郭仙龙
武汉市政工程设计研究院有限责任公司 湖北省 430023
摘要：基坑监测是地铁站基坑施工中非常重要的一项环节，对基坑施工的安全性、稳定性有着重要的保障作用。本文结合具体的工程，重点探讨如何优化地铁车站基坑监测工程，旨在有效基坑监测工程的作用，保障地铁工程的质量与安全。
关键词：地铁车站；基坑施工；基坑监测；优化
地铁是我国城市轨道交通的一个重要标志，与我国整体经济发展有着密切的联系。而在整个地铁工程中，地铁车站基坑监测工程是最为关键的一环，对地铁工程有着关键性影响。主要因为地铁基坑工程具有施工技术复杂、面积大、危险系数高、工期紧张等特点，且在地铁车站基坑开挖、支护等施工环节，会存在许多不可控的因素，一旦有任何一个环节出现问题，就会容易导致塌方、管涌等安全事故发生。基坑作为地铁工程最基础的载体，毋庸置疑是非常重要的，因此必须要做好地铁车站基坑的变形监测及数据监测工作，建立起一套完善的地铁车站基坑监测体系，从而保证整个地铁基坑工程安全稳定运行。
1、工程概况
以某地铁车站工程项目为例，项目所在地的地质环境较复杂，属于典型的残疾台区和侵蚀丘陵区。车站总长为450.8m，宽度为45.3n，深度为22.5m，基坑具有长、深的特点，加之基坑附近环境也较复杂，存有较多的构筑物及管线，使得基坑施工难度较大。在具体的施工中，依照施工设计图纸，采用地下连续墙+3道内撑的方式作基坑的支护结构，支护结构的剖面图可见图1。
在现场地质勘察后发现，基坑所处的地层环境也较复杂，存有冲/洪积层、残疾土层、岩石风化等，属于软土地基，若不慎重处理，会严重影响基坑工程的安全性。另外，本工程周围环境也较复杂，在基坑施工中可能会引起路面、周围构筑物的不同程度沉降。因此，在基坑工程施工中，需要重点加强基坑工程的安全监测与控制。
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图1 基坑工程剖面示意图
2、基坑监测工程的目的及任务
2.1 目的
在地铁车站基坑施工监测中，环境是其中一项重要的影响因素，并与整个工程的成败有着直接的联系，这就需要做好现场监控测量工作，以此实现环境的控制。具体而言，现场监控测量是信息化施工中一项重要的环节，其作用体现在两个方面：一方面是能够对围岩进行监测分析，也能够保障周围环境的安全稳定性从而保证整个基坑监测工程能够安全稳定的进行；另一方面是能够对支护设计及施工方案的科学性进行分析，一旦发现设计参数不合理或不符合实际的情况，可第一时间进行修正，确保施工顺利进行的同时，保证施工单位的经济效益。因此，在地铁车站基坑施工监测中，首先就是要建立起一套完善的监测体系，及时将监测到的信息反馈给各个相关单位，如此既能够使基坑安全多一层保障，若周围环境存在异动，也能够及时控制，可以有效减少施工对路面及周围构筑物的影响。
而对于地铁车站基坑施工监测的目的，主要体现在这几个方面：一是充分把握各类因素对地表附着物及土地变形的影响，如此可根据现场环境及施工工艺对施工参数进行调整，降低地表及土地变形的几率；二是对地表及土地变形情况进行预测，分析变形发展的趋势及周围构筑物的实际情况，在此基础上制定针对性的处理方案；三是检查施工中围护结构的安全稳定性，并对周边岩土变形情况进行检查，检查是否在可控范围内，以此将地面沉降对周围建筑物的影响降至最低；四是合理对施工现场的土质及地下水条件进行分析，并记录施工方法、地表沉降之间生成的数据，一旦发现不合理之处及时改正。
2.2 任务
结合工程实际情况及基坑监测工程的目的，在本工程中，主要针对围护结构变形、地下水位变化及支护结构内力这三个方面进行监测。在确定监测任务后，首先需要进行监测点的布置，具体的监测点布置情况可见图2所示。监测点布置的具体要求及细节为以下：
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图2 基坑监测点布置示意图
（1）围护结构监测点。对于围护结构监测点的布置，主要考虑两个方面：一方面是在布置围护墙顶和立柱监测点时，应在连续墙顶部结构施工完成且强度达到要求后进行，布置方式应沿着围护结构的周边或立柱顶部埋设带，以“+”字形式在水平和垂直位移向设置共用监测点，同时也要在每边的中部和端部设置监测点，并控制各监测点的间距在20m以内；另一方面是在布置围护墙侧变形监测点时，应确保测斜孔的深度与排桩支护埋设深度一致，然后严重基坑每一侧中心可能会出现变形的部位设置监测点。另外，对于测斜管的布置，应确保其在围护结构中保持垂直状态，且与基坑边线垂直。
（2）地下水位监测点。对于地下水位监测点的布置，建议采用地质钻孔成孔的方式设置，同时需要在孔中预埋PVC管，以此作地下水位测量管。地下水位侧孔沿着基坑外轮廓布置，与基坑围护结构外边缘的距离约0.5m，间距约20m布置一个。地下水位测井的底部则要比基坑底部标高深2m。
（3）支护结构内力监测。在各道支撑中安装支撑轴力监测点。对于钢筋混凝土支撑轴力变化的监测，主要采用的是钢筋计的方式进行监测；对于钢管支撑轴力情况的监测，采用的是轴力计的方式进行监测。在实际监测中，需要确保钢管支撑安装到位且模板拆除后，进行初值监测，之后不间断进行监测。
3、监测数据分析
为提升基坑监测工程的效率与质量，对于此次监测所得的数据，采用了自动化和智能化的方式进行数据处理，即将此次监测到的有所数据汇集上传至终端服务器中，然后终端服务器集中进行可视化处理，并针对处理过程中发现的异常数据和异常趋势，发出警报提升。考虑本次监测的周期相对较长，因此主要选取2019年8月监测到的数据进行处理分析，对于监测到的墙顶水平位移和立柱沉降、地下水位及支撑轴力数据，具体可见下图3-图5所示。
（a）墙顶水平位移变化情况
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（b）立柱沉降变化情况
图3 墙顶水平位移和立柱沉降监测情况
图4 地下水位监测情况
图5 支撑轴力监测情况
从上述监测的数据情况来看，各监测任务均按照设计要求开展监测，其中在墙体水平位移、立柱沉降、支撑轴力、地下水位变化等方面的监测中，并未发现有异常数据或异常趋势，且变化量浮动较小，未出现预警提示。可见，经过周密的监测体系和严格变形控制后，可有效保证地铁车站基坑工程施工的安全，并且能够有效降低结构变形的情况出现。
结语：
综上，地铁车站基坑工程是一项较为复杂的系统工程，涉及的内容较多，容易受到周围环境的影响，因此在地铁车站基坑工程施工中，必须要从全局角度出发，有效落实基坑工程的监测与变形控制工作，以此保障基坑工程的安全。本文基于具体的工程实例基础上，从基坑支护结构、周围地层、建筑物及管线等方面着手，建立起相应的基坑变形监测体系，促使了基坑工程监测的优化，保证了基坑工程的安全。
参考文献：
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