刘帅培
北京城建道桥建设集团有限公司 北京市 100022
摘要：社会城市化发展进程的不断推进，使深基坑工程数量增多，建设难度进一步加大。对于地铁工程来说，做好对深基坑的施工监测是十分重要的，尤其要合理运用深基坑施工监测技术，实现对整个地铁工程的深基坑稳定性与安全性的状况监测。为保障深基坑工程安全开展，防止深基坑对周边构筑物造成的变形影响，相关监测部门需应用更加先进的监测技术手段，开发出功能完善的深基坑监测系统，及时发现深基坑工程开展期间的安全隐患，并制定出相应解决方案，真正意义上实现智能化信息化施工目标。就目前来看，深基坑监测技术就是以监测项目的控制值为执行依据，在深基坑施工期间的水平位移或沉降量等超过控制值的情况下，相关工作人员需立即采取相应措施，保护工程总体结构以及周边环境的安全性。为了确保地铁工程深基坑的施工质量，需要做好深基坑施工的监测工作，包括对支护结构位移的监测、对周边建筑物的沉降监测等，通过动态、全面的监测技术，可以实时掌握深基坑在施工过程中的情况。一旦出现了异常状况，可以及时调整，从而确保地铁工程的顺利竣工，促进我国地铁工程的高效、快速发展。本文从深基坑施工监测技术的重要性入手，就地铁工程深基坑施工监测技术的应用进行了分析。
关键词：地铁工程；深基坑施工；监测技术
引言
随着社会经济的不断发展，城市规模不断扩大，地铁成功解决大城市交通拥挤问题，有效的保障了市民快速方便出行。地铁的建设位置一般都要穿过城市发达的商业区域、主要旅游景点等客流量多的繁华地段，如若工程本身的安全稳定存在问题，则会造成周边建筑物开裂倾斜、变形，地下管网断裂等，引发严重事故。因此，必须对地铁基坑进行有效的施工监测，保证其结构的安全稳定性。
1地铁工程深基坑施工特点及分析
地铁深基坑施工与普通建筑基坑施工有很多不同之处，具体体现在：1）地铁深基坑工程施工规模相对较大，深度较深，结构狭长造成作业空间狭窄，一定程度上增加了深基坑支护施工的难度。2）地铁沿线会经过城市相对繁华地段，地下管线密集，施工中存在很多不确定的因素，可能会涉及如电力线路、燃气管、通信线路、水管线等，一些老旧管线渗漏，会出现地下水的集聚情况，影响到基坑施工安全。因此，在项目设计中需要与多个部门进行协调工作。3）地铁深基坑开挖中对变形控制要求高，深基坑开挖的深度越深，相对应的安全等级越高，还要考虑地面沉降、周边环境保护等需求，因此整体施工难度相对较大。
2深基坑施工监测技术的重要性
在应用深基坑施工监测技术的时候，尽管已经进行深基坑的稳定性计算，但在挖土过程中应力场、边界条件的变化，仍然会产生不可预见的较大位移或变形的发生，如没有采用施工监测技术，不能及时有效的处置，极容易发生失稳等安全事故，使整个施工缺乏稳定性和安全性。因此，做好对深基坑的施工监测技术的研究是非常重要的，可以避免出现在挖掘过程中出现的基坑位移的现象。此外，在深基坑施工监测技术的实际运用中，还可以通过施工现场的数据收集及危险实时报警技术对现场施工环节进行安全监控，这对于地铁工程来说，具有十分重要的现实和社会意义。一般情况下，在进行地铁工程深基坑施工的时候，使用地下连续墙加内支撑的支护方法较多，并且为了确保施工作业的安全性，深基坑施工环节还需要和施工现场的监测进行有效的结合，对各类数据进行收集和分析，从而为施工工程的顺利开展打下坚实基础。目前，对于深基坑施工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监测数据、钢管支撑梁的轴力监测数据等。通过收集这些数据并进行分析，以实时掌握深基坑的稳定状况。
3地铁深基坑支护施工技术探讨
3.1土方开挖技术
深基坑开挖前要制定科学的施工方案，按照分层、分块、对称、平衡、限时的要点，遵循“竖向分层，纵向分区分段，先支撑后挖”的施工原则进行土方开挖，在开挖时要进行相应的支护施工，快速形成支撑体系，控制围护结构的变形，为现场后续工作提供良好条件。地铁深基坑施工中，开挖工作非常重要，要严格遵循相应的施工原则。当土方开挖到各层支撑底部时及时进行支撑施工，开挖工作开始时，要及时在基坑内设置集水井、排水沟，避免出现积水。基坑放坡需结合环境、地质等条件进行控制，对于长时间暴露或需要承受水力冲刷的情况，需要采用坡面保护措施，避免出现滑坡问题。
土方开挖顺序、方法须与设计要求保持一致，严格控制分层开挖长度，合理安排基坑验收，剩余部分使用人工开挖，完成后及时进行封底，减少对基底土的扰动。施工过程中严禁设备碰撞支撑，人员不得在支撑上行走且不允许增加负荷，现场还要安排专业安全人员进行跟班作业。基坑开挖时应及时施作桩间网喷，保证桩间土体稳定并为后续结构防水施工提供平整工作面。开挖至基底后及时施作接地装置。加强基坑稳定的观察和监控量测工作，推荐采用支撑轴力自动补偿系统，以便及时发现施工安全隐患，并通过监测反馈及时调整开挖程序、预加轴力值。
3.2管线渗漏水处理技术
地铁深基坑工程中漏水和渗水现象较为常见，严重的渗漏水问题会影响到支护结构的可靠性，因此，在施工中发现渗水问题要及时处理，结合实际采取相应的措施。渗水量相对较小时，其对工程支护结构和周围的影响也相对较小，这种情况下可以采用在基坑底部设置排水沟，对渗漏水进行排除。遇到渗漏水较大的情况，可以采用引流或补救的措施，主要是在渗漏水处围护墙打入钢管，借助钢管排水。同时针对薄弱的地方，还需要采用混凝土或砂浆进行修补，以免再次出现渗漏问题。此外，针对大面积的渗水问题，需要挖开支护墙，确保其整体在水位以下，然后采用高压注浆等方式进行整体加固。如果遇到严重的渗漏引起坍塌等问题，需要在坍塌处放沙袋，确保引流管过滤砂石，将水排除，施工中为提升施工效率，可以设置水泵抽水的方式排水。
3.3加强深基坑支护结构施工质量管理
要确保深基坑工程质量，施工单位要结合实际，对施工每个环节进行控制管理，并采用动态化的工程监督管理方式，确保工程施工满足设计的要求。在深基坑施工中，施工单位要严格控制好施工进度，根据施工所在地周边的地质条件和水文状况，结合基坑深度，对支护结构施工质量进行控制，结合工程实践，在地层差、地下水补给丰富的地区，尤其是软弱富水地层，理论受力与实际有较大的差距，从而出现开挖中土体受力不均、时空效应过快的问题，影响到基坑的稳定性，严重的会出现坍塌问题。因此，基坑施工中，施工单位要对基坑的面积和深度进行分析，选择合适的开挖方案，做好及时支护工作，确保内外受力体系稳定平衡，提升工程的安全性。
此外，要把握好细节问题。
要确保地铁施工各类受力节点的施工质量，如支撑与围檩节点、围护结构接缝质量、桩间止水帷幕深度与质量、监测设备预埋质量等。采用动态化、自动化的手段进行检测，验证基坑稳定性与受力构件的可靠性，及时采取有效的措施控制基坑可能发生的异常风险，如钢支撑伺服系统、水位与地面沉降自动报警系统等。
地铁深基坑工程和围护结构体系是在相互作用下动态变化的系统，在实际的工程设计和施工中，要了解复杂条件下基坑支护结构和土体变形情况，对基坑工程系统进行全面监控与管理，并及时做好信息反馈，遇到质量缺陷及时采取预警与补强措施，遇到隐患应在初期进行及时整改。施工设计中，可以采用有限元模型，以较为不利的工况预测变形与施工时序的关系，调整参数，优化支护结构体系，从而确保施工的安全。
4地铁工程深基坑施工质量的影响因素
4.1支护结构系统
在地铁工程中，深坑基支护结构系统是必不可少的重要措施之一，与施工工程的安全性与稳定性密切相关。深坑基支护结构系统主要涵盖了围护墙体的刚度参数、支撑水平的高低参数、垂直向的间距大小、墙体厚度等数据，会对支护结构系统产生不利影响的因素也较多，如在地下设置的围护结构深度距离、支护结构的施工工艺、施工质量水平等。这些环节都与地层位移现象密切相关，也是影响地铁工程深基坑施工质量的关键性因素。
4.2深基坑分阶段、分批次开挖
深基坑开挖的方式较多，尤其是对于形状为长条形的深基坑施工工程来说，在挖掘时，需要按照限定长度分段挖掘，并且在实际施工时，也需要充分、合理地运用深基坑的空间优势，做好深基坑的隆起处理，确保提升其安全性与牢固性，从而避免出现地层位移的现象。因此，深基坑分阶段、分批次开挖操作也是影响深基坑施工质量的重要因素。
4.3深基坑内土体性能发生变化
如果深基坑内土体的性能发生变化，会对施工工程的产生一定的安全隐患。因此，为了确保深基坑施工的顺利开展，需要对深基坑的内部与外部进行加固处理，以有效提升土体的强度、刚度及承压负荷能力，最大程度减少深基坑的地层位移现象，以确保施工质量。
5地铁工程深基坑施工监测技术的实际应用
5.1支护桩位移的监测方法
为了切实做好地铁工程的深基坑施工，需要对支护桩的性能等方面参数进行合理的设计，以便后期实施支护桩位移监测工作，确保可以发挥最佳支护效果。支护桩位移监测的具体方法如下：
（1）在设计支护桩时，需要结合现场的实际施工情况，综合考虑各个顶部之间的距离，并且合理设计支护桩的位置和水平位移的监测点，以实现高效、合理的布局设计。
（2）选择离地铁工作深基坑一定距离的区域，安装好3个1级基准点，以实现平面三角网的功效和作用，然后借助专业的平差软件及高精度全站仪，以实现对深基坑施工的全面监测，确保深基坑支护桩施工的安全性与稳固性。
（3）对于深基坑支护结构可能发生的侧向位移的情况，需要及时监测，必要时需要配合测斜仪，采用多次、反复测量的形式实现对支护结构侧向位移的全面、高效监测，这也是确保地铁工程深基坑施工顺利开展的技术措施之一。
以某城市一号线地铁工程为例进行监测技术的简要分析。在地铁工程的深基坑施工中运用监测技术，主要是对深基坑支护结构系统进行监测，如对围护结构的深层水平位移、桩顶水平位移、支护结构应力等内容进行全方位监测。其中，对于桩顶水平位移的监测，主要是运用全站仪，实现对整体支护结构的监测，并运用水平角全圆方向观测的原理，对各个点的水平方向和角度产生的数据进行测量，然后准确计算出水平位移量，以实现对其的全面监测。此外，由于该地铁一号线周围的地理环境较为复杂，且地层厚度所产生的变化差异性也较大，因此为了确保顺利开展对深基坑的施工监测，需要选择合适的位置设置永久性测量基准点。为了确保基准点的稳固性，需要使用深埋式的形式布设，并且确保不会受到现场施工的影响。此外，在进行地铁工程深基坑挖掘时，每2h需要对现场的施工进行1次监测，确保施工的顺利开展。
5.2周边建筑物的沉降监测方法
在进行地铁工程深基坑挖掘的过程中，为了确保周边建筑物的安全性与稳定性，需要做好对周边建筑物的沉降监测工作。
（1）选择合适的地铁工程深基坑的周边建筑物的首层承重柱，然后在上面安装监测点，并且控制好和深基坑会影响到的区域范围距离，以确保最佳的监测效果和质量。
（2）设置3个基准控制点，每个基准控制点之间的距离为160m左右，然后进行高程联测，主要运用的监测方式是电子水准仪，并且以此高程起算作为监测的数据。此外，施工方使用的电子水准仪还可以实现对道路、地下管线的监测。对于此类监测点的位置选择，需要布设在道路截面变化处、管道接头处，并且确保监测具备持续性。而对于边坡土体位移的检测，则需要配合使用测斜仪，先在施工的土体内预先埋下测斜管，然后在进行深基坑挖掘时实现动态监测。等到深基坑挖掘到一定的深度之后，监测的频率会依据变形速率进行合适的调整，以实时确保监测的准确性，为施工方提供有效的数据指导，确保施工的顺利竣工。此外，为了实现对土体的分层沉降的监测，需要在土体的深层部位埋设分层沉降标，以全面了解深基坑边坡的稳定性能，确保施工的质量与安全。当然，对于地下水位的监测也是十分重要的，主要是运用电极传感器实现对地下水位的监测。在地铁工程深基坑挖掘的过程中，每3h进行1次地下水位的监测，确保深基坑施工的安全性。同时，定期巡查各类裂缝，重点位置为支护桩、临近地表处以及建筑物的表面等，如果发现裂缝，需要马上测量，实施连续监控。
结束语
随着我国地铁工程的快速发展，地下空间的高效利用已经成为我国未来建设的重点方向，值得不断深入探究和发掘。但是随着地铁工程的不断增多，深基坑施工质量问题也日益增多。为了确保深基坑施工的顺利开展，保质保量地竣工，需要合理应用深基坑施工监测技术，实现在深基坑施工过程中实时、高效的监测，从而为相关人员提供更多的数据支持和帮助，以确保地铁工程施工的安全性。
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