陳祥

摘 要：地鐵車站基坑監(jiān)測工程質(zhì)量極易受到現(xiàn)場水文條件影響而出現(xiàn)變動，故而對其加以優(yōu)化很有必要，在此之上，本文簡要分析了地鐵車站基坑監(jiān)測工程的內(nèi)涵，并分別從合理布置監(jiān)測點(diǎn)、明確監(jiān)測控制值、優(yōu)化基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)、注重位移監(jiān)測效果等方面，論述了地鐵車站基坑監(jiān)測工程的優(yōu)化措施，以此保證施工安全。

關(guān)鍵詞：地鐵車站;基坑監(jiān)測工程;支護(hù)樁

中圖分類號：U231.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2020）02-0090-02

基坑監(jiān)測工程涉及內(nèi)容較為繁雜。而施工現(xiàn)場的監(jiān)測人員在具體工作中可從基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)角度上對樁體穩(wěn)定性、變形情況進(jìn)行全面了解，并切實(shí)落實(shí)現(xiàn)場實(shí)時(shí)監(jiān)測內(nèi)容，保證基坑工程施工安全。另外，監(jiān)測人員在基坑監(jiān)測工作中還應(yīng)當(dāng)依據(jù)基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范應(yīng)用多種監(jiān)測技術(shù)，并選擇適合的監(jiān)測儀器。同時(shí)，還需將儀器監(jiān)測誤差控制在0.5mm范圍內(nèi)，從而增加監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

1地鐵車站基坑監(jiān)測工程的內(nèi)涵

雖然在對地鐵車站基坑工程加以監(jiān)測時(shí)還未形成統(tǒng)一的安全等級劃分標(biāo)準(zhǔn)。但從部分監(jiān)測工程項(xiàng)目的監(jiān)測經(jīng)驗(yàn)中可知：在評判一個(gè)基坑工程安全等級時(shí)一方面可依據(jù)基坑本身深度來確定基坑工程遭受風(fēng)險(xiǎn)的程度，且受施工現(xiàn)場水文條件及環(huán)境分布特征的影響。另一方面，基坑工程安全等級與基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形情況、穩(wěn)定性、支護(hù)類型等因素有著緊密的聯(lián)系。

基于此，可將基坑工程監(jiān)測等級分為三種階段，且每一個(gè)監(jiān)測等級所對應(yīng)的建筑安全系數(shù)都有所不同。其中影響基坑工程安全性最重要的兩個(gè)因素為樁頂水平位移與豎向位移。一旦監(jiān)測人員在監(jiān)測過程中發(fā)現(xiàn)樁頂位移發(fā)生較大變化，將造成圍護(hù)樁出現(xiàn)傾斜風(fēng)險(xiǎn)，由此對基坑工程的施工帶來一定安全威脅。通常情況下，在三個(gè)不同階段的基坑監(jiān)測工程中都需要對樁頂位移加以嚴(yán)格監(jiān)測。而在前兩個(gè)基坑等級中還需監(jiān)測支護(hù)結(jié)構(gòu)最大水平位移值。若在監(jiān)測工程中錨桿支撐時(shí)間較長可加設(shè)立柱樁，以此為圍護(hù)樁對抗基坑外側(cè)壓力提供保障。因此，在監(jiān)測基坑工程的安全性時(shí)還需適當(dāng)監(jiān)測錨桿應(yīng)力，進(jìn)而保證基坑工程擁有較強(qiáng)的安全性。

2 地鐵車站基坑監(jiān)測工程的優(yōu)化措施

2.1合理布置監(jiān)測點(diǎn)

要想實(shí)現(xiàn)地鐵車站基坑監(jiān)測工程的高效優(yōu)化，就需要合理布置監(jiān)測點(diǎn)，促使基坑工程具有良好的安全保障。雖然針對基坑監(jiān)測工程有著具體的規(guī)范要求，但也需要與工程施工現(xiàn)場的地質(zhì)環(huán)境緊密結(jié)合，以免出現(xiàn)不良后果。比如在西安某地鐵車站基坑工程中，因其屬于關(guān)中平原地區(qū)，且地下土層包括素填土、新黃土、中砂等物質(zhì)，一旦在開挖作業(yè)施工階段未能對其地下結(jié)構(gòu)進(jìn)行密切監(jiān)測，很容易出現(xiàn)基坑支護(hù)變形等風(fēng)險(xiǎn)，造成基坑工程質(zhì)量有所下降[1]。

另外，還需布置對應(yīng)的監(jiān)測點(diǎn)數(shù)量。比如在一級、二級基坑監(jiān)測工程中，需將其基坑監(jiān)測間距控制在10m到20m范圍內(nèi)，并且保證支撐結(jié)構(gòu)檢測數(shù)量超過每層支撐結(jié)構(gòu)數(shù)量的1/10，一般需≥3根，這樣才能起到最佳監(jiān)測作用。同時(shí)，在布置監(jiān)測點(diǎn)時(shí)還應(yīng)選擇同一監(jiān)測斷面，以免所監(jiān)測的數(shù)值無法真實(shí)的表現(xiàn)出斷面變形程度。在基坑工程施工環(huán)節(jié)還需要實(shí)施開挖作業(yè)工作，若在極易發(fā)生坍塌的區(qū)域內(nèi)布置監(jiān)測點(diǎn)，將出現(xiàn)監(jiān)測失效等現(xiàn)象。為了實(shí)現(xiàn)監(jiān)測到位，應(yīng)及時(shí)將施工現(xiàn)場開挖土方運(yùn)輸至其它可放置地區(qū)，防止基坑樁頂位移監(jiān)測不準(zhǔn)確。

事實(shí)上，在布置監(jiān)測點(diǎn)時(shí)還需著重考慮施工現(xiàn)場周邊環(huán)境對監(jiān)測效果的影響，防止在預(yù)測基坑工程安全險(xiǎn)情時(shí)出現(xiàn)失誤問題。在此基礎(chǔ)上，可保證基坑工程在合理的監(jiān)測點(diǎn)布置情況下獲得良好的安全基礎(chǔ)。

2.2明確監(jiān)測控制值

由于每個(gè)地區(qū)的地質(zhì)環(huán)境有所差異，故而在設(shè)置監(jiān)測控制值時(shí)需要結(jié)合地區(qū)特性，確保監(jiān)測控制值具有更強(qiáng)的適應(yīng)性，這樣才能保證基坑工程獲得最佳監(jiān)測效果。實(shí)際上，在地鐵車站基坑工程中，需要精準(zhǔn)計(jì)算圍護(hù)樁的抗浮能力，避免地面土體外側(cè)支撐結(jié)構(gòu)出現(xiàn)脫落狀況。而在敷設(shè)地下管線時(shí)也應(yīng)當(dāng)注重圍護(hù)樁與地面之間距離的計(jì)算，防止在基坑工程中所設(shè)計(jì)擋土墻時(shí)高度過大，從而降低施工質(zhì)量。擋土墻作為支撐基坑土體壓力的重要結(jié)構(gòu)，應(yīng)控制好擋土墻位移變化量，當(dāng)其位移超過標(biāo)準(zhǔn)控制值時(shí)極易造成地表沉降，但并不表明基坑工程的施工現(xiàn)場一定存在問題，故而還需依據(jù)基坑圍護(hù)樁樁頂位移變化監(jiān)測結(jié)果加以確定，以免誤判引發(fā)經(jīng)濟(jì)損失。為了進(jìn)一步提升監(jiān)測工作的可靠性，還需重點(diǎn)監(jiān)測圍護(hù)樁傾斜速率，并且從支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性及變形程度等角度出發(fā)，將基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)作為重點(diǎn)監(jiān)測對象，進(jìn)而為監(jiān)測控制值的判斷提供重要依據(jù)，既能保證支護(hù)結(jié)構(gòu)得到合理監(jiān)測，又能提升基坑工程的施工安全性。

2.3優(yōu)化基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)

2.3.1 優(yōu)選方案

地鐵車站基坑監(jiān)測工程中需針對支護(hù)結(jié)構(gòu)優(yōu)選出最適合的支護(hù)方案，以便監(jiān)測工作更加有效。地鐵車站基坑工程常位于繁華地段，且開挖深度較大，一旦監(jiān)測不到位，將導(dǎo)致基坑工程出現(xiàn)較大的安全風(fēng)險(xiǎn)，故而需結(jié)合具體的監(jiān)測要求制定科學(xué)的支護(hù)方案。在選擇支護(hù)方案時(shí)需先行確定好基坑支護(hù)的支撐類型，常見的支撐形式包括鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、鋼-混凝土結(jié)構(gòu)等。

以合肥長寧大道站基坑工程為例，它在監(jiān)測環(huán)節(jié)主要針對施工現(xiàn)場支撐結(jié)構(gòu)的受力與地表沉降情況加以監(jiān)測。而從監(jiān)測結(jié)果中知曉，地表沉降量的最大值僅為17mm，與標(biāo)準(zhǔn)控制值相差甚遠(yuǎn)，故而可在原有基礎(chǔ)上對其進(jìn)行適當(dāng)優(yōu)化，以便支撐結(jié)構(gòu)具有更強(qiáng)的穩(wěn)定性。但基坑圍護(hù)樁位移量卻達(dá)到了28.5mm，即將超出標(biāo)準(zhǔn)范圍，由此最終認(rèn)定七號線南邊區(qū)域無需優(yōu)化支撐結(jié)構(gòu)，可在站點(diǎn)換乘處的基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)中選擇最佳優(yōu)化方案，促使該基坑項(xiàng)目監(jiān)測工作處于合理狀態(tài)下。只有當(dāng)監(jiān)測人員意識到基坑工程監(jiān)測的重要性時(shí)，才能實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)監(jiān)測。

2.3.2 數(shù)值模擬

在對地鐵車站基坑工程進(jìn)行監(jiān)測時(shí)，一是為了提升基坑工程施工的安全性;二是為了確保基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定性良好。因此，在實(shí)際監(jiān)測過程中可依據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)落實(shí)優(yōu)化方案內(nèi)容，由此滿足施工需求。

具體方法如下：

（1）模擬支撐結(jié)構(gòu)受力情況。在建模期間主要所應(yīng)用的是鋼支撐結(jié)構(gòu)，且鋼管厚度可達(dá)到16mm，實(shí)際可承受200kN的壓力，為了防止鋼支撐結(jié)構(gòu)出現(xiàn)連接失敗等現(xiàn)象，可依據(jù)模擬數(shù)據(jù)結(jié)果在實(shí)際施工階段對支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)化處理。

（2）模擬沉降量，基坑地表沉降量的變化是監(jiān)測工作中的重要內(nèi)容。而從模型監(jiān)測結(jié)果中可知：該基坑工程項(xiàng)目在優(yōu)化前的施工方案所體現(xiàn)的沉降量最大值為7.51mm，照比優(yōu)化方案小1.99mm，而在實(shí)際施工環(huán)節(jié)需在開挖施工處布置相應(yīng)的監(jiān)測點(diǎn)，從而科學(xué)掌握開挖地段所產(chǎn)生的沉降量，為后續(xù)采取優(yōu)化措施提供理論依據(jù)。

（3）模擬圍護(hù)結(jié)構(gòu)位移數(shù)據(jù)。從相關(guān)模擬仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果中可知：在模擬位移數(shù)值中反映出來的位移變化量較大時(shí)，則表示支撐結(jié)構(gòu)正處于斜撐狀態(tài)，應(yīng)在具體施工期間圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行規(guī)范化處理，有助于保證基坑工程的施工安全[2]。

2.4注重位移監(jiān)測效果

2.4.1 樁頂沉降

基坑圍護(hù)樁樁頂位移量的變化是判斷施工安全性的最重要因素，故而對其進(jìn)行監(jiān)測具有一定的實(shí)踐意義。比如在某地鐵車站基坑工程中，整體車站長約290.48m，且屬于長為90m、寬為30m的中坑型基坑，其中外基坑深度為10m、內(nèi)基坑深度為9.1m。在該基坑工程的監(jiān)測工作中，主要是對基坑內(nèi)部39根支護(hù)樁變化情況進(jìn)行監(jiān)測，并根據(jù)監(jiān)測結(jié)果繪制曲線圖，促使監(jiān)測人員更直觀的掌握支護(hù)樁沉降趨勢。從39根支護(hù)樁沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)可得出：有部分支護(hù)樁存在斜撐風(fēng)險(xiǎn)，而大體上沉降量持續(xù)在0.1mm層面上。根據(jù)樁頂沉降量的監(jiān)測結(jié)果可對基坑工程施工起到輔助作用，避免在突變情況下發(fā)生支護(hù)樁變形現(xiàn)象，影響基坑施工質(zhì)量。因此，注重基坑樁頂位移監(jiān)測效果較為重要[3]。

2.4.2樁體深層水平位移

在對基坑工程中的支護(hù)樁樁體深層水平位移進(jìn)行監(jiān)測時(shí)，應(yīng)當(dāng)按照0.5m的距離布置監(jiān)測點(diǎn)，并以基坑中17個(gè)支護(hù)樁樁體作為監(jiān)測對象。為了及時(shí)了解支護(hù)樁樁體深層水平位移的變化情況，可對其中所處地理位置較特殊的支護(hù)樁位移變化繪制曲線圖，保證基坑開挖施工順利。由于開挖作業(yè)會對支護(hù)樁樁身帶來干擾，造成沉降量呈現(xiàn)明顯遞增趨勢，故而在監(jiān)測時(shí)需考慮到土體變化對監(jiān)測結(jié)果的影響。在該項(xiàng)目中所得出的支護(hù)樁樁體水平位移最大值為10.15mm，并且是在支護(hù)樁距離地面1m時(shí)產(chǎn)生的最大位移。而在距離地面2m時(shí)，支護(hù)樁樁體水平位移為8.2mm，這表明支護(hù)樁樁體監(jiān)測需要監(jiān)測人員通過調(diào)整監(jiān)測頻率的方式，確保樁體位移情況處于可控范圍內(nèi)。

3結(jié)論

綜上所述，在優(yōu)化地鐵車站基坑監(jiān)測工程時(shí)可從監(jiān)測點(diǎn)的布置、控制值的確定、支護(hù)方案的制定、位移監(jiān)測等方面著手，這樣才能保證地鐵車站基坑工程具有較強(qiáng)的安全性。另外，在施工現(xiàn)場還應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場地質(zhì)條件及地下結(jié)構(gòu)分布情況進(jìn)一步明確檢測項(xiàng)目的安全等級，以此避免所設(shè)計(jì)的監(jiān)測點(diǎn)失去原有監(jiān)測意義，造成基坑工程施工出現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)基坑工程的全方位監(jiān)測。

參考文獻(xiàn)

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