摘要：随着社会的发展和科技的进步人类对地下空间的开发越来越重视，尤其城市地铁得到了空前的发展，如何保证地铁施工安全，如何在施工过程中能够随时掌握结构变形，成为一项重要施工技术措施，监控量测作为一个重要的控制工序在我国得到了突飞猛进的发展。
关键词：监控量测；地铁明挖车站；围护结构；施工应用
1 前言
随着我国的经济发展，各大城市大规模的修建城市轨道交通，同时，但也涌现了大量的岩土工程技术问题，如城市地下工程引起的地表沉降可能危及周边建筑物、地下管线安全的问题，地下工程本身的安全问题。如何解决这些问题，是地下工程施工的关键。针对地下工程的特点，建立起一套地铁监测信息系统，保证了监测数据反馈指导设计与施工的畅通，为解决地下工程施工中的技术问题提供了必要的条件。
1.1 监控量测目的
地下工程施工要考虑对城市环境的影响。施工的力学响应可以通过施工监测实现，并及时预测地层变形的发展，反馈施工，控制地下工程施工对环境的影响程度。因此，施工监测在施工中有着及其重要的作用，其监测的目的包括：
1）保证施工安全。通过及时、准确的现场监测结果判断地铁结构的安全及周边环境的安全，并及时反馈施工，调整设计、施工参数，减小结构及周边环境的变形，保证施工安全。
2）预测施工引起的地表变形。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。
3）控制各项监测指标。根据已有的经验及规范要求，检查施工中的各项环境控制指标是否超过允许范围，并在发生环境事故时提供仲裁依据。
4）验证支护结构设计，指导施工。地下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，因此，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。
2 主要监测项目的监测方法以及监测点的布设
2.1桩顶水平位移监测
量测仪器及技术要求：围护结构桩顶水平位移控制点观测采用导线测量方法，监测点采用极坐标法观测，使用莱卡全站仪进行观测。控制网及监测点观测均按《工程测量规范》GB50026-2007二等水平位移监测网技术要求观测。
量测方法：根据施工场地的条件，基准点观测采用导线法，使用高精度的测量仪器，按相应技术规程作业，容易达到监测精度要求。
基准点的埋设：沉降监测是根据监测基准点高程进行的，基准点的形式和埋设可参考二等水准点的要求进行，其数目不少于3个，以便组成水准控制网。本监测方案共布设了5个。对基准点定期进行校核，防止其本身发生变化，以保证沉降监测结果的准确性。
2.2桩顶沉降监测
量测方法：观测采用闭合水准路线时可以只观测单程，采用附合水准路线形式必须进行往返观测，取两次观测高差中数进行平差。观测顺序：往测：后、前、前、后，返测：前、后、后、前。
2.3围护桩体挠曲位移（测斜）
本次监测测斜管埋设方式主要有钻孔埋设和绑扎埋设两种方式，并以绑扎埋设为主。绑扎埋设通过直接绑扎或设置抱箍等将测斜管固定在桩墙钢筋笼上，入槽孔后，浇注水下混凝土。为了抵抗地下水的浮力和液态混凝土的冲力作用，测斜管的绑扎和固定必须十分牢固，否则很容易与钢筋笼相脱离。
2.4锚杆、锚索的轴力
量测方法：先测读锚杆、锚索轴力计的初始频率，然后按照监测频率测读每次锚杆、锚索轴力计的频率，根据标定公式计算锚杆、锚索轴力计的读数变化，从而计算锚杆、锚索的内力。
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2.5地层土压力监测
测点的埋设与布置：采用钻孔法埋设土压力盒，并向孔内回填细砂堆至孔口。由于回填砂需要一定时间才能充分固结，因而，采用钻孔法埋设的土压力盒前期数据偏小，只有当回填料充分固结后才能较为准确地反映实际土压力。所以，采用钻孔法要在正式监测前一个月左右进行埋设施工。
2.6孔隙水压力监测
测点埋设与布置：孔隙水压力监测点宜布置在基坑受力、变形较大或有代表性的部位。监测点竖向布置宜在水压力变化影响深度范围内按土层分布情况布设，监测点竖向间距一般为2～5m，并不宜少于3个。
坑外地下水位：地下水位观测设备采用电测水位计，观测精度为1mm，其工作原理为：水为导体，当测头接触到地下水时，报警器发出报警信号，此时读取与测头连接的标尺刻度，此读数为水位与固定测定的垂直距离，再通过固定测点的标高及与地面的相对位置换算成从地面算起的水位埋深及水位标高。
2.7地表沉降
技术要求：地表沉降观测采用几何水准测量方法，使用徕卡水准仪进行观测。数据观测技术要求为：监测点观测按《工程测量规范》GB50026-2007三等垂直位移监测网技术要求观测，其技术要求及观测注意事项与建（构）筑物变形监测要求一致。
测点埋设：基准点与工作基点与桩顶沉降监测共用，地表沉降监测测点应埋设平整，防止由于高低不平影响人员及车辆通行，同时，测点埋设稳固，做好清晰标记，方便保存。
2.8围护桩内力
测点的安装与布置：围护桩内力监测点布置的原则为：测点应布置在受力、变形较大且有代表性的部位，竖直方向监测点应布置在弯矩较大处。钢筋应力计两边的钢筋长度应不小于35d（d为钢筋笼钢筋的直径），以备有足够的锚固长度来传递粘结应力。钢筋应力计一般在绑扎钢筋笼的同时进行焊接，焊接时应采取降温措施，以避免钢筋传热引起钢筋应力计技术参数的变化。在浇筑混凝土前应对钢筋笼上的钢筋应力计逐一进行测量检查，并对同一断面的钢筋应力计进行位置核定、导线编号，最好对不同位置钢筋应力计选用不同颜色的导线，以便在日后施工中万一碰断导线，还可根据颜色来判断其位置。
2.9支撑轴力
测点安装及布置：支撑轴力监测点的布置原则为：监测点宜设置在支撑内力较大或在整个支撑系统中起关键作用的杆件上；钢支撑的监测截面根据测试仪器宜布置在支撑长度的1/3部位或支撑的端头；钢筋混凝土支撑的监测截面宜布置在支撑长度的1/3部位。
3 数据分析与预测
取得各种监测资料后，需及时进行处理，排除仪器、读数等操作过程中的失误，剔除和识别各种粗大、偶然和系统误差，避免漏测和错测，保证监测数据的可靠性和完整性，采用计算机进行监控量测资料的整理和初步定性分析工作。
每次量测后均应对量测面内的每个量测点（线）分别回归分析，求出各自精度最高的回归方程，并进行相关分析和预测，推算出最终位移（应力）和掌握位移（应力）变化规律，并由此判断基坑的稳定性。利用已经得到的量测信息进行反分析计算，提供围护结构和周围建筑物的状态，预测未来动态，以便提前采取工程措施，验证设计参数和施工方法。
4 总结
监控量测作为一种施工过程中的控制工序，目前越来越广泛被应用于各类工程之中，在今后的施工中监控量测将会起越来越重要的作用，特别是在地下结构工程中监控量测作为一种通过数据分析，直接反映实体变形情况，通过数据的分析动态对各种支护参数进行调，以达到有效控制施工过程，确保施工安全。因此，在今后的施工中，必须严格按设计的点位、频率，进行监测，及时分析数据，通过数据化、信息化管理，有效调整施工参数，控制施工过程，确保项目安全。
参考文献：
[1]龚兴生，刘海奇.隧道新奥法施工监控技术分析[J].黑龙江交通科技.2016（11）：137+139.
[2]王建筑.浅谈监控量测在隧道新奥法施工中的应用[J].江西建材.2015（17）：176+182
论文作者:齐大利
论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期
论文发表时间:2019/6/25
标签：钢筋论文; 量测论文; 应力论文; 基准点论文; 位移论文; 地表论文; 结构论文; 《基层建设》2019年第7期论文;