置圖見(jiàn)圖2。

圖2 車站基坑支撐軸力量測(cè)應(yīng)變計(jì)埋設(shè)示意圖

3.3.2 軸力的監(jiān)測(cè)

⑴ 在鋼支撐預(yù)加軸力之前，進(jìn)行初始測(cè)量取初值；測(cè)試2～3次，取平均值，作為計(jì)算初值。

⑵ 在安裝鋼支撐、拆撐、換撐及基坑周邊承載力急劇變化時(shí)刻和惡劣天氣（如暴雨）情況下，加強(qiáng)支撐軸力監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，分析其變化規(guī)律，及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患。

3.4 圍護(hù)結(jié)構(gòu)樁頂沉降監(jiān)測(cè)

3.4.1 基準(zhǔn)點(diǎn)位置的選擇

一般而言，測(cè)量控制網(wǎng)中選取的基準(zhǔn)點(diǎn)要在基坑3倍開(kāi)挖深度以外選取，選址應(yīng)穩(wěn)定、無(wú)干擾、測(cè)量視線通透。

3.4.2 監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布設(shè)

圍護(hù)結(jié)構(gòu)樁頂沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)：邊長(zhǎng)大于20m的按間距20m布置，小于20m的布置1點(diǎn)即可，在基坑陽(yáng)角部位增設(shè)1點(diǎn)。

地表豎向位移（沉降）監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)：沿基坑法線方向，在預(yù)估基坑開(kāi)挖影響范圍的地表、路面布設(shè)豎向位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)，同理，邊長(zhǎng)大于20m的按間距20m布置，小于20m的布置1點(diǎn)即可，在基坑陽(yáng)角部位增設(shè)1點(diǎn)。每個(gè)斷面布設(shè)數(shù)量不少于5個(gè)。

建（構(gòu)）筑物豎向位移觀測(cè)點(diǎn)：埋設(shè)在建（構(gòu)）筑物立柱、墻體拐點(diǎn)上，在同一建筑物上，兩豎向位移測(cè)點(diǎn)間距應(yīng)小于20m，原則上每座建筑物在3點(diǎn)以上。

3.4.3 沉降點(diǎn)觀測(cè)

根據(jù)各控制點(diǎn)高程數(shù)據(jù)，采用閉合線路或附合線路方法進(jìn)行測(cè)量，嚴(yán)格遵守測(cè)量規(guī)范要求的頻次與儀器精度施行。要注意減小測(cè)量的偶然誤差，單次的測(cè)量線路、人員、儀器、時(shí)間盡量一致，原始觀測(cè)記錄應(yīng)精確至0.01mm，計(jì)算結(jié)果則精確值0.1mm即可滿足要求。沉降觀測(cè)點(diǎn)的精度應(yīng)滿足表1要求：

表1 沉降觀測(cè)點(diǎn)允許限差

3.5 周邊建（構(gòu)）筑物傾斜監(jiān)測(cè)

3.5.1 監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)

監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)建筑物角點(diǎn)、變形縫兩側(cè)的承重柱或墻上，且每邊不少于3處。

3.5.2 傾斜監(jiān)測(cè)的監(jiān)測(cè)方法

采用高精度全站儀，測(cè)角精度為2＂，在同一建筑物豎向上下兩點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)，以兩個(gè)測(cè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)作為測(cè)量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算軟件計(jì)算兩點(diǎn)位置變化情況。測(cè)量標(biāo)志可以參考山嶺隧道中監(jiān)控量測(cè)所用的反射片，但要注意反光效果。

3.6 地下水位監(jiān)測(cè)

地下水位監(jiān)測(cè)相對(duì)簡(jiǎn)單，可采用常用的SWJ-90型水位計(jì)，其觀測(cè)精度一般為0.5cm，每次觀測(cè)時(shí)通過(guò)一起接觸水面時(shí)所發(fā)出的“滴滴”聲作為信號(hào)，記錄測(cè)尺深度，再通過(guò)換算計(jì)算水位深度與絕對(duì)標(biāo)高。

4 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理

由施工單位自行監(jiān)測(cè)的項(xiàng)目，應(yīng)成立專門(mén)的監(jiān)控量測(cè)小組對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析；委托第三方監(jiān)測(cè)的項(xiàng)目，應(yīng)設(shè)立專職監(jiān)測(cè)人員對(duì)委外監(jiān)測(cè)單位的數(shù)據(jù)進(jìn)行審閱，并定期對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)核，確保委外單位監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)真實(shí)有效。

監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)一旦發(fā)現(xiàn)異?；虺^(guò)報(bào)警值時(shí)，應(yīng)立即停止施工，組織人員撤離現(xiàn)場(chǎng)，分析原因，上報(bào)監(jiān)理、業(yè)主及上級(jí)主管單位，待查明原因并采取有效措施后方可進(jìn)行施工。

為真正實(shí)現(xiàn)信息化監(jiān)測(cè)，及時(shí)、準(zhǔn)確地反饋監(jiān)測(cè)結(jié)果，采用信息化手段，數(shù)據(jù)可以直接上傳至電腦與手機(jī)，保證監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理的及時(shí)性及準(zhǔn)確性，同時(shí)利用系統(tǒng)平臺(tái)進(jìn)行監(jiān)測(cè)信息的網(wǎng)絡(luò)發(fā)布，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理與成果反饋同步進(jìn)行，該系統(tǒng)為基于Internet平臺(tái)開(kāi)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)版監(jiān)測(cè)管理軟件，其數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫(kù)中，授權(quán)的監(jiān)管用戶本地或遠(yuǎn)程登陸系統(tǒng)后，即可對(duì)各工點(diǎn)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)進(jìn)行查詢。

5 總結(jié)

成都地鐵4號(hào)線玉雙路站自開(kāi)工以來(lái)，由于監(jiān)測(cè)工作及時(shí)到位，基坑施工未出現(xiàn)任何事故，危險(xiǎn)的先兆往往能在第一時(shí)間得到控制，充分說(shuō)明該站基坑監(jiān)測(cè)工作的實(shí)施與管理是成功的，同時(shí)，也為地鐵監(jiān)測(cè)工作提供了一種比較成熟的模式。