【摘要】地下車站及明挖區(qū)間基坑工程是軌道交通工程建設(shè)的重要組成部分 。 為使本工程的建設(shè)順利進行 ， 讓基坑工程施工與監(jiān)測符 合 “安全可靠 、技 術(shù)先進、經(jīng)濟合理、確保質(zhì)量”的原則，對濟南地鐵 R2線工程 車站基坑、 明挖車站的施工組織設(shè)計及施工過程 、 監(jiān)控量測的實施方案 和監(jiān)測成果進行了廣泛的調(diào)查研究 ，同時借鑒了國內(nèi)其它城市 地鐵車站基坑監(jiān)控量測的有關(guān) 經(jīng) 驗 和 數(shù)據(jù) 。 ? 本技術(shù)可 適用于濟南 軌道交通 采用 明挖 法 施工的地下車站 、 區(qū)間工程的基坑 工程圍護的監(jiān)測。

【關(guān)鍵詞】軌道交通;深基坑;監(jiān)測

1、概況

車站概況：本車站為地下二層島式車站，車站中心里程SK22+370.551，主體規(guī)模189.75m×21.30m（內(nèi)徑），站臺中心處頂板覆土約5米，底板埋置深度約17.9米，站中心軌面標(biāo)高為12.950m。

基坑概況：本站基坑標(biāo)準(zhǔn)段深度約18.11m，東端頭井段深度約19.31m，西端頭井段深度18.76m，軌排井及中儲糧5層宿舍樓加強段深度約18.14～20.82?；又荛L約440米，開挖面積約4370平方米。

圍護體系：標(biāo)準(zhǔn)段采用900@1200，1000@1300的鉆孔灌注樁，樁長22.81米，沿基坑深度方向設(shè)置三道支撐，其中第一道為鋼筋混凝土支撐，第二道為φ800鋼管支撐，其余均采用φ609鋼管支撐;東、西端頭井1000@1300的鉆孔灌注樁，樁長25.34米，沿基坑深度方向設(shè)置四道支撐（第四道支撐為鋼支撐倒撐），其中第一道為鋼筋混凝土支撐，第二道為φ800鋼管支撐，其余均采用φ609鋼管支撐。

基坑影響分區(qū)：根據(jù)《城市軌道交通工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》及類似工程經(jīng)驗確定本項目主要影響區(qū)為1倍基坑開挖深度范圍內(nèi)，次要影響區(qū)為1～2倍基坑開挖深度范圍，可能影響區(qū)為2～3倍基坑開挖深度范圍。

施工方法及特點：明挖順做法施工，基坑分兩期施工，先施工東北側(cè)的一期基坑，一期基坑施工完畢后實施二期基坑施工部位的管線切改工作，后施工位于西南側(cè)的二期基坑。

監(jiān)測等級：由于本工程自身風(fēng)險為二級，周邊環(huán)境風(fēng)險為二級，根據(jù)《城市軌道交通工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》GB50911-2013 得出工程監(jiān)測等級為二級。

2、監(jiān)測方案

2.1監(jiān)測點的布設(shè)、保護及監(jiān)測方法

2.1.1支撐軸力監(jiān)測

（1）監(jiān)測點布設(shè)

布點原則：①同一斷面在全部混凝土支撐及鋼支撐上均布設(shè)支撐軸力監(jiān)測點;②沿基坑縱向每隔2～3根支撐布設(shè)一個監(jiān)測點;③監(jiān)測點宜與樁體變形監(jiān)測點處于同一斷面。在支撐端部布置鋼支撐測點，在支撐1/3跨度位置布置砼支撐鋼筋應(yīng)力測點;斷面間距約20m。一、二期共布設(shè)監(jiān)測點15組（編號ZCL-1-1～ZCL-3-15），分別布設(shè)于第一道鋼筋砼支撐和第二、第三道鋼支撐），總計監(jiān)測點位45個。

（2）監(jiān)測點埋設(shè)及保護措施

在給支撐進行綁扎鋼筋時埋設(shè)振弦式鋼筋計，進行監(jiān)測混凝土支撐。在每一個截面的四角均進行布設(shè)，以便于能夠反映出支撐桿件真實的受力狀況。支撐的主筋和鋼筋計要盡量軸心相對連接，安裝可使用鋼筋套筒連接或焊接法。在使用焊接法安裝時要特別注意焊接時保證鋼筋計部位的溫度要小于80℃，當(dāng)溫度高于此限定溫度時易造成鋼筋計內(nèi)部的元件失靈，無法正常工作。因此，在工作時，可采用濕布進行表面包裹、澆水降低表面溫度等措施。焊接工作完成后，要注意將導(dǎo)線分股標(biāo)識清楚，并進行保護。

采用鋼弦式頻率軸力計進行鋼支撐的軸力監(jiān)測，鋼支撐端頭和軸力計安裝架在安裝時要對中并且牢固焊接。為了防止鋼支撐受力后軸力計陷入鋼板，要在將安裝軸力計位置的樁體上預(yù)先焊接一塊250×250×25mm的加強墊板。等焊接件冷卻之后將軸力計推入安裝架并用螺絲固定好。安裝時要注意各接觸面均應(yīng)保持干凈平整，為了確保鋼支撐在受力狀態(tài)下通過軸力計正常傳遞到圍護結(jié)構(gòu)上，要確保鋼支撐軸線和軸力計保持在同一直線上。

（3）監(jiān)測儀器

① GXR-1010型振弦式鋼筋測力計;

② FXR-1040型振弦式軸力計;

③ XP02頻率讀數(shù)儀。

（4）監(jiān)測方法

每次監(jiān)測時由頻率讀數(shù)儀測出每個鋼筋計的頻率讀數(shù)，并應(yīng)注意：

①在基坑開挖前應(yīng)進行2-3次穩(wěn)定值的測試，取平均值作為計算應(yīng)力變化的初始值。

②在進行支撐軸力量的量測時，同一批支撐盡量在相同的時間或溫度下進行量測，每次讀數(shù)均應(yīng)記錄溫度測量結(jié)果。

（5）數(shù)據(jù)處理及分析

鋼筋計測量軸力的計算公式為：

式中：

F混凝土支撐受力（kN）（計算結(jié)果精確至1 kN）

Fg鋼筋計受力（kN）（計算結(jié)果精確至1 kN）

As為鋼筋截面積（m2）

Ag為鋼筋計截面積（m2）

Ac為支撐混凝土截面積（m2）

fi為鋼筋計的本次頻率（Hz）

f0為鋼筋計的初始頻率（Hz）

K為鋼筋計的標(biāo)定系數(shù)（kN/Hz2）

Ec為混凝土彈性模量（MPa）

Eg為鋼筋彈性模量（MPa）

軸力計的工作原理是：當(dāng)軸力計受軸向力時，引起彈性鋼弦的張力變化，改變了鋼弦的振動頻率，通過頻率儀測得鋼弦的頻率變化，即可測出所受作用力的大小。

式中：

P為支撐軸力（kN）

K為軸力計的標(biāo)定系數(shù)（kN/F）

ΔF為軸力計輸出頻率模數(shù)實時測量值相對于基準(zhǔn)值的變化量（F）

b為軸力計的溫度修正系數(shù)（kN/℃）

ΔT為軸力計的溫度實時測量值相對于基準(zhǔn)值的變化量（℃）

B為軸力計的計算修正值（kN）

根據(jù)式（1-1）～（1-3）計算軸力值，并繪制軸力—時間變化曲線圖;根據(jù)設(shè)計規(guī)定的軸力限值和軸力—時間變化曲線圖分析支撐軸力是否處于安全范圍，并在監(jiān)測報告中給出監(jiān)測分析和建議。

參考文獻：

[1]《地下鐵道工程施工及驗收規(guī)范》GB50299-1999（2003版 ）.

[2]《工程測量規(guī)范》GB50026-2007.

[3]《城市軌道交通工程測量規(guī)范》GB50308-2008.

[4]《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》JGJ120-99.

[5]《建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》GB50497-2009.

[6]《建筑變形測量規(guī)范》JGJ8-2007.

作者簡介：

王佳（出生年月：1982年8月），性別：女，民族：漢，籍貫：黑龍江，學(xué)歷：大學(xué)本科，現(xiàn)工作或?qū)W習(xí)單位：山東城市建設(shè)職業(yè)學(xué)院及職稱：助教，研究方向：土木工程道橋方向。

尹茜（出生年月：1978年11月），性別：女，民族：漢，籍貫：山東，學(xué)歷：大學(xué)本科，現(xiàn)工作單位：山東城市建設(shè)職業(yè)學(xué)院及職稱：講師，研究方向：建筑工程