監(jiān)控量測在深基坑開挖中的應用

鄧宗仁

摘要： 本文將以石家莊市城市軌道交通1號線解放廣場站深基坑施工為例，通過全面應用監(jiān)控量測技術，對深基坑施工過程中的圍護結(jié)構(gòu)進行監(jiān)測，掌握支護結(jié)構(gòu)和周圍環(huán)境的動態(tài)，使整個基坑施工過程都處于安全可控范圍之內(nèi)，收到良好的效果。本文對監(jiān)控量測技術在地鐵深基坑施工中的應用進行了初步研究，得出了一些有用的結(jié)論，力求為類似工程施工提供參考。

Abstract： In this paper， the construction of deep foundation pit of Jiefang Square Station of Shijiazhuang Urban Rail Transit Line 1 is taken as an example. Through comprehensive application of monitoring and measurement technology， the envelope structure during the construction of deep foundation pit is monitored， and the surrounding environment dynamics is mastered， so that the entire pit construction process is in a safe control within the range， and good results are received. In this paper， the application of monitoring and measuring technology in the construction of subway deep foundation pit is studied， and some useful conclusions are drawn， which can provide reference for similar construction.

關鍵詞： 地鐵；深基坑；監(jiān)控量測技術

Key words： subway；deep foundation pit；monitoring and measurement technology

中圖分類號：U231+.3 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）11-0123-02

0 引言

隨著城市的高速發(fā)展，地鐵在城市交通中的作用越來越重要。而為實現(xiàn)方便市民出行、改善交通條件的目標，地鐵車站一般設置在居民住處、干道交叉口和商業(yè)集中地區(qū)，如此深基坑明挖施工的環(huán)境風險較高，不可控因素較多，施工安全管理難度較大。為確保基坑開挖的安全和對周邊環(huán)境的保護，開挖過程中對基坑進行全方位監(jiān)測，用監(jiān)測數(shù)據(jù)控制基坑開挖，指導施工，保證基坑穩(wěn)定。石家莊地鐵剛邁入一個高速發(fā)展的初步階段，就深基坑如何實現(xiàn)信息化施工，并保證深基坑施工安全，既經(jīng)濟又安全地順利地施工，已成為石家莊地鐵建設的一個待解決的難題。

1 深基坑監(jiān)測內(nèi)容及作用

基坑內(nèi)土體的挖出造成坑外土體壓力向基坑水平移動，帶動周圍土體下沉，導致圍護結(jié)構(gòu)、周圍環(huán)境產(chǎn)生變形。通過監(jiān)測分析結(jié)果及時反饋，可以修正設計參數(shù)，優(yōu)化施工工藝，變更施工方法，做到信息化安全施工。施工監(jiān)測的主要內(nèi)容如表1所示。

基坑工程監(jiān)測的主要作用是：

①使參建各方對工程質(zhì)量，包括其中的關鍵指標，有一個更客觀、更全面的了解，以確保質(zhì)量和安全全面可控；

②在施工環(huán)節(jié)，通過實際監(jiān)測驗證項目設計中的參數(shù)和各種假設條件的實用性，并根據(jù)實測數(shù)據(jù)調(diào)整參數(shù)設置，改進施工技術，以確保施工建設最終取得預期效果；

③基坑施工中加強現(xiàn)場巡檢，及時排查基坑及周圍環(huán)境中的安全隱患，做好隱患及危險點的預測和預報工作，全力確保基坑結(jié)構(gòu)及相鄰環(huán)境安全；

④及時整理工程經(jīng)驗，為基坑施工技術的改進以及整體施工水平的提高提供可靠依據(jù)。

2 工程概況

2.1 概況

解放廣場站位于站前街與中山西路交口處，沿中山西路東西向布置。車站站位的東北象限為在建的蘇寧廣場；東南象限為原火車站站前廣場，站前廣場下方地下室為華北地下眼鏡城；西南象限為維多利亞大酒店；西北象限為品匯廣場、銀座等商業(yè)。

車站形式為地下雙層島式車站，車站設置4個出入口（其中一個為預留）及兩組風亭。車站長度為214.9m，標準段寬度21m。車站頂板覆土為約1.76m，底板埋深14.7m，主體及附屬結(jié)構(gòu)均采用明挖法施工，主體基坑圍護采用？準800@1300圍護樁+網(wǎng)噴混凝土+3道鋼管支撐的支護型式，圍護樁長18.9m，入土深度5.1m。樁頂設置800*800mm的鋼筋混凝土冠梁；樁間采用掛？準8@150mm鋼筋網(wǎng)及C20噴射混凝土找平；基坑內(nèi)設置三道支撐，支撐采用？準609鋼管，壁厚12mm及16mm，第一道水平支撐中心間距為5.2～6m，第二道及第三道支撐中心間距為第一道支撐的一半。標準斷面圖如圖1所示。

2.2 地質(zhì)、水文條件

①工程地質(zhì)條件。

根據(jù)現(xiàn)場勘察和區(qū)域資料分析，按地層沉積年代、成因類型，將本工程沿線勘探范圍內(nèi)的土層劃分為人工堆積層（Qml）、新近沉積層（Q4al）第四系全新統(tǒng)沖洪積層（Q4al+pl）、第四系上更新統(tǒng)沖洪積層（Q3al+pl）四大層。本站所在地層主要有雜填土、黃土粉質(zhì)粘土、粉細砂、粉土、粉質(zhì)粘土，結(jié)構(gòu)底板所在土層為⑤1粉質(zhì)粘土。

②水文地質(zhì)條件。

根據(jù)收集線路附近地下水位資料，由于地下水開采較為嚴重，石家莊城市軌道交通1號線一期沿線45m深度范圍內(nèi)地下水類型以潛水為主。車站地下水位埋深在25m以下，但結(jié)構(gòu)埋置深度約為15m，所以車站不需降水施工；但由于大氣降水等原因，不排除局部存在上層滯水的可能性，因此施工時須考慮上層滯水對本工程的影響。

2.3 監(jiān)測控制值及險情預報

設定基坑預警值的目的是及時掌握基坑支護結(jié)構(gòu)和周圍環(huán)境的安全狀態(tài)，對可能出現(xiàn)的險情和事故提出警報。險情報警后，應馬上組織調(diào)整施工方案，采取必要的補救或其他應用措施，及時排除險情。

根據(jù)《建筑基坑支護技術規(guī)程》JGJ120-99、《建筑基坑工程監(jiān)測技術規(guī)范》GB50497-2009的相關要求，結(jié)合本工程實際情況，確定各監(jiān)測項目的監(jiān)測報警值如表2所示。

2.4 監(jiān)控量測應用效果

解放廣場站基坑周邊通過設置12根測斜管、12個樁頂位移觀測點、132個地表沉降觀測點來反應基坑開挖過程中對基坑狀態(tài)，基坑監(jiān)測點斷面布置情況如圖2。通過對所有監(jiān)測點經(jīng)過近4個月的觀測，所有觀測值的累計值都小于監(jiān)控量測基準值，在施工階段沒有發(fā)生過大的地表沉降如圖3所示，沒有達到險情預報的警戒值。

3 結(jié)論

經(jīng)分析結(jié)果表明，監(jiān)控量測數(shù)據(jù)能直觀地反應基坑狀態(tài)，可以說監(jiān)測數(shù)據(jù)是基坑工程的“體溫表”，不論是安全還是隱患狀態(tài)都會在數(shù)據(jù)上有所反應，為基坑安全施工提供了保證。為保證工程安全順利地進行，在基坑開挖及結(jié)構(gòu)構(gòu)筑期間開展嚴密的監(jiān)測是很有必要的，基坑信息化施工將是基坑施工一個不可阻擋的趨勢。

參考文獻：

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