监控量测在深基坑开挖中的应用

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摘要： 本文将以石家庄市城市轨道交通1号线解放广场站深基坑施工为例，通过全面应用监控量测技术，对深基坑施工过程中的围护结构进行监测，掌握支护结构和周围环境的动态，使整个基坑施工过程都处于安全可控范围之内，收到良好的效果。本文对监控量测技术在地铁深基坑施工中的应用进行了初步研究，得出了一些有用的结论，力求为类似工程施工提供参考。

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.

关键词： 地铁；深基坑；监控量测技术

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

中图分类号：U231+.3 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）11-0123-02

0 引言

随着城市的高速发展，地铁在城市交通中的作用越来越重要。而为实现方便市民出行、改善交通条件的目标，地铁车站一般设置在居民住处、干道交叉口和商业集中地区，如此深基坑明挖施工的环境风险较高，不可控因素较多，施工安全管理难度较大。为确保基坑开挖的安全和对周边环境的保护，开挖过程中对基坑进行全方位监测，用监测数据控制基坑开挖，指导施工，保证基坑稳定。石家庄地铁刚迈入一个高速发展的初步阶段，就深基坑如何实现信息化施工，并保证深基坑施工安全，既经济又安全地顺利地施工，已成为石家庄地铁建设的一个待解决的难题。

1 深基坑监测内容及作用

基坑内土体的挖出造成坑外土体压力向基坑水平移动，带动周围土体下沉，导致围护结构、周围环境产生变形。通过监测分析结果及时反馈，可以修正设计参数，优化施工工艺，变更施工方法，做到信息化安全施工。施工监测的主要内容如表1所示。

基坑工程监测的主要作用是：

①使参建各方对工程质量，包括其中的关键指标，有一个更客观、更全面的了解，以确保质量和安全全面可控；

②在施工环节，通过实际监测验证项目设计中的参数和各种假设条件的实用性，并根据实测数据调整参数设置，改进施工技术，以确保施工建设最终取得预期效果；

③基坑施工中加强现场巡检，及时排查基坑及周围环境中的安全隐患，做好隐患及危险点的预测和预报工作，全力确保基坑结构及相邻环境安全；

④及时整理工程经验，为基坑施工技术的改进以及整体施工水平的提高提供可靠依。

2 工程概况

2.1 概况

解放广场站位于站前街与中山西路交口处，沿中山西路东西向布置。车站站位的东北象限为在建的苏宁广场；东南象限为原火车站站前广场，站前广场下方地下室为华北地下眼镜城；西南象限为维多利亚大酒店；西北象限为品汇广场、银座等商业。

车站形式为地下双层岛式车站，车站设置4个出入口（其中一个为预留）及两组风亭。车站长度为214.9m，标准段宽度21m。车站顶板覆土为约1.76m，底板埋深14.7m，主体及附属结构均采用明挖法施工，主体基坑围护采用？准800@1300围护桩+网喷混凝土+3道钢管支撑的支护型式，围护桩长18.9m，入土深度5.1m。桩顶设置800*800mm的钢筋混凝土冠梁；桩间采用挂？准8@150mm钢筋网及C20喷射混凝土找平；基坑内设置三道支撑，支撑采用？准609钢管，壁厚12mm及16mm，第一道水平支撑中心间距为5.2～6m，第二道及第三道支撑中心间距为第一道支撑的一半。标准断面图如图1所示。

2.2 地质、水文条件

①工程地质条件。

根据现场勘察和区域资料分析，按地层沉积年代、成因类型，将本工程沿线勘探范围内的土层划分为人工堆积层（Qml）、新近沉积层（Q4al）第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl）、第四系上更新统冲洪积层（Q3al+pl）四大层。本站所在地层主要有杂填土、黄土粉质粘土、粉细砂、粉土、粉质粘土，结构底板所在土层为⑤1粉质粘土。

②水文地质条件。

根据收集线路附近地下水位资料，由于地下水开采较为严重，石家庄城市轨道交通1号线一期沿线45m深度范围内地下水类型以潜水为主。车站地下水位埋深在25m以下，但结构埋置深度约为15m，所以车站不需降水施工；但由于大气降水等原因，不排除局部存在上层滞水的可能性，因此施工时须考虑上层滞水对本工程的影响。

2.3 监测控制值及险情预报

设定基坑预警值的目的是及时掌握基坑支护结构和周围环境的安全状态，对可能出现的险情和事故提出警报。险情报警后，应马上组织调整施工方案，采取必要的补救或其他应用措施，及时排除险情。

根据《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99、《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009的相关要求，结合本工程实际情况，确定各监测项目的监测报警值如表2所示。

2.4 监控量测应用效果

解放广场站基坑周边通过设置12根测斜管、12个桩顶位移观测点、132个地表沉降观测点来反应基坑开挖过程中对基坑状态，基坑监测点断面布置情况如图2。通过对所有监测点经过近4个月的观测，所有观测值的累计值都小于监控量测基准值，在施工阶段没有发生过大的地表沉降如图3所示，没有达到险情预报的警戒值。

3 结论

经分析结果表明，监控量测数据能直观地反应基坑状态，可以说监测数据是基坑工程的“体温表”，不论是安全还是隐患状态都会在数据上有所反应，为基坑安全施工提供了保证。为保证工程安全顺利地进行，在基坑开挖及结构构筑期间开展严密的监测是很有必要的，基坑信息化施工将是基坑施工一个不可阻挡的趋势。

参考文献：

[1]GB50299-2004，地下铁道工程施工及验收规范[S].

[2]刘国彬，王卫东.基坑工程手册[M].二版.中国建筑工业出版社发行.

[3]张元连，杨成斌.洞山隧道浅埋段施工中的监控量测工作[J].工程与建设，2008（01）.