蔡菊琴 王翠英

湖北工業(yè)大學，中國·湖北 武漢 430068

1 引言

當今世界的地鐵發(fā)展迅速，發(fā)達國家百萬人口以上的大都市大多通過修建地鐵來緩解和改善交通緊張狀況。由于中國人口眾多，發(fā)展地鐵項目十分必要，中國的地鐵也有很好的發(fā)展前景。隨著中國的改革開放，經(jīng)濟實力顯著增強，人們的生活水平也得到了很大提高，地鐵也成為人們?nèi)粘Ｉ钪兄匾囊徊糠?。中國城市人口較多，私有車輛也劇增，因此交通壓力也在不斷增加，城市越來越擁擠。地鐵的建設很好緩解了交通壓力，作為城市暢通無阻的重要措施，地鐵建設已經(jīng)有一線城市逐步向三四線城市推進。地鐵的建設期長、工程量大，而地鐵的基坑建設是整個工程里最危險的步驟，基坑施工的影響因素有很多。除了要有優(yōu)化的設計、嚴格的施工外，施工監(jiān)測是確保地鐵施工安全的重要工作內(nèi)容。論文結(jié)合中國紹興市1號地鐵線基坑的施工監(jiān)測為案例進行介紹、分析。

2 工程概況

中國紹興市城市軌道交通1號線工程SG-10標工程自大慶寺站至群賢路站，共3站2區(qū)間，主要沿站前大道敷設。線路長2.6km，站前大道紅線寬42m。道路建設已落實，路況良好。西側(cè)星月路紅線寬42m，東側(cè)紅線寬32m。站前道路為雙向六車道城市主干道，瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)。道路建設已經(jīng)落實，路況不錯。站址內(nèi)無地面河流。東側(cè)為長莊河，寬35m，正常水位標高3.9m。車站主體結(jié)構(gòu)為地下兩層單柱雙跨框架結(jié)構(gòu)。標準段凈寬18.3m，屋面覆蓋3.0～3.5m。標準段埋深15.95～16.28m，盾構(gòu)斷面埋深18.00～18.32m。標準段、小里程端頭井、大里程端頭井主體結(jié)構(gòu)寬度分別為22.9m、18.3m、22.9m。

3 監(jiān)測作業(yè)方法

3.1 基坑主體監(jiān)測

車站標準段埋深15.95～16.28m，盾構(gòu)斷面埋深18.00～18.32m。主要基坑大多采用露天開挖，部分基坑采用掩體開挖。站內(nèi)設3個出入口，1個緊急疏散出口，2組風亭。2個出入口布置在站前大道西側(cè)，1個出入口布置在站前大道東側(cè)。附屬結(jié)構(gòu)均為單層框架結(jié)構(gòu)。標準段、小里程端頭井、大里程端頭井主體結(jié)構(gòu)寬度分別為22.9m、18.3m、22.9m。本車站主體結(jié)構(gòu)圍護形式采用800mm厚地連墻，豎向一個混凝土支撐，四個鋼支撐。在標準高教園站主基坑施工監(jiān)控工程監(jiān)控方案中，端頭井段豎向設置兩道砼支撐＋兩道鋼支撐＋一道鋼支撐換撐[1]。

措施：水平位移觀測孔設置在連續(xù)墻內(nèi)，且觀測孔的深度與連續(xù)墻的深度相等。水平位移監(jiān)測點和豎向位移監(jiān)測點設置在擋土墻頂部。在擋土墻頂部設置位移監(jiān)測點，孔頂水平位移計算點作為擋土墻水平位移監(jiān)測孔。臨時立柱布置豎向位移監(jiān)測點，支護軸力監(jiān)測，先在鋼筋混凝土支護中埋設鋼筋應力計。在鋼筋支架中嵌入一個軸向力計，以監(jiān)測支架的軸向力。設置蓋板垂直位移監(jiān)測點，監(jiān)測蓋板的垂直位移。在深土層中布置水平位移監(jiān)測孔。管底深度在圍護結(jié)構(gòu)下方3～5m處，硬基礎設小值，軟基礎設大值，基礎設小值。

工作基點位置確定。在車站周圍布設沉降監(jiān)測控制網(wǎng)，控制網(wǎng)分兩級布點。一級為施工單位提供的基準點；二級為沿車站周圍每隔一定距離布設一個工作基點。工作基點距基坑的距離在4倍基坑開挖深度以外，視野開闊、通視條件較好的地方，基點牢固可靠。此外，本工點周邊已有3個提供的一等水準點以及自埋5個基準點BM1、BM2、BM3、BM4，上述7個監(jiān)測基準點作為本工程高程的首級控制（見圖1）。

圖1 工作基點位置

3.2 基坑周邊構(gòu)筑物監(jiān)測

橋臺呈梅花形布置，兩排鉆孔灌注樁，樁徑1m，樁底標為-42.00m；橋墩采用1.2m鉆孔灌注樁，樁底標高為-44m。

措施：在橋樁位置布設豎向位移監(jiān)測點以平行于基坑方向及垂直于基坑方向?qū)莾蓽y點監(jiān)測數(shù)據(jù)差值計算差異沉降率。針對性開展裂縫觀測（見圖2）。

圖2 案例工程附近主要建筑物分布情況

3.3 周邊管線監(jiān)測

不均勻沉降容易影響管道的正常使用。污水、供水、燃氣管道的滲漏，容易導致坑外水位上升，增加基坑側(cè)向土壓力和水壓力。有壓管線變形過大，泄漏后易影響周邊居民生活。電力、通信管線差異沉降會造成管線的拉斷及泄露，電力管線泄露會導致停電及觸電事故[2]。

措施：監(jiān)測點應設置在節(jié)點、角點、對地下管道位移變化敏感或預測變形較大的位置。在不改變管道的情況下，應打破硬面層設置管道直接垂直位移監(jiān)測點，不改變管道設置管道間接垂直位移監(jiān)測點。管道監(jiān)測點應布置在15～25m處，監(jiān)測數(shù)據(jù)異常時應及時加密監(jiān)測頻率（見圖3）。

圖3 案例工程管線分布情況

3.4 其他監(jiān)測

基坑外土體的沉降將直接反映基坑的安全性，影響周圍地下管線和建筑物的穩(wěn)定性。

措施：沉降觀測斷面應布置在基坑周圍。每組由五個點組成，間距為2m、5m、8m、11m、14m。加強日常巡視，發(fā)現(xiàn)周圍表面有裂縫后觀察裂縫，放置鋼圈尺拍照存檔，監(jiān)測數(shù)據(jù)異常時加密監(jiān)測頻次。

坑外水位的降低會直接影響周圍地下管線和建筑物的穩(wěn)定性。

措施：基坑主體周圍設置有基坑外水位觀測孔。如果監(jiān)控數(shù)據(jù)異常，應及時對監(jiān)控頻率進行加密。水位管埋深應在坑底以下3m。

4 監(jiān)測應用總結(jié)

該工程結(jié)構(gòu)復雜，施工方法多，規(guī)模大，地質(zhì)條件差，對監(jiān)測和測量要求高。跟蹤施工過程中的施工活動，監(jiān)測基坑支護結(jié)構(gòu)和周圍地層的變形，及時反映工程施工的影響。施工工藝和施工參數(shù)是否滿足上一步預期要求，施工參數(shù)能否確定和優(yōu)化，能否實現(xiàn)信息化施工，優(yōu)質(zhì)目標是否安全、經(jīng)濟、合理。通過監(jiān)測數(shù)據(jù)與預測值的對比，可以判斷最后一步的施工工藝和施工參數(shù)是否滿足或達到預期要求。同時，可以對下一步的施工工藝和施工進度進行控制，從而有效實現(xiàn)信息化建設。通過及時監(jiān)測和了解地下基坑圍護樁施工過程中環(huán)境變形的發(fā)展趨勢，及時反饋信息，達到有效控制施工對周圍建筑物和管線影響的目的。通過對基坑工程施工過程中的監(jiān)測，保證了基坑工程周圍的開挖施工順利進行。

5 結(jié)語

地鐵基坑施工任務重、難點多、風險高等眾多因素，需要通過可靠的監(jiān)測收到來確?；庸こ碳爸車h(huán)境在施工期間的安全。隨著監(jiān)測技術(shù)的不斷成熟，監(jiān)測效率和精度得到有效提高，施工效率和安全性得到提升。培養(yǎng)監(jiān)控人員的工作態(tài)度應具有工匠精神，在方案實施過程中，可以根據(jù)設計變更、建設單位現(xiàn)場核查和現(xiàn)場實施的實際情況，對監(jiān)測方案進行優(yōu)化和調(diào)整。