地鐵車站基坑施工監(jiān)測的運用探析

洪光炎 （安徽三建工程有限公司，安徽 合肥 230000）

0 前言

目前社會經(jīng)濟的發(fā)展迅猛，建設中和規(guī)劃的高層建筑、地下工程越來越多，如地鐵、建筑地下室、地下大型商場，基坑開挖的規(guī)模和深度也越來越大，但是受到土地稀缺性影響，加上建筑環(huán)境的復雜化，數(shù)量的密集化，給深基坑開挖與支護帶來了更大的難度，單單憑借地勘報告和土體實驗來進行施工方案的編制和基坑設計，往往具有很多不確定因素，因此做好基坑監(jiān)測，尤其是監(jiān)測施工過程中的深基坑更顯重要，目前工程設計、基坑監(jiān)測與施工共稱為保證基坑施工安全質(zhì)量保證的三大因素，所以為保證安全開挖深基坑，以及為基坑支護設計方案的選擇提供支撐材料，對基坑進行監(jiān)測是必不可少的。

1 工程概況

該車站主體位于主要道路與次要道路交叉口，沿主要道路東西向跨路口布置。主要道路規(guī)劃道路寬60m，次要道路規(guī)劃道路寬45m。車站西北角為住宅區(qū)及低矮民宅；西南角為待開發(fā)空地；東南角為酒店；東北角為社區(qū)居委會。該車站大小里程端均為盾構始發(fā)端。

工區(qū)范圍內(nèi)影響施工的管線主要有沿車站縱、橫向布設的雨水管、污水管、給水管、燃氣管及電力管，附屬圍護結(jié)構施工前主要管線及處理措施有：車站南側(cè)DN1200埋深2.2m給水管在施工南側(cè)附屬時臨時遷改至主體結(jié)構上方，待南側(cè)附屬結(jié)構施工完畢后遷回；車站北側(cè)DN800埋深3.5m雨水管、DN500埋深5.1m污水管永久改遷至車站北側(cè)附屬外側(cè)。擬建車站位于市政道路下方，地下管線均具備改移或懸吊保護條件，交通疏解可滿足“占一還一”的要求，具備明挖施工條件。結(jié)合本站周邊控制條件，綜合考慮交通疏解，管線遷改，施工難易及防水施工質(zhì)量，車站附屬結(jié)構采用明挖法施工。附屬結(jié)構為地下單層結(jié)構，采用鉆孔灌注樁+內(nèi)支撐的支護形式，外側(cè)結(jié)構設全外包防水層。

2 風險點及應對措施

見表1。

車站附屬基坑開挖工程風險特點 表1

3 監(jiān)測范圍

本工程依據(jù)基坑的開挖深度、平面尺寸、支撐形式、施工工藝、地質(zhì)和水文條件、周邊建筑物及管線等綜合因素來確定監(jiān)測范圍，要保證工程影響范圍內(nèi)的建（構）筑物及重要管線，不僅要保證其在監(jiān)測范圍內(nèi)，還要保證周圍土體的穩(wěn)定性和周邊環(huán)境的安全狀態(tài)。

周邊環(huán)境監(jiān)測范圍：一般按施工范圍外2-3倍基坑開挖深度內(nèi)地下管線，周邊土體和基坑圍護結(jié)構本身作為工程監(jiān)控及保護對象。如遇地上或地下有特殊構筑物，根據(jù)設計計算文件和實際擴大監(jiān)測范圍。對基坑外地表的變形和地下水位；鄰近建筑物、道路的沉降和傾斜；地下管線的沉降和位移進行監(jiān)測。

根據(jù)《城市軌道交通工程監(jiān)測技術規(guī)范》（GB50911-2013）相關規(guī)定，本工程基坑工程影響分區(qū)如表2所示。

基坑工程影響分區(qū)表 表2

4 監(jiān)測項目及允許誤差值

按照相關規(guī)范的規(guī)定及設計圖紙，本站附屬基坑監(jiān)測具體項目見表3。

基坑監(jiān)測項目及精度一覽表 表3

5 基準點、監(jiān)測點的布設原則和保護措施

埋設監(jiān)測點不能妨礙既有結(jié)構的正常受力和正常使用功能，要方便現(xiàn)場觀測，如便于設點、換點、立尺和數(shù)據(jù)收集，同時要保障現(xiàn)場操作人員的安全。并且不僅要滿足監(jiān)測的要求，還要盡量避開現(xiàn)場行車道、材料堆放和作業(yè)密集的區(qū)域，對監(jiān)測點的觀測減少不利影響，同時也可避免監(jiān)測點受到破壞，保證收集的監(jiān)測數(shù)據(jù)的質(zhì)量。

布設監(jiān)測點時要認真分析工程支護結(jié)構形式、周邊環(huán)境特點和地下水位情況，確保支護結(jié)構、周邊環(huán)境對象位移或受力變化較大的部位、基坑周邊的水位點有監(jiān)測點控制。我們開展監(jiān)測工作的基礎就是監(jiān)測點的布設，真實地反映支護結(jié)構和周邊環(huán)境以及地下水穩(wěn)定狀態(tài)的變化情況是關鍵。除此之外，還要兼顧監(jiān)測工作的工作量及費用，做到既達到了監(jiān)測工作的目的，又節(jié)約了費用成本。

把監(jiān)測點的埋設工作做好對監(jiān)測目標結(jié)果的準確性、可靠性有著較大影響，因此測點應埋置牢固，并采取切實可靠的方法避免監(jiān)測點受到損壞位移等，如對地表監(jiān)測點加牢固的保護蓋、對傳感器引出的導線加保護管等。如果監(jiān)測點遭到破壞損壞，要及時修復到正常工作狀態(tài)，以保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的連續(xù)性、完整性。另要對監(jiān)測點進行編號，注明測點布置時間、類型、等級等，并在現(xiàn)場做好標識標牌或警告牌，警戒繩等，防止被損壞。

6 預報警系統(tǒng)

根據(jù)基坑圍護設計方案及《建筑基坑工程監(jiān)測技術規(guī)范》（GB50497-2009）的要求，結(jié)合同類項目的經(jīng)驗，各監(jiān)測項目報警值如下：

樁頂水平位移：大于2.1mm/d或累計大于21mm。

建筑物沉降：大于1.4mm/d或累計大于14mm。

該煤炭企業(yè)風選項目自2014年底開始進行立項，初期項目總預算約為460萬(其中設備260萬、皮帶走廊100萬、皮帶等運輸設備系統(tǒng)100萬)。2015年，在風選項目推進實施過程中因兩種選址建設方案所需投資均過大，上級公司要求該煤炭企業(yè)縮減項目投資，而當時并未有更好的方案縮減投資，這導致其風選項目在2015年一直沒有實質(zhì)性的進展。風選項目這一重大的效益工程不能付諸實施。

管線沉降：壓力：大于1.4mm/d或累計大于7mm；非壓力：大于2mm/d或累計大于14mm。

立柱沉降：大于2.1mm/d或累計大于14mm。

地表沉降：大于2.1mm/d或累計大于20mm。

地下水位變化大于350mm/d或累計大于700mm。

當達到警戒狀態(tài)的響應處理：在8小時內(nèi)施工單位和監(jiān)理加強現(xiàn)場保護和警戒，并進行風險分析，項目部技術負責人主持并組織實施風險處理，并制定適當處理方案，并實施已制定處理方案，控制預警區(qū)域，避免達到控制值；施工監(jiān)測加強監(jiān)測和巡視，基于變化趨勢作出進一步反應和對所產(chǎn)生影響進行跟蹤監(jiān)測和巡視，待預警區(qū)域達到穩(wěn)定狀態(tài)，恢復正常監(jiān)測；監(jiān)理單位負責具體實施的監(jiān)督工作，根據(jù)施工單位的處理方案，提出建議并監(jiān)督實施；監(jiān)測單位加強對預警影響范圍內(nèi)的監(jiān)測和巡視頻率，根據(jù)施工的處理方法，采取相應的監(jiān)測措施，持續(xù)關注預警區(qū)域的變化情況，基于變化趨勢作出的進一步反應和對所產(chǎn)生影響進行跟蹤監(jiān)測和巡視，待預警區(qū)域達到穩(wěn)定狀態(tài)，經(jīng)消警后，恢復正常監(jiān)測。

7 監(jiān)測信息的采集、分析及處理要求

監(jiān)測人員需要定期對監(jiān)測項目進行原始數(shù)據(jù)采集，這項工作量很大，原始數(shù)據(jù)直接影響到對監(jiān)測工作的安全穩(wěn)定評估，收集要做到分門別類，更要準確有效，并且要立即進行整理，歸檔生產(chǎn)監(jiān)測成果報告。如果報告書內(nèi)數(shù)據(jù)分析為預警狀態(tài)時，首先對該項監(jiān)測項目增加監(jiān)測頻率并派專人現(xiàn)場跟蹤巡視，同時第一時間將預警信息快速上報至相關單位以確認報警等級以及制定相關的應急措施。有關單位進行討論后制定處理方案，施工單位根據(jù)方案采取相應補救措施，監(jiān)測單位應繼續(xù)跟蹤監(jiān)測，根據(jù)監(jiān)控情況確認達到安全的狀態(tài)后，取消預警狀態(tài)。

8 結(jié)論

綜上所述，基坑監(jiān)測具有高時效性、高精度等特點，并要求與施工同步進行。深基坑施工全過程需從設計、施工到監(jiān)測均需每一步都做好，設計方面除對基坑整個支護具體實施的設計，還要明確基坑的安全等級和各項預警值；深基坑的施工應嚴格按基坑設計文件進行，遇到的問題應向上級單位及時反映，盡快處理；對于基坑監(jiān)測單位，應提前做好監(jiān)測方案，熟悉設計方案，及時收集數(shù)據(jù)并進行處理分析。

深基坑項目隨著我國國民經(jīng)濟的高速發(fā)展越來越多越來越深，基坑監(jiān)測可及時發(fā)現(xiàn)和預報險情的發(fā)生和發(fā)展程度，設計雖然能參照地勘報告和經(jīng)驗大致預測正常施工條件下維護結(jié)構及周邊環(huán)境的變形情況和受力范圍，但在基坑周邊和基坑內(nèi)部還是得開展嚴格的現(xiàn)場監(jiān)測，才能保護基坑及周邊環(huán)境的安全，保護建筑工程的順利進行，因此所有深基坑均應全面做好基坑的監(jiān)測工作。