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摘要：现阶段，关于深基坑的变形监测和分析应用实例较多，但是由于每个地铁所面临的地层结构、水文条件以及周边环境均不一样，无法进行简单的套用。所以，如何探索地铁基坑在变形过程中的施工规律、如何布置基坑监测方案，并指导地铁施工具有非常重要的意义。
关键词：深基坑；变形监测；桩体水平位移；地表沉降
引言
随着城市快速发展，地下空间的开发利用成为城市发展一个重要方向。城市地铁、地下商场、地下停车场的大量兴建导致深基坑工程越来越多，开挖深度逐渐递增，施工风险也不断升级。同时，基坑施工是一个复杂的动态过程，基坑监测已成为获取基坑工程“动态施工信息”的重要手段。
1基坑开挖监测方案
1.1监测范围
根据《城市轨道交通工程监测技术规范》（GB50911-2013）中的要求，本车站监测范围根据基坑设计深度、地质条件、周边环境等，综合确定为3倍基坑开挖深度范围内的基坑主体结构、周围环境及建（构）筑物，涵盖了主要影响区和次要影响区。
1.2监测内容
本车站监测对象分为基坑支护结构监测与基坑周边环境监测。基坑支护结构监测对象包括围护墙（桩）、支撑等；周围环境监测对象主要为周围地表土地、地下水、建（构）筑物、地下管线、城市道路及其他市政基础设施。
1.3监测等级
根据《城市轨道交通工程监测技术规范》基坑工程的自身风险等级划分设计深度＞20m的基坑，车站主体基坑最深为25.185m，所以基坑自身风险等级为一级。依据上述规范中周边环境风险等级划分，本基坑周边存在重要建筑物及河流，所以环境风险等级为一级。依据地质条件复杂程度等级划分，根据岩土工程勘查报告本基坑地质条件为复杂。本车站主体结构基坑按照规范综合判定基坑工程监测等级为一级。
2深基坑支护的形式
一般结构较为合理的支护主要是保障基坑建设具有一定的稳定性，之后再考虑安全与经济效益之间的平衡关系，从而进行优化设计，保障基坑能够顺利施工，一般采取的深基坑支护有以下四种类型。首先是地下连续墙支护。地下连续墙支护的模式主要是在基坑工程中开凿一定长度的沟槽，之后往内部浇筑钢筋混凝土，使得地下空间内部形成连续的混凝土墙体结构，这种支护模式拥有较为广泛的适用性，基本上能够适应各种施工类型，同时加强了建筑结构整体的刚度，保障了支护结构拥有强悍的承压能力，同时能够在施工工期较长的情况下，保障对周边环境产生最小的影响。其次是土钉墙支护。这种支护结构较为适用的场合是施工场地有限的情况下，且开挖的深度在十二米以下，土钉墙支护的施工方式较为便利，工期时间不长，但也存在明显的缺陷，如果挖掘深处有软土层就无法使用，很可能造成基坑变形的情况。再次，是锚杆支护。这种结构一般是以预应力锚杆和挡土结构结合起来能够组成一个支挡系统，共同承受土壤压强作用，因而这种模式即使在土质较差的地方也能实施，同时锚杆支护主要有两种常见形式，一种是肋柱加挡板形成的柱板式锚杆支护，另一种是钢筋砼面板加锚杆的板壁式锚杆支护。最后，是内支撑支护。这种支护的主要结构是由深基坑挡土结构配合了支撑系统组成的结构类型，在开挖深度较大的深基坑过程中较常使用，同时如果当地地质环境条件不佳也可以利用这种方式进行建设。
3基坑变形监测数据分析
3.1墙体水平位移（测斜）数据分析
以墙体水平位移累计变化量为横坐标，墙体深度为纵坐标作出各测斜孔在不同时间段的曲线图。
墙体测斜QCX05的变化图中，墙体测斜QCX05随着时间（开挖深度）的增加，围护结构的变形也随之增加，最后形成大肚状，最大变形位于开挖深度14m处，即第三道混凝土支撑设计位置处，最大变形量为54.0mm。
根据地质情况显示，该车站开挖面处于粗中砂层且本车站距离河流很近，车站坑外水位较大，基坑开挖过程中土方卸载及主动土压力增大，导致砂层流动性较强，在支撑受力不及时及车辆重载碾压情况下，地连墙变形趋势较灵敏，故此处围护结构变形最大。随着基坑底板浇筑完成且达到设计强度后，整个基坑结构属于箱涵结构，整个基坑周边土体达到稳定，基坑继续变形量变小，墙体水平位移变化速率减小趋近于稳定。
3.2地表沉降数据分析
基坑开挖过程中，随着开挖深度的不断增加，墙体水平位移变化量不断增大，坑外水位也不断升高，坑外土体产生侧移，向基坑内一侧移动，加之基坑开挖过程中大型机械施工对土体反复碾压，导致地表沉降量数据较大。随着基坑底板浇筑完成且达到设计强度后，整个基坑属于箱涵结构，整个基坑周边土体达到稳定，且施工过程中大型施工机械数量减小，地表继续变化量减小，趋近于稳定状态。
4深基坑变形后采取的控制措施
第一，应当结合施工的实际情况进行基坑变形的处理工作，要明确工程的地质现况，并根据工程施工针对变形的要求来采取正确的模式进行维护以及支持结构的建设。第二，现场应当实时监测地下水位的变化情况，及时获取监测结果反馈，在了解地下水位变化的基础上制定有效的防控措施，同时能够降低地下水位变化对工程带来的不稳定因素。第三，针对不同的土质情况要适当地增加围护结构入土的深度，保障内支护能够在短时间内及时架设，同时尽量减少深基坑施工过程中的时间间隙，注意合理选择内支撑排布方式，保障内支撑之间的间距能够承受基坑变形的压力要求，除此之外还需要在内支撑结构基础上施加一定的预应力，从而有效控制基坑变形。第四，针对基坑底部土体要根据其突出情况进行稳定措施的优化，针对某些土体隆起的情况要针对基坑底部进行加固作业，提升土体本身的力学性能，从而有效降低隆起的可能性，进而降低基坑周围土壤可能产生的沉降变形以及围护结构的水平位移，保障基坑工程顺利实施。第五，在执行基坑施工过程中要进行规范化施工，按照工序的指导进行施工作业，不能在工序未完成之前就执行下一项任务，同时由于基坑施工作业主要就是针对地下空间施工，因此施工现场地面场地也不要堆积过多的原材料，过多的堆积也会引发基坑结构变形。
结语
基坑监测工作在整个基坑开挖施工过程中至关重要，本文以北京X号线工程学习站车站基坑工程为背景，以基坑开挖过程中的实测监测数据为基础，得出如下结论：
1.本车站开挖面处于粗中砂层，车站距离河流较近，坑外水位较大，基坑开挖过程中随着开挖面增大，土方卸载及主动土压力增大，在支撑架设不及时及重型车辆碾压情况下，土体易向基坑内产生侧移，导致地表沉降、墙体水平位移等监测项目产生较大变形且变形反应较灵敏，随着基坑、底板浇筑完成且达到设计强度后，整个基坑属于箱涵结构，整个基坑周边土体达到稳定，各监测项目变化量减小，变形趋势趋于稳定。
2.围护结构墙体水平位移（墙体测斜）呈“中部大、两端小”的大肚状，符合常见的基坑开挖过程中围护结构的变形规律。墙体测斜的变化量随着基坑开挖深度的增加，变形量增大，变形量最大一般在开挖面中部，即14m上下位置处。墙体测斜在底板浇筑后变化趋势明显改善，逐渐趋于平稳状态。
参考文献
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