中铁武汉大桥工程咨询监理有限公司 湖北省武汉市 430050
摘要：随着现代工程施工环境的不断复杂化，地铁车站信息化施工日趋明显。要实现信息化施工，首要的任务就是做好监测工作，它为信息化施工提供重要的依据。由此可见，开展复杂环境下的地铁深基坑施工监测设计与实践研究对指导施工意义重大、合理的监测方案设计是至关重要的一环。对在建或待建的地铁车站基坑施工监测工作具有一定的指导作用。
关键词：车站；深基坑；施工监测；设计与实施
引言
地铁工程招标和土建施工一般是按车站、区间、车辆段等单位标段来实施的。其中，车站施工较为复杂。根据《轨道交通工程施工监测规范》等相关规范的要求，为使武汉市地铁五号线第八标段都市工业园站施工能够按设计图纸准确定位、准确施工，确保监控量测数据确准及时，确保能为安全施工提供相关技术参数.
一、概述
1.国内地铁工程建设现状与前景
20世纪80年代以来，我国城市轨道交通建设发展迅速，已建成地铁的城市有北京、天津、上海、广州、南京等，如此同时，重庆、武汉、成都、大连、杭州等城市都在积极申报或者已经开始建设地铁。
2.地铁车站基坑工程中监测的重要性
监测已经成为地铁车站基坑施工中重要环节之一，基坑工程现场监测的重要性主要体现在：
1）为施工开展提供及时的反馈信息；
2）作为设计与施工的重要补充手段；
3）作为施工开挖方案修改的依据；
4）积累经验以提高基坑工程的设计和施工水平。
3.车站深基坑面临的施工难题
鉴于地铁建设一般位于城市主要繁华路段，车站附件建筑物密集、车站基坑建筑平面尺寸和开挖深度的逐渐增大而带来的一系类复杂施工问题，如：基坑围护结构的稳定与变形、毗邻建筑物或构造物、地下管线、地面交通等所带来的影响问题，已越发得到各参建单位的广泛关注。
二、监测方案设计与实施
1.施工监测基准点
竖向位移监测基准网（高程基准网），以新1985国家高程为基准建立，起始并附合于地铁施工精密水准点上。高程基准网由高程基准点和工作基点组成，一般采用二等高程基准控制网。
水平位移监测基准网采用附合或闭合导线形式，起始并闭合于施工测量控制精密导线控制网点上，一般采用四等水平控制网。
依规范要求并遵照“从整体到局部、从控制到细部”的原则，基准网在建网初期每个月复测一次，三个月后每半年复测一次，当对变形监测结果发生怀疑时，随时检核基准网。
2.围护结构桩顶水平位移监测
监测点埋设时先在围护桩的顶部冠梁上用冲击钻钻出深约10cm的孔，再把强制归心监测标志（标志上部为圆头）放入孔内，缝隙用锚固剂填充，同时注意保证与工作基点间的通视，保证强制归心监测标志的稳固，测点埋设完毕后，应进行必要的保护，并作明显标记。
3.桩（墙）体深层水平位移
测斜管的上口必须高出围护桩冠梁顶部10-20cm，从管口开始缓慢地下放至管底，同时每隔0.5m读一次数据，记录测点深度和读数。测读完毕后，拉上测斜仪，将测头旋转180°插入同一对导槽内，以上述方法再测一次，测点深度同第一次。
4.钢支撑轴力监测
采用端头轴力计进行测试。在支撑受轴力前进行初始频率的测量，在基坑开挖前测试 2 ～3 次稳定值，并取平均值作为计算应力变化的初始值。测试过程中，发现设备的测试值不稳定或无法读数时应及时分析原因并采取补救措施。在需要埋设轴力计的钢支撑架设前，将轴力计焊接在支撑的非加力端的中心，在轴力计与钢围檩、钢支撑之间要垫设钢板，以免轴力过大使围檩变形，导致支撑失去作用。支撑加力后，即可进行监测。从设置钢支撑到拆除，每天观测一次。
5. 混凝土支撑体系主筋应力监测
采用端头轴力计进行测试。在支撑受轴力前进行初始频率的测量，在基坑开挖前测试 2 ～3 次稳定值，并取平均值作为计算应力变化的初始值。支撑加力后，即可进行监测。从设置钢支撑到拆除，每天至少观测一次。
6.地表沉降观测测项目布设和实施
监测点布设应把握以下原则：应先布设管线沉降监测点以及建筑物沉降监测点，地表沉降测点布设过程中，应充分考虑同点监测，避免在同一区域重复布点。
7.周边地下管线沉降监测
基坑开挖前需进一步调查基坑周边地下管线及建筑物的分布、类型及现状，扩大调查范围，必要时对影响范围内的建筑物进行安全鉴定，为基坑开挖做好前期调查准备工作。
一般待挖至被监测管线处，埋设PVC护管，把测量标志通过护管直接置于被监测管线顶部，并以砂土固定；亦可采用抱箍的形式将测量标志固定，测量时将标尺置于测量标志顶部，每天不少于一次的观测频率。
8.周边建筑物沉降监测
监测点应沿建筑物的外墙布设，四角及拐角处应有监测点控制。建筑物位于强烈影响区时，沿外墙按10m～15m间距或每隔2根～3根承重柱布设，并重点监测所影响区域。
9.现场安全巡视
本工程现场安全巡视的主要目的：
① 掌握周边环境、围护结构体系的动态，较全面地掌握各工点的施工安全控制程度，为施工单位对工程建设风险管理提供支持。
② 坚持现场安全巡视日常化，最大程度地避免人员伤亡和环境损害，降低工程经济和工期损失，为工程建设提供安全保障服务。
③ 作为监测抽检的有益补充，及时发现事故前兆，对现象做出定性结论。
10监测周期及信息处理
（1）.监测周期与频率
监测周期分为施工前期、施工期二个阶段。
①施工前期观测 3 次，取平均值，得出可靠的初始值。
②特殊情况下，如基坑由于施工降水造成土质孔隙率增大，削弱土体的整体性时，要增加监测频率为每天两次。当监测值超过有关标准或场地条件变化较大时，加密观测；当有危险事故征兆时，则进行连续监测。
（2）.监测信息分析与反馈
在测得足够数据后，要及时整理量测数据，绘制散点图的分布形状图，选择能较好反映监测数据变化规律的函数关系式，对监测结果进行回归分析，求得时态曲线。由回归曲线预测该测点下一阶段可能出现的最大位移值或应力值，防患未然。按时编写《施工监理对比分析表》，及时反馈监测信息并上传至规定的风险预警平台，根据现场实际监测情况下发相关指令，调整施工参数，达到安全、快速、高效的施工目的。
结束语
基坑开挖过程施工监测是地铁基坑工程施工的重要组成部分，可以有效掌握基坑在开挖过程中所引起各种影响的严重程度及变化规律并推测其发展趋势。同时根据动态监测反馈数据，为施工提供科学的决策依据，在必要时可立即采取相应措施，确保基坑支护结构和周围环境的施工安全。
参考文献
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[2] 张正禄，邓勇，罗长林等.精密三角高程测量的研究.武汉大学学报?信息科学版，2006，31（1）：5-8
[3]（GB/T 12897-2006）国家一、二等水准测量规范[S].
论文作者:胡立智
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第31期
论文发表时间:2018/3/28
标签：基坑论文; 地铁论文; 车站论文; 测量论文; 高程论文; 基准论文; 建筑物论文; 《建筑学研究前沿》2017年第31期论文;