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摘要：地铁是将城市空间在交通运输上的扩展，主要在地下进行运转和开通，因此能极大地提高城市空间地利用率，减缓交通压力。但同时，地铁也面临着一定地安全性能和稳定性能的问题，因此，地铁车站基坑围护结构对地铁站安全的保障作用是地铁站施工的主要研究问题之一。本文主要针对地铁车站基坑围护结构及施工监测进行简要分析。
关键词：地铁车站：基坑围护结构；施工监测
1 地铁车站基坑围护结构特点
与其它基坑工程相比，地铁车站基坑工程无论是在工程规模上还是在结构复杂程度上都与普通基坑工程存在较大的差异。地铁基坑主要特点：一般属于狭长形结构，深约20～30m，周边环境相对复杂，对基坑变形要求较高。因此，地铁基坑围护结构形式较简单，一般选择排桩/连续墙+内支撑结构（对撑或斜撑），开挖方式一般选择斜面分层分段开挖；基坑等级一般为一级，施工时需保证施工质量，并及时架设支撑结构以控制围护桩/墙变形，从而控制周边建（构）筑物变形。
2地铁车站基坑围护结构施工需要注意的因素
2.1工程地质、水文地质环境
地铁结构均在地面以下，因此地铁施工主要受工程地质和水文地质影响。
工程地质对施工措施影响：根据拟建工程场地地质情况，对围护结构影响主要有：基坑范围内岩土体参数较好时，支撑结构内力较小，同样围护结构内力也相应较小；基坑范围内岩土体参数较差时，会导致支撑结构内力较大，或者支撑道数增加，有时需要增加临时立柱、采用并撑结构、采用砼支撑增加支撑强度和稳定性，同时会引起围护结构内力变大，从而需要增大围护结构尺寸。在遇到较差地层时，施工方可需根据工程地质及场地条件，适当增加监测项目，比如土体深层位移、支撑桩（墙）结构应力、坑底隆起（回弹）等，必要时需对基坑临近的建（构）筑物附近地层加固处理。
水文地质对施工措施影响：根据拟建工程场地水文地质情况，地下水处理措施一般分两种：坑外降水或施作止水帷幕，比如使用咬合桩或旋喷桩等。坑外降水一方面需要地层渗透性较好且水位不高，基坑涌水量不大，另一方面需要拟建工程基坑周边有合适的场地条件完成坑外降水施工，还需考虑降水施工后引起的沉降能否满足周边建（构）筑物要求。施作之水帷幕一般在拟建工程场地水位线较高时，土体渗透性好，基坑涌水量较大。这时坑外降水一般难以将水位降到基坑底以下，因而需要采取堵水措施；或者拟建工程场地周边无条件降水作业时，也可以考虑采取堵水措施，但会引起工期增加。
2.2 围护结构的强度和稳定性
围护结构的强度和稳定性是影响地铁车站基坑围护结构施工安全的重要因素。在地铁基坑逐层开挖到基坑底及逐层拆除支撑的过程中，围护结构内力会相应引起变化，同样各工况下基坑稳定性判定的各参数会相应变化。围护桩（墙）及内支撑结构应有足够的强度及稳定性，满足基坑施工各工况下受力要求。同时围护桩（墙）应有一定插入深度，满足基坑稳定性、抗隆起的要求。对于地铁基坑，由于一般采用多道支撑，插入深度一般不小于0.2H（基坑深度）。支撑结构还除满足基坑受力要求外，还应考虑自身稳定性，必要时采取增加临时立柱等措施以增加其稳定性。基坑在分层分段开挖时，当一段开挖到支撑位置时，应及时架设支撑结构，保证围护结构水平向强度，从而减小围护桩（墙）变形。
2.3施工时天气影响
地铁基坑施工时，除受到工程地质、水位地质及自身围护结构特性影响外，还包括许多自然环境因素。比如空气温度、湿度、降雨等因素。当地铁基坑围护结构采用钢支撑及钢临时立柱时，由于钢结构受温度影响较大，当基坑施工临近冬季时或者昼夜温差较大时，其内力会发生变化，在结构尺寸偏大时较为显著。施工时应加强监测、现场巡查。降雨对基坑施工安全也有一定影响，比如会导致基坑周边土体参数变弱，基坑内积水过多等，施工时需做好应急预案及基坑周边降排水措施，同时还应准备应急发电设备，防止因断电导致基坑内积水抽排不及时，致使基坑失稳。
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2.4其它人为因素
比如基坑施工时监测不到位、现场放线误差较大、围护桩（墙）施工误差较大引起结构侵限等人为因素，导致需凿除一定尺寸围护结构以保证地铁结构正常使用的，施工前应加强相关人员教育，并定期加强内部检查等，减少人为因素对基坑施工的不利影响，从而保证基坑施工安全。
3地铁车站基坑围护结构施工监测的具体措施
3.1地铁车站基坑围护结构的施工方案设计
地铁车站基坑围护结构施工时，先根据图纸摸察基坑周边地下管线、空洞、地质等地下情况，并及时反馈有关单位；其次现场放线定位，根据围护桩/墙布置情况合理制定相应工筹计划。施工前应注意场地布置，场地条件合适的情况下基坑周边严禁堆放较重的工程材料，比如钢支撑、钢立柱、砂土等，避免超载过大，导致围护结构内力过大；当场地条件较差时，需和相关单位沟通能否在基坑周边进行较大堆载，并在打桩前应告知设计方，必要时调整堆载处围护结构配筋及钢支撑预加力，保证基坑施工安全。施工时应根据基坑条件选取适当的挖土方式，在开挖时应注意及时架设支撑。同时注意基坑施工过程中地下水情况，及时抽排坑内积水。施工时应注意相应监测点埋设，并且及时跟进施工监测，控制基坑变形及周边建（构）筑物变形。
3.2地铁车站基坑围护施工监测工作的目的
地铁车站基坑施工时，需对特定项目进行施工监测以控制基坑和周边建（）构筑物变形，对基坑及周边管线、建筑物等结构发生可能的破坏进行预警，从而可以提前采取应急措施，保证工程结构及周边环境安全。
3.3地铁车站基坑围护施工监测工作的措施
地铁车站基坑围护监测工作主要根据工程监测等级选取相应的必测项目，并且根据工程需要适当增加相应选测项目。一般主要的必侧项目有：支护桩（墙）顶部位移、支撑轴力、锚杆拉力、地表沉降、地下水位、建（构）筑物竖向位移及差异沉降等。根据相应项目的监测值，可以在施工时适当增强围护结构刚度，避免施工时工程地质与设计时差异较大或者一些人为、气候等因素，导致结构内力过大，引起变形增加。当对周边环境施工监测值较大时，也可以采取相应保护措施。
3.4现场施工监测
在地铁车站基坑围护结构施工过程中，施工监测是一个必不可少的环节。对于地铁车站基坑围护结构施工监测来说，首先应该对围护结构的水平位移、桩体变形、以及结构内力（支撑轴力/锚杆拉力）方面进行监测；其次还需要对影响地铁车站基坑围护结构稳定性和强度的因素进行分析。另外，在监测过程中还应注意监测点的布设方式，不同监测项目对测点布置要求不同，且能合设的监测点宜合设。并且为了确保监测结果精确往往在实际中会设立多个观测点，从而提高施工监测的精确性，有助于减少工作人员对监测数据的人为影响，从而得出较精确的监测结果。值得注意的是，在对地铁车站基坑围护结构进行施工监测过程中，需要进行绘图分析，从而系统的把握基坑围护结构的内力、变形情况，并从中找出影响地铁车站基坑围护结构受力情况的关键因素，进而对地铁车站基坑围护结构施工措施进行调整。
4结束语
综上所述，在地铁建设过程中，地铁车站围护结构施工是最重要的环节之一。它的顺利施工亦是保证地铁车站实现其功能的重要条件。但是在围护结构施工中存在一定自然或人为的影响因素，因此，在建设过程中需要充分考虑自然环境诸如工程地质、水文地质等因素，也要考虑一些人为误差、气候等偶然因素，通过采取相应的措施，减少外部条件影响，控制结构变形，保证施工安全，从而保证人民财产安全。
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论文作者:王齐
论文发表刊物:《建筑科技》2018年第1期
论文发表时间:2018/4/8
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