劉東洋

（中鐵十八局集團第四工程有限公司 天津 300222）

1 工程概況

石家莊市匯明路綜合管廊建設項目施工三標段位于石家莊市區(qū)友誼大街～清水街段（里程K5+200～K6+975）。施工監(jiān)測平面圖（部分）如圖1所示。管廊建設項目從槐安路開始，至清水街止，途經槐安路，南二環(huán)路，新石北路，育新路，友誼大街，紅旗大街，匯寧街，濱河街等13條道路。綜合艙斷面寬度為15.9m。入廊管線包括110 KV電力、220 KV電力、通信、DN500給水、DN500DN1000再生水、DN1400熱力、D6001200污水以及DN300燃氣。

圖1 匯明路施工監(jiān)測平面圖（部分）

2 周圍環(huán)境及風險

沿基坑走向依次為醫(yī)專食堂（1棟混3）距離基坑北側最近處約6 m，豐河苑東區(qū)（2棟混7帶1層地下室）距離基坑北側最近處約10 m，鍋爐房及車庫。尹泰花園西區(qū)（2棟混12帶1層地下室）距基坑北側最近處約8m，尹泰花園小區(qū)（4棟混6帶1層地下室）距基坑北側最近處約18 m、尹泰東苑小區(qū)（混12帶1層地下室）距基坑北側最近處約11 m，尹泰東苑小區(qū)（2棟混7帶1層地下室）距基坑北側最近處約10 m、尹泰東苑小區(qū)（混18帶1層地下室）距基坑北側最近處約12 m，共計13組主要建筑物；管線包括沿基坑走向南側距離基坑依次為供水、燃氣、污水、雨水、熱力、再生水。

3 明挖法管廊施工監(jiān)測內容

3.1 明挖法施工監(jiān)測內容

石家莊市匯明路綜合管廊建設項目施工的監(jiān)測項目包括：基坑圍護體系觀察、樁頂水平位移、樁頂豎直位移、樁體變形、建筑沉降測、支撐軸力、地表沉降、地下水位、管線監(jiān)測。

3.2 監(jiān)測網(wǎng)的布設

變形監(jiān)測網(wǎng)主要包含基準點、工作基點和變形監(jiān)測點。

基準點不應受工程施工、降水及周邊環(huán)境變化的影響，應設置在位移和變形影響范圍以外、位置穩(wěn)定、易于保存的位置，并應定期復測。

豎向位移監(jiān)測參考網(wǎng)（高程參考網(wǎng)）是在石家莊市匯明路綜合管廊建設項目立面的基礎上建立的。高程基準網(wǎng)絡由高程基準點和工作基準點組成，可以建立分段的獨立網(wǎng)絡，并與監(jiān)測點一起設置成閉環(huán)，或者形成一個由附著路線組成的結點網(wǎng)絡。根據(jù)現(xiàn)場的條件，選取建筑附近的綜合管廊的精確水準點作為水準高程的起算點，也可以作為水準高程的基準點。該監(jiān)測網(wǎng)絡觀測采用幾何水準法監(jiān)測。

水平位移參考網(wǎng)在本工程圍護樁頂水平位移監(jiān)測基準網(wǎng)采用導線網(wǎng)，以石家莊城市坐標系為基準建立，采用附合或閉合導線形式，起始并閉合于附近的預留工程精密導線點上。

水平位移、豎向位移監(jiān)測控制網(wǎng)組平面圖（部分）如圖2所示。

圖2 基坑監(jiān)測控制網(wǎng)組平面圖

4 管廊施工監(jiān)測技術

4.1 現(xiàn)場安全巡視

現(xiàn)場安全檢查是監(jiān)測和測量的首選項目。它不僅能夠以最直觀，最全面，最及時的方式掌握施工現(xiàn)場的工作狀態(tài)，而且能夠宏觀掌握施工現(xiàn)場的動態(tài)安全。因此，安全檢查是保證周圍環(huán)境和基坑安全的重要監(jiān)測手段。巡視現(xiàn)場圖片如圖3所示。在施工過程中通過多種方式對現(xiàn)場及周邊環(huán)境進行巡視，當發(fā)現(xiàn)安全隱患或不安全狀態(tài)時，需第一時間通知相關單位，按嚴重水平分為正常、較嚴重、嚴重、特別嚴重。

4.2 支撐結構樁頂水平位移及沉降

對于基坑支護結構的水平位移測量，按一個控制點布網(wǎng)，控制點形成一個控制網(wǎng)絡。本項目監(jiān)測項目水平位移首要為基坑圍護結構頂部。首先需要建立位移監(jiān)測網(wǎng)絡來設置基準點和工作基點。圍護樁頂水平位移觀測可采用極坐標法、小角法、交會法等進行觀測。監(jiān)測點水平位移觀察按照現(xiàn)場環(huán)境，一般采取1秒級全站儀進行觀測。在選定的水平位移監(jiān)測控制點上設置全站儀，精確水平對齊中間，然后檢查另一個位移監(jiān)測控制點，測量監(jiān)測點與監(jiān)測參考點之間的角度和間隔，并計算每個監(jiān)測點的坐標。位移矢量豎向于基坑的目標投影，而且基于每一個周期與初始值之間的比較，來計算從監(jiān)測點到內坑的變形量。

圖3 施工中的管廊現(xiàn)場巡視圖

沉降監(jiān)測點結構原則同圍護結構樁頂水平位移監(jiān)測點，圍護結構樁頂沉降監(jiān)測點與圍護結構樁頂水平位移監(jiān)測點共用。圍護結構樁頂?shù)谋O(jiān)測方法及技術指標同建（構）筑物沉降監(jiān)測。

4.3 圍護結構樁體變形（測斜）

掌握基坑開挖中的圍護結構的位移水平和主體布局的水平。在挖掘基坑期間，會形成大面積的臨空面，在背土側的土壓力的作用下（基坑內部），因此在基坑開挖過程當中有需要對圍護樁體沿豎直方向的目的的水平位移舉行監(jiān)測和實時反饋有針對性的措施，確保基坑，周圍建筑物和地下管線等的安全。

測斜監(jiān)測過程為：（1）用模擬探頭檢查測斜導管導槽質量，是否有卡探頭的現(xiàn)象；（2）開啟測斜儀測讀儀處于工作狀態(tài)，將探頭導輪插入測斜導管導槽內，緩慢地下放至管底穩(wěn)定一段時間（建議超過5分鐘），然后由管底自下而上沿導槽全長每隔0.5 m讀一次數(shù)據(jù)，記錄測點水平和讀數(shù)。測讀完畢后，將探頭旋轉180°插入同一對導槽內，用上述方法再觀測一次，探點水平同第一次相同；（3）每一水平的正反兩讀數(shù)的絕對值宜相同，當讀數(shù)有異常時應及時補測。

4.4 周邊地表及建筑物沉降

施工過程中會引起周圍土體的沉降變形，對地表測點進行沉降監(jiān)測能及時了解基坑周圍土體穩(wěn)定性，由于施工原因將致使周邊建筑物（構筑物）發(fā)生沉降和傾斜，為全面掌握工程施工對四周建筑物（構筑物）的影響程度，監(jiān)測施工過程當中四周建筑物（構筑物）的沉降和傾斜環(huán)境，判斷建筑物（構筑物）的安全性和工程保護措施的可靠性。觀測采用閉合水準路線時可以只觀測單程，采用附合水準路線形式必須進行往返觀測，取兩次觀測高差中數(shù)進行平差。觀測順序：往測：后、前、前、后，返測：前、后、后、前。

建筑物（構筑物）的沉降觀測可以與地表沉降監(jiān)測網(wǎng)絡共用，建筑物（構筑物）的沉降監(jiān)測點可以包含在其中，形成閉路和附合線路。建（構）筑物沉降觀測采用幾何水準測量方法，使用精密水準儀進行觀測。其技術要求及觀測注意事項與地表沉降監(jiān)測要求一致。

4.5 支撐內力

支撐體系的受力情況直接影響基坑布置的安全性和穩(wěn)定性，應當掌握基坑開挖支護內力的大小和變化情況，以及主體結構的施工。選擇典型支撐進行受力變化監(jiān)測。對于鋼支撐，其內部力是使用內力計（也稱為反力計）測試的; 對于鋼筋混凝土支撐，其內力采用鋼筋應力計（推薦）或應變計進行測試?？紤]溫度對支撐軸力的影響，鋼支撐在溫差（尤其是冬夏天溫差較大的情況下）作用下產生熱脹冷縮現(xiàn)象，在熱脹狀態(tài)下鋼支撐受圍護結構約束將產生相應的內力（即軸力），在冷縮狀態(tài)下鋼支撐軸力逐漸損失減少。

5 數(shù)據(jù)處理與分析示例

5.1 支撐結構水平位移量測數(shù)據(jù)

本文選擇ZQS55201、ZQS55202、ZQS55401、ZQS55601、ZQS55801和ZQS55701六個監(jiān)測點在2018年1月22日到1月29日的數(shù)據(jù)進行信息反饋。具體數(shù)據(jù)由表2所示。

表2 一周水平位移測試數(shù)據(jù)

5.2 豎直位移量測數(shù)據(jù)

本文章選擇ZQC55403、ZQC55404、ZQC55603、ZQC55604四個監(jiān)測點在2018年1月22日到1月29日的數(shù)據(jù)進行信息反饋。具體數(shù)據(jù)由表3所示。

表3 一周豎直位移測試數(shù)據(jù)

5.3 斜側數(shù)據(jù)

本文選擇監(jiān)測點ZQT01和監(jiān)測點ZQT02在2018年1月22日到1月29日的數(shù)據(jù)進行信息反饋。具體數(shù)據(jù)由表4所示。

5.4 地表沉降及建筑物沉降數(shù)據(jù)

本文選擇地表沉降監(jiān)測點DB55203和監(jiān)測點DB55204，建筑物沉降監(jiān)測點JCJ52601、監(jiān)測點JCJ52801和監(jiān)測點JCJ53001在2018年1月22日到1月29日的數(shù)據(jù)進行信息反饋。具體數(shù)據(jù)由表5、表6所示。

表4 一周測斜數(shù)據(jù)及時程分析

表5 一周地表沉降數(shù)據(jù)

表6 一周建筑物沉降數(shù)據(jù)

5.5 支撐內力數(shù)據(jù)

本文選擇監(jiān)測點200164、監(jiān)測點200161、監(jiān)測點150305和監(jiān)測點150322在2018年1月22日到1月29日的數(shù)據(jù)進行信息反饋。具體數(shù)據(jù)由表7所示。

5.6 數(shù)據(jù)綜合分析

通過對2018年1月22日到2018年1月29日石家莊市城市地下綜合管廊支撐體樁體樁頂?shù)乃胶拓Q直監(jiān)測顯示，水平位移一直在沖著基坑的方向偏移，和基坑的開挖深度呈正相關。地表沉降的累計變量與基坑的深度相關，在安裝鋼支撐結構之前，顯示為增大，在安裝鋼支撐結構之后，顯示為減小。綜合管廊周邊的建（構）筑物的施工監(jiān)測顯示，在管廊的施工過程中，周邊的建（構）筑物雖然會發(fā)生沉降，且一直都有下沉的趨勢，但是下沉的深度、總量都很微小，通過對綜合管廊的鋼支撐內力的監(jiān)測，在管廊的施工過程以及基坑的開挖過程中，應當及時將鋼支撐結構安裝上，讓鋼支撐結構在正常情況下發(fā)揮出它的優(yōu)點。

表7 一周支撐內力數(shù)據(jù)

6 結語

本文通過對石家莊舊城區(qū)地下綜合管廊施工監(jiān)測技術進行綜合綜合研究發(fā)現(xiàn)采用明挖法施工的監(jiān)測均以表面沉降監(jiān)測（或土體沉降監(jiān)測）為根本項目。施工周圍的巖土體由于開挖或開挖的壓力而發(fā)生變化，并從穩(wěn)定狀態(tài)變?yōu)榭杀３譅顟B(tài)。在這種壓力狀態(tài)下，土體可能發(fā)生一些小的位移以達到穩(wěn)定。狀態(tài)也可能是因為上述過程一直重復，最終失去穩(wěn)定狀態(tài)，從而導致滑坡。地面沉降監(jiān)測的結果直接顯示周圍巖體的變化。當我們掌握巖土變形時，指導施工，保證安全就水到渠成了。