尚世強

隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，城市的發(fā)展得到了帶動，基礎(chǔ)設(shè)施不斷完善，作為城市重要交通設(shè)施的地鐵飛速崛起。根據(jù)當(dāng)前情況來看，大多數(shù)的城市都有正在建設(shè)的地鐵軌道工程，特別是在發(fā)達(dá)城市和新興城市，地鐵建設(shè)形成了新的高峰期。然而城市的建筑環(huán)境變得日益復(fù)雜，給地鐵的建設(shè)帶來了許多困難和挑戰(zhàn)。深基坑工程作為地鐵建設(shè)的核心工程，對地鐵的設(shè)計、技術(shù)運用、建設(shè)周期和施工都有著重要的影響。因此,必須加強地鐵深基坑施工動態(tài)監(jiān)測及應(yīng)用，為地鐵的順利建成提供保障，同時助力城市未來發(fā)展。

在建筑工程發(fā)展突飛猛進(jìn)的背景之下，地鐵建設(shè)的技術(shù)也登上新的階梯。然而城市的施工環(huán)境大多錯綜復(fù)雜，在地鐵項目進(jìn)行過程中，很容易影響周圍的巖土體，稍有不慎甚至?xí)鸪鞘薪ㄖ锏牡顾凸芫€的破壞，造成城市的重大損失。據(jù)此地鐵項目的建設(shè)必須采取信息化施工的方式，首要任務(wù)是要做好并運用深基施工動態(tài)監(jiān)測，為地鐵工程實施提供技術(shù)和信息支持。接下來，本文將就復(fù)雜環(huán)境下地鐵深基坑施工動態(tài)監(jiān)測及應(yīng)用進(jìn)行介紹，希望為當(dāng)今城市地鐵深基坑工程的實施提供一些意見，做出一些貢獻(xiàn)。

一、復(fù)雜環(huán)境下地鐵深基坑施工動態(tài)監(jiān)測及應(yīng)用的性質(zhì)及概述

面對城市復(fù)雜的地下環(huán)境，必須采用信息化技術(shù)為地鐵項目工程的實施做支撐，而運用信息化技術(shù)的重要步驟，就是深基坑施工的動態(tài)監(jiān)測和應(yīng)用。根據(jù)一般定義來說，深基坑工程是深基坑底部的面積在27m2以內(nèi)，底部的長邊小于3倍的短邊，開挖的深度超過5m（含5m）或者地下室三層以上（含三層），或者雖然開挖的深度沒有超過五米，但是地質(zhì)環(huán)境特別復(fù)雜的工程。同時，深基坑工程是地鐵建設(shè)的核心工程，深基坑的建設(shè)質(zhì)量影響著地鐵工程的進(jìn)行。

在深基坑工程開挖之前，先要根據(jù)設(shè)計文件及現(xiàn)場實際情況確定好監(jiān)測點位置，這些監(jiān)測點包括地上的建筑物、地下的管道和線路、地表沉降、支護結(jié)構(gòu)水平及豎向位移、支撐應(yīng)力等。地鐵深基坑的挖掘過程中，必須做好對深基坑周圍環(huán)境的動態(tài)監(jiān)測，并同步施工支護結(jié)構(gòu)。除此之外，進(jìn)行檢測工作的相關(guān)部門要及時上報相關(guān)的檢測數(shù)據(jù)，并根據(jù)數(shù)據(jù)設(shè)計相關(guān)方案，之后的深基坑施工過程都應(yīng)該嚴(yán)格按照方案實行。隨時對施工過程中的情況進(jìn)行全方位的監(jiān)測，為地鐵施工項目提供相關(guān)的數(shù)據(jù)，使工程能夠根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)反饋實時調(diào)整施工方案和施工工藝，加強深基坑相關(guān)防護，盡可能避免重大事故的發(fā)生，減少地鐵建設(shè)和城市發(fā)展的損失，從而保證地鐵深基坑工程的順利進(jìn)行。

二、復(fù)雜環(huán)境下地鐵深基坑工程常見的破壞形式

1.深基坑周圍的環(huán)境遭到了破壞

城市的地下環(huán)境非常復(fù)雜，地鐵的深基坑工程量大，在施工過程中會對周圍的土體造成一定程度的擾動，其中一個表現(xiàn)就是引起周圍的地表的下沉，影響周圍建筑物和構(gòu)筑物的穩(wěn)定，以及地下管道和線路的正常運行，嚴(yán)重時甚至?xí)l(fā)生重大的工程事故，造成人員的傷亡、地鐵施工受阻以及城市損失。深基坑實施后引起周圍地表下沉的因素有很多，其中包括：

深基坑的墻體錯位變位；地質(zhì)運動導(dǎo)致深基坑的變形；井點積水造成地層凝固；大量抽水引起水土流失等。因此，如何預(yù)測和控制地鐵深基坑工程引起的地面沉降成為了急需解決的難題。

2.深基坑的支護體系被破壞

有些地鐵的深基坑工程為了追趕進(jìn)度，施工過程過快過急，而忽視了深基坑內(nèi)部的質(zhì)量，大量的挖掘地下土，但是深基坑的支架體系卻沒有得到完善，深基坑內(nèi)部一直處于不穩(wěn)定的狀態(tài)?；蛘咭恍┦┕F隊存在僥幸心理，為了節(jié)省開支而減少了支撐。這些行為最終都有可能導(dǎo)致深基坑的圍護體系因受力過大而折斷，最終導(dǎo)致塌陷事故發(fā)生。

因為城市的地上環(huán)境較為復(fù)雜，在火車站或者地鐵站等張條形的深基坑內(nèi)挖掘時，由于雨水的沖刷、坡度過陡等因素，有可能引起滑坡的發(fā)生，墜落的土層砂礫沖刷摧毀了之前建造的支護體系，最終導(dǎo)致地深基坑工程被破壞。

3.深基坑工程的施工方法錯誤

一些施工團隊內(nèi)部體系不夠完善，對施工的過程和質(zhì)量要求過低，從而產(chǎn)生了以下問題：過度的挖掘地下土、開挖的順序發(fā)生錯誤、建設(shè)和拆除支護體系的方法不正確或者地下的排水設(shè)施不夠完善及時等。施工團隊必須制定深基坑工程防護的相關(guān)規(guī)定，加大對班組人員的監(jiān)督力度，并且制定一套完善的施工方案和事故發(fā)生后的應(yīng)對措施。深基坑的施工過程必須嚴(yán)格按照施工方案來實行，如果事故發(fā)生后能夠及時做出防護的措施。

三、復(fù)雜環(huán)境下地鐵深基坑工程的相關(guān)施工方案

在地鐵的深基坑工程開挖之前，必須要對周圍復(fù)雜的環(huán)境、土質(zhì)結(jié)構(gòu)以及深基坑的內(nèi)部情況進(jìn)行監(jiān)測，之后根據(jù)監(jiān)測的結(jié)果來設(shè)計方案，方案的主要內(nèi)容包括：坑壁支護、坑邊負(fù)荷、排水措施、上下通道、土方挖掘、作業(yè)環(huán)境等。

在坑壁支護方面，基坑深度和周圍施工的環(huán)境不同，采取的支護體系方案也就會不同，根據(jù)基坑的深度來進(jìn)行原狀土放坡，當(dāng)深基坑的深度小于3m時，可以采取一次性放坡的方式。當(dāng)深基坑的深度在4m到5m之間時，可以采用分級放坡的方式。為了保證邊坡的穩(wěn)定，必須明挖放坡，根據(jù)地質(zhì)情況也可以使用支護樁、土釘墻或者在地下連續(xù)墻的方式為邊坡的穩(wěn)定作保障。

在坑邊負(fù)荷方面，在坑邊堆放土方材料和施工設(shè)施時，必須嚴(yán)格按照監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行擺放，避免造成坍塌或者高空墜物而發(fā)生危險，超過坑邊負(fù)載而引起的后果將難以設(shè)想。通常情況下，堆置的土方材料和施工設(shè)施距離坑槽的上部邊緣不得低于1.2m，高度不得高于1.5m。

在排水措施方面，由于降雨或者在發(fā)掘過程中挖出地下水，深基坑常常發(fā)生積水的情況。深基坑積水不僅會影響作業(yè)，嚴(yán)重情況下甚至?xí)?dǎo)致坍塌和地面沉降，因此，做好深基坑的排水措施至關(guān)重要。對深基坑積水的控制方式通常有排水和降水。通過建造集水井，將水匯集于集水井中，之后采用水泵將水抽走，最終達(dá)到排水和降水的目的。

在上下通道方面，必須根據(jù)地下的情況，建造班組人員專用通道。在地鐵項目施工過程中，禁止班組人員隨意攀爬手架，按照要求從專用通道通過。專用通道的攀登設(shè)施可以搭建專門的梯子來保證可視條件，并且應(yīng)當(dāng)符合高處作業(yè)規(guī)范中關(guān)于攀登方面的要求，最大程度的保障班組人員的安全。

在土方挖掘方面，所有施工機械必須按照相關(guān)要求按順序進(jìn)入施工現(xiàn)場，并且經(jīng)過有關(guān)部門的檢查確保機械合格。當(dāng)機械和人工配合施工挖掘時，禁止作業(yè)人員進(jìn)入機械施工的半徑范圍以內(nèi)；等到機械停止作業(yè)以后，班組人員才可以進(jìn)入坑內(nèi)進(jìn)行作業(yè)。

在作業(yè)環(huán)境方面，必須為班組人員設(shè)置安全立足點，按照相關(guān)的要求來搭設(shè)腳手架和構(gòu)建基坑邊緣的防護。進(jìn)行交叉作業(yè)時，上下要建設(shè)一定的隔離層。同時相關(guān)部門要做好電氣設(shè)施的檢查，防止電氣泄露發(fā)生危險。

四、動態(tài)監(jiān)測可能產(chǎn)生的結(jié)果以及監(jiān)測數(shù)據(jù)如何應(yīng)用

在對復(fù)雜環(huán)境下地鐵深基坑工程進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測時，必須按照監(jiān)測方案中的監(jiān)測頻率對工程自身及周邊環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測，及時向相關(guān)部門上報超出監(jiān)測預(yù)警值的情況，并發(fā)布預(yù)警警報。各部門對監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行調(diào)查和分析，提前做好防護措施，從而通過運用動態(tài)監(jiān)測來減少基坑危險的發(fā)生，保證班組人員的安全，維護地鐵施工項目的正常進(jìn)行。

動態(tài)監(jiān)測可能會產(chǎn)生多種多樣的結(jié)果。對周圍建筑物的動態(tài)監(jiān)測來說，通常情況下建筑物會隨著深基坑的施工發(fā)生不同程度的沉降，因此，需要加大對沉降程度的關(guān)注。相關(guān)的勘察人員要時刻關(guān)注地表的變化，一旦出現(xiàn)地表裂縫等情況時，必須加固地下的防護。對土質(zhì)結(jié)構(gòu)的動態(tài)監(jiān)測來說，要對土質(zhì)的疏松程度、土質(zhì)中的水分含量以及土體變化進(jìn)行監(jiān)測。也可以根據(jù)土體的變形方向繪制曲線圖，更加宏觀地反應(yīng)土質(zhì)結(jié)構(gòu)的變化，為深基坑工程提供客觀的數(shù)據(jù)。關(guān)于水位的動態(tài)監(jiān)測方面，應(yīng)當(dāng)在深基坑外設(shè)置一定的水位監(jiān)測監(jiān)測點，實時反映地下水位深度變化，據(jù)此來進(jìn)行之后工程的實施方向。關(guān)于深基坑的支護體系的動態(tài)監(jiān)測方面，因為基層坑挖掘過程必然伴隨著樁體的移動，所以必須隨時對支護體系進(jìn)行監(jiān)測，從而保障支護體系的穩(wěn)定性。除此之外，還有多種方面都在動態(tài)監(jiān)測的考量范圍之內(nèi)，必須盡可能地做好全面對地鐵深基坑過程周圍環(huán)境的動態(tài)監(jiān)測，避免疏忽和遺落。全面的運用監(jiān)測結(jié)果和數(shù)據(jù)，對各項的監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行比較和分析，對可能發(fā)生的事故做好對應(yīng)的解決措施，在科學(xué)的控制之下保證地鐵深基坑工程的實施。

五、結(jié)語

地鐵工程是建筑工程中施工占地面積廣、施工技術(shù)復(fù)雜、深基坑挖掘難度大的一項項目。并且伴隨著城市的快速發(fā)展，城市地鐵工程所處的環(huán)境日益復(fù)雜，所以作為其重點的深基坑工程成為地鐵工程項目是否能夠順利實施的關(guān)鍵。因此，在工程進(jìn)行的過程中，必須正確運用深基坑的動態(tài)監(jiān)測技術(shù)，為地鐵施工項目進(jìn)行提供保障。施工團隊?wèi)?yīng)當(dāng)加大對深基坑的科研投入，提高深基坑的動態(tài)監(jiān)測技術(shù)，從而提高監(jiān)測數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度。同時進(jìn)行深基坑的動態(tài)監(jiān)測時，要選擇恰當(dāng)?shù)谋O(jiān)測點，全方位的監(jiān)測各個周圍環(huán)境，促進(jìn)未來地鐵工程的可持續(xù)發(fā)展。