地铁车站基坑施工监测的运用探析

洪光炎 （安徽三建工程有限公司，安徽 合肥 230000）

0 前言

目前社会经济的发展迅猛，建设中和规划的高层建筑、地下工程越来越多，如地铁、建筑地下室、地下大型商场，基坑开挖的规模和深度也越来越大，但是受到土地稀缺性影响，加上建筑环境的复杂化，数量的密集化，给深基坑开挖与支护带来了更大的难度，单单凭借地勘报告和土体实验来进行施工方案的编制和基坑设计，往往具有很多不确定因素，因此做好基坑监测，尤其是监测施工过程中的深基坑更显重要，目前工程设计、基坑监测与施工共称为保证基坑施工安全质量保证的三大因素，所以为保证安全开挖深基坑，以及为基坑支护设计方案的选择提供支撑材料，对基坑进行监测是必不可少的。

1 工程概况

该车站主体位于主要道路与次要道路交叉口，沿主要道路东西向跨路口布置。主要道路规划道路宽60m，次要道路规划道路宽45m。车站西北角为住宅区及低矮民宅；西南角为待开发空地；东南角为酒店；东北角为社区居委会。该车站大小里程端均为盾构始发端。

工区范围内影响施工的管线主要有沿车站纵、横向布设的雨水管、污水管、给水管、燃气管及电力管，附属围护结构施工前主要管线及处理措施有：车站南侧DN1200埋深2.2m给水管在施工南侧附属时临时迁改至主体结构上方，待南侧附属结构施工完毕后迁回；车站北侧DN800埋深3.5m雨水管、DN500埋深5.1m污水管永久改迁至车站北侧附属外侧。拟建车站位于市政道路下方，地下管线均具备改移或悬吊保护条件，交通疏解可满足“占一还一”的要求，具备明挖施工条件。结合本站周边控制条件，综合考虑交通疏解，管线迁改，施工难易及防水施工质量，车站附属结构采用明挖法施工。附属结构为地下单层结构，采用钻孔灌注桩+内支撑的支护形式，外侧结构设全外包防水层。

2 风险点及应对措施

见表1。

车站附属基坑开挖工程风险特点 表1

3 监测范围

本工程依据基坑的开挖深度、平面尺寸、支撑形式、施工工艺、地质和水文条件、周边建筑物及管线等综合因素来确定监测范围，要保证工程影响范围内的建（构）筑物及重要管线，不仅要保证其在监测范围内，还要保证周围土体的稳定性和周边环境的安全状态。

周边环境监测范围：一般按施工范围外2-3倍基坑开挖深度内地下管线，周边土体和基坑围护结构本身作为工程监控及保护对象。如遇地上或地下有特殊构筑物，根据设计计算文件和实际扩大监测范围。对基坑外地表的变形和地下水位；邻近建筑物、道路的沉降和倾斜；地下管线的沉降和位移进行监测。

根据《城市轨道交通工程监测技术规范》（GB50911-2013）相关规定，本工程基坑工程影响分区如表2所示。

基坑工程影响分区表 表2

4 监测项目及允许误差值

按照相关规范的规定及设计图纸，本站附属基坑监测具体项目见表3。

基坑监测项目及精度一览表 表3

5 基准点、监测点的布设原则和保护措施

埋设监测点不能妨碍既有结构的正常受力和正常使用功能，要方便现场观测，如便于设点、换点、立尺和数据收集，同时要保障现场操作人员的安全。并且不仅要满足监测的要求，还要尽量避开现场行车道、材料堆放和作业密集的区域，对监测点的观测减少不利影响，同时也可避免监测点受到破坏，保证收集的监测数据的质量。

布设监测点时要认真分析工程支护结构形式、周边环境特点和地下水位情况，确保支护结构、周边环境对象位移或受力变化较大的部位、基坑周边的水位点有监测点控制。我们开展监测工作的基础就是监测点的布设，真实地反映支护结构和周边环境以及地下水稳定状态的变化情况是关键。除此之外，还要兼顾监测工作的工作量及费用，做到既达到了监测工作的目的，又节约了费用成本。

把监测点的埋设工作做好对监测目标结果的准确性、可靠性有着较大影响，因此测点应埋置牢固，并采取切实可靠的方法避免监测点受到损坏位移等，如对地表监测点加牢固的保护盖、对传感器引出的导线加保护管等。如果监测点遭到破坏损坏，要及时修复到正常工作状态，以保证监测数据的连续性、完整性。另要对监测点进行编号，注明测点布置时间、类型、等级等，并在现场做好标识标牌或警告牌，警戒绳等，防止被损坏。

6 预报警系统

根据基坑围护设计方案及《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）的要求，结合同类项目的经验，各监测项目报警值如下：

桩顶水平位移：大于2.1mm/d或累计大于21mm。

建筑物沉降：大于1.4mm/d或累计大于14mm。

该煤炭企业风选项目自2014年底开始进行立项，初期项目总预算约为460万(其中设备260万、皮带走廊100万、皮带等运输设备系统100万)。2015年，在风选项目推进实施过程中因两种选址建设方案所需投资均过大，上级公司要求该煤炭企业缩减项目投资，而当时并未有更好的方案缩减投资，这导致其风选项目在2015年一直没有实质性的进展。风选项目这一重大的效益工程不能付诸实施。

管线沉降：压力：大于1.4mm/d或累计大于7mm；非压力：大于2mm/d或累计大于14mm。

立柱沉降：大于2.1mm/d或累计大于14mm。

地表沉降：大于2.1mm/d或累计大于20mm。

地下水位变化大于350mm/d或累计大于700mm。

当达到警戒状态的响应处理：在8小时内施工单位和监理加强现场保护和警戒，并进行风险分析，项目部技术负责人主持并组织实施风险处理，并制定适当处理方案，并实施已制定处理方案，控制预警区域，避免达到控制值；施工监测加强监测和巡视，基于变化趋势作出进一步反应和对所产生影响进行跟踪监测和巡视，待预警区域达到稳定状态，恢复正常监测；监理单位负责具体实施的监督工作，根据施工单位的处理方案，提出建议并监督实施；监测单位加强对预警影响范围内的监测和巡视频率，根据施工的处理方法，采取相应的监测措施，持续关注预警区域的变化情况，基于变化趋势作出的进一步反应和对所产生影响进行跟踪监测和巡视，待预警区域达到稳定状态，经消警后，恢复正常监测。

7 监测信息的采集、分析及处理要求

监测人员需要定期对监测项目进行原始数据采集，这项工作量很大，原始数据直接影响到对监测工作的安全稳定评估，收集要做到分门别类，更要准确有效，并且要立即进行整理，归档生产监测成果报告。如果报告书内数据分析为预警状态时，首先对该项监测项目增加监测频率并派专人现场跟踪巡视，同时第一时间将预警信息快速上报至相关单位以确认报警等级以及制定相关的应急措施。有关单位进行讨论后制定处理方案，施工单位根据方案采取相应补救措施，监测单位应继续跟踪监测，根据监控情况确认达到安全的状态后，取消预警状态。

8 结论

综上所述，基坑监测具有高时效性、高精度等特点，并要求与施工同步进行。深基坑施工全过程需从设计、施工到监测均需每一步都做好，设计方面除对基坑整个支护具体实施的设计，还要明确基坑的安全等级和各项预警值；深基坑的施工应严格按基坑设计文件进行，遇到的问题应向上级单位及时反映，尽快处理；对于基坑监测单位，应提前做好监测方案，熟悉设计方案，及时收集数据并进行处理分析。

深基坑项目随着我国国民经济的高速发展越来越多越来越深，基坑监测可及时发现和预报险情的发生和发展程度，设计虽然能参照地勘报告和经验大致预测正常施工条件下维护结构及周边环境的变形情况和受力范围，但在基坑周边和基坑内部还是得开展严格的现场监测，才能保护基坑及周边环境的安全，保护建筑工程的顺利进行，因此所有深基坑均应全面做好基坑的监测工作。