摘要：本项目为某城区顺德区碧桂路顺德新城段改造工程碧桂路下穿隧道工程基坑支护监测，碧桂路位于顺德区东部。隧道全长760m，其中敞开段共长410m；暗埋段共长350m。
根据基坑开挖深度、周围环境、支护功能等，本项目基坑安全等级为一级。本文针对实际工程案例进行了详细的分析。
1.工程地质条件
项目全线均为软基路段，发育厚度较大的软弱土层。软土以淤泥、淤泥质土为主，流塑状，具有天然含水量高、高压缩性，土的力学强度低等特点，工程性质差，尤其在地震作用及振动荷载作用下，易产生侧向滑移、不均匀沉降及蠕变等工程地质病害，对路基及构筑物的稳定性影响较大。
2.监测目的、依据和编制原则
2.1监测目的
基坑开挖可能会引发诸多问题，如坑壁土体重力下滑，破面渗流失稳，坑底土体卸载等各种不安全因素，引起不安全事故和发生。施工监测在施工中有着极其重要的作用。基坑监测的目的包括：
（1）保证施工安全。基坑开挖会不同程度地对周边环境产生一定的影响，通过及时、准确的现场监测结果判断基坑施工和周边环境的安全，并及时反馈施工，调整设计、施工参数，减少结构及周边环境的变形，保证工程安全。
（2）预测施工引起的地表变形位移。根据地表变形的发展趋势决定是否采取保护措施，并为确定经济、合理的保护措施提供依据,使参建各方面能够完全客观真实的把握工程质量，掌握工程各部分的关键性指标，确保工程安全。
（3）控制各项监测指标。根据已有的经验及规范要求，检查施工中的各项监测指标是否超过允许范围 ，并及时分析上报，以便做出施工调整的依据, 通过监测随时掌握土体和支护结构的内力变化情况，了解临近建筑物、构筑物的变形情况，将监测数据与设计预估值进行对比分析，以判断施工工艺和施工参数是否要修改,优化下一步施工参数,为施工开展提供及时的反馈信息，达到信息化施工的目的。
（4）验证支护结构设计，指导施工。结构设计中采用的设计原理与现场实测的结构受力、变形情况往往有一定的差异，施工中及时的监测信息反馈对于设计方案的完善和修正有很大的帮助。
（5）结合工程经验，提高设计、施工技术水平。地下工程施工中结构及周边环境的受力、变形资料对于设计、施工总结经验有很大的帮助。
为保证有为隧道工程基坑开挖施工监测高效、安全、规范地进行，制定本监测方案。
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3.施工监测技术要求
依据基坑支护设计对施工监测项目的要求以及国家相关规范规程，结合基坑工程的具体条件和可支配的监测经费，拟定如下监测项目：
序号监测项目监测仪器备注
1周边环境的巡视目视、相机掌握基坑开挖对周围土体、围护桩和周围建筑物的影响程度及影响范围
2桩顶位移水准仪、全站仪
3深层水平位移PVC测斜管、测斜仪
4地下水位水位观测孔、水位计
5周边建筑物、地面、
地下管线水准仪、全站仪
6立柱竖向位移水准仪
7土压力土压力计、读数仪
8坑底隆起水准仪
9支撑轴力应变计、读数仪根据监测数据具体调整
10围护桩内力钢筋计、读数仪
11构件温度温度计
表3-1 监测内容及仪器
4.监测结果及分析
4.1桩顶水平位移
基坑开挖中期的桩顶水平位移增加较快，随着钢支撑的施加，桩顶水平位移速率逐步降低，位移量逐步趋于稳定，只有在支撑受到施工荷载影响以及基坑侧壁存在严重漏水漏砂时，才会出现位移较大的波动现象。桩顶水平位移数据有所增大，累计数据未达预警值70%。
4.2桩顶竖向位移
桩顶竖向位移数据有所增大，累计数据未达预警值70%，变化量未达预警值。
4.3围护结构深层位移
随着基坑开挖的深度加深，即自孔底至孔顶，侧向位移依次增大，其原因是测斜管随同基坑两侧的柱桩一起向基坑内发生了倾斜。围护结构深层位移数据有所增大，累计数据未达预警值70%，变化量未达预警值。
4.4砼支撑轴力监测
多数轴力监测点的支撑轴力在开始阶段均呈现大幅增加的现象，之后随着时间的推移逐步趋于稳定的变化规律。这是由于支撑安装上去时，基坑刚开挖，尚不稳定，两侧的支护桩多数有向基坑内倾斜的趋势，而经过一段时间后，支护桩在支撑的作用下也趋于稳定了。而另一些测点左右两侧的轴力相差较大也是由于两侧受力不均。支撑轴力数据有所增大，累计数据未达预警值，日变化量未达预警值。
4.5地表沉降
在基坑开挖中期，由于开挖深度较大，周边辅道重车车流量较多，导致周边的局部地面出现新增裂缝，对此我方增设测点，并且增加监测频率，监测数据显示，基坑开挖后期地面沉降已趋于稳定，施工未对基坑支护结构造成影响。
4.6立柱沉降
根据立柱沉降观测数据，所有监测点沉降量均属于正常范围，立柱沉降数据有所增大，累计数据未达预警值，变化量未达预警值。
4.7坑外水位
施工过程中地下水位虽有变化，但是并未超过安全警戒值（累计绝对预警值为1000mm）。
4.8土压力
伴随着施工开挖过程中孔隙土压力比较稳定，无明显增大变化。说明在基坑开挖过程中，支护结构的位移量较小，未引起深层土体的过大扰动，累计数据未达预警值。
由上数据分析可知：监测工作中，应尽最大努力按计划埋设各类监测设施，及时准确地采集各类监测数据，并及时分析整理上报工程管理处。当某些单项数据接近或略有超警时，及时增设观测点和加大观测频率。依靠加大观测频率，及时分析数据，动态地评价工程安全，同时为解决基坑工程中施工方案变更等方面的问题提供了及时可靠的原始数据。
结束语;
深基坑开挖过程中支护结构及周围土体的稳定存在很多潜在的危险和破坏的突然性。由受勘察设计、地质条件、设计结构情况、使用材料、施工方法、周围环境、气象等多种因素的影响很难单纯从理论上预先估计可能出现的问题。信息化的监测施工手段是安全施工的有效的保障手段，在深圳市的地铁施工建设中已有成功使用的经验，在这基础上，推广建立完善的基坑监测数据库系统，服务于隧道基坑施工工作，评估工程设计、施工技术水平，总结工程经验，为今后的类似工程设计、施工及运营管理提供借鉴和参考。
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论文作者:易镇孟
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第14期
论文发表时间:2017/10/10
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