地铁站工程深基坑的施工监测方法探究

文/支长城 中佳勘察设计有限公司 河北石家庄 050000

王春莲 衡水路桥工程有限公司 河北衡水 053000

在城市中心区建设地铁工程,尤以车站深基坑的施工风险最大,为了有效监控深基坑施工中的变形以及对地面建(构)物的影响,采用信息法施工,本文介绍其监测方法、监测设施、数据处理与反馈。

1、深基坑施工安全监测系统的必要性

按传统的观念，往往把地铁站工程基坑土体的挖除视作仅仅是一项简单的土方工程，并不与基坑工程的安全、经济有关。传统的计算理论和经验也着重解决基坑稳定性，但是在丧失稳定之前，由于挖土引起土中应力场、应变场的变化，使地层位移，特别是在流变性较大的软土地层的位移，缺乏深入研究和治理对策。因此，随着基坑工程迅速发展，研究解决基坑开挖过程中基坑的位移具有重要的意义，而现场数据采集和实时报警是基坑施工监测系统的关键，尤其是在城市高楼林立区域，地铁车站施工的安全监测有重要的现实意义，所以如何设计监测系统就变得更加重要了。在地铁站工程深基坑的施工中，一般采用地下连续墙加内支撑的支护方法。按设计要求，为保证基坑开挖及结构施工安全，基坑施工应与现场监测相结合，根据现场所得的信息进行分析，及时反馈并通知有关人员，以便及时调整设计、改进施工方法、达到动态设计与信息化施工的目的。基坑的监测内容主要有：基坑壁（地下连续墙）的水平位移观测数据（测斜）；地下连续墙顶水平位移监测数据；混凝土内支撑梁的轴力测试数据；钢管支撑梁的轴力测试数据。通过基坑位移与支撑梁的内力监测，基本上可以了解基坑的稳定情况

2、地铁站工程深基坑的施工监测方法

2.1 支护桩位移与沉降监测方法

在对地铁站工程深基坑进行施工监测时，应通过对支护桩功能特性的考虑，做好位移与沉降监测工作，从而保持深基坑良好的支护效果。基于地铁站工程深基坑支护桩的位移与沉降监测，需要做到：(1)结合支护桩所在区域的实际情况，通过对其顶部间隔距离的考虑，设置好水平位移监测点，且在坐标法的支持对监测点进行合理布设；(2)在远离地铁站工程深基坑影响区域外设置好三个一级基准点，实现对平面三角网的高效利用。此时，监测人员可在高精度全站仪的支持下，完成相应的观测工作，且在平差软件的支持下，实现对深基坑施工监测数据的平差处理，从而得到基准点的高精度坐标。以此类推，用两次监测的方式确定各监测点的平面直角坐标，通过对这两次监测点坐标之差的获取，完成地铁站工程深基坑支护桩位移与沉降监测工作，满足深基坑支护施工中支护桩安全使用要求;(3)在对深基坑支护结构侧向位移进行监测时，需要加强测斜仪使用，并在深基坑所在区域进行有效装设，以多次测量的方式进行支护结构侧向位移监测，从而为地铁站工程深基坑施工安全状况改善提供技术支持。

2.2 实践中其他方面的监测探讨

在选用地铁站工程深基坑施工监测方法的过程中，也应重视这些监测方法的科学使用：(1)在钢弦式钢筋计的作用下，对深基坑支护结构的应力进行监测分析，了解支护结构应用中的应力分布状况，促使其在地铁站工程深基坑支护施工中可发挥出应有的作用;(2)通过对地铁站工程深基坑施工监测要求的考虑，可采用预应力锚杆锚固力的方式进行监测。在运用这种监测方法的过程中，需要选用性能可靠的锚杆及锚固力传感器，并在锚头位置处安装好锚固力传感器，实现对深基坑支护施工方面的有效监测;(3)将测点设置在地下连续墙顶梁上，采用视准线法对围护墙顶的水平位移进行监测，并落实好监测数据分析与处理工作，促使深基坑施工监测效果更加显著，逐渐提升地铁站工程施工水平。

2.3 支护结构倾斜监测

支护结构倾斜观测一般用测斜仪进行。根据支护结构受力特点及基坑周围环境因素，在关键地方钻孔布设测斜管，用高精度测斜仪进行监测，以便根据支护结构的倾斜变化，及时提供支护结构沿深度方向的水平位移随时间变化曲线。监测采用滑移式测斜仪。用中细砂回填支护结构与孔壁之间的孔隙（最好按膨胀土：水泥：水=1：1：6.25 比例混合回填）。正式测试前应对这些空隙进行连续观测，取其稳定值作为初读数。按照支护桩的施工进度，共设26 个测斜孔。观测频率每三天观测一次，降雨天及土体开挖前后应及时观测。数据整理由专业工程师进行数据整理，每隔一段时间绘制深度—变形变化曲线。若连续几天变形速率超过5mm/d，应及时通知甲方、监理、设计等单位，及时采取措施。

结语：

综上所述，在有效的施工监测方法支持下，可为地铁站工程深基坑安全施工提供技术保障，促使深基坑在地铁站工程建设中可处于安全应用状态，保持深基坑良好功能特性的同时为地铁站工程后续施工计划的安全实施打下基础。因此，未来在提升地铁站深基坑施工水平、改善其施工状况的过程中，应充分考虑施工监测方法的科学运用，逐渐提高深基坑安全施工效率，并为地铁站的科学建设目标实现提供保障。在此基础上，有利于丰富地铁站工程深基坑施工方面的实践经验。