1、地铁工程中基坑监测的探析摘要:本文简述了深基坑工程监测的工作内容，重点说明支护结构监测和周围环境监测的方法,提出基坑监测工作要求，监测频率与预警位及处理做了一个系统的分析！ 关键词:地铁；工程；基坑；施工监测； Abstract: This paper briefly describes the deep foundation pit monitoring work, focusing on monitoring on supporting structure and surrounding environment monitoring method, the foundation pit m
2、onitoring work requirements, the frequency of monitoring and early warning and treatment to do a systematic analysis! Key words: Subway; engineering; foundation; construction monitoring 中图分类号：U231+.3 前言： 随着我国城市建设高峰的到来，高层建筑、市政道路、立交桥地铁工程、市政污水排放工程、地下商业街、人防工程等越来越多，这些工程建设均要开挖深基坑，基坑的面积和深度向大而深方向发展。在基坑开挖施工过
3、程中，基坑内外的土体将由原来的静止土压力状态向被动和主动土压力状态转变，应力状态的改变引起围护结构承受荷载并导致围护结构和土体的变形，围护结构的内力和变形中的任一量值超过容许的范围，将造成基坑的失稳破坏或对周围环境造成不利影响。在基坑围护设计和变形预估时，一方面基坑围护体系承受的土压力等荷载存在较大的不确定性，另一方面对地层和围护结构一般都作了一定的简化处理，与工程实际有一定的差异，加之基坑开挖施工在时间上空间上都有很大的跨度，受天气条件、施工过程等影响极大。故在基坑施工过程中，只有对基坑支护结构、基坑周围土体和相邻的建筑物进行全面、系统的监测，才能对基坑工程的安全性和对周围环境的影响程度有全
4、面地了解。某地铁站工程基坑开挖深度 23 m , 采用地下连续墙加内支撑的支护方法,为保证基坑开挖及结构施工安全, 采用信息法施工,本文介绍其监测方法、监测设施、数据处理与反馈。 1 概述 某地铁站工程基坑长 14812 m , 宽 28175 m , 开挖深度 23 m , 采用地下连续墙加内支撑的支护方法。按设计要求, 为保证基坑开挖及结构施工安全,基坑施工应与现场监测相结合,根据现场所得的信息进行分析,及时反馈并通知有关人员,以便及时调整设计、改进施工方法、达到动态设计与信息化施工的目的。 该基坑的监测内容主要有:基坑壁(地下连续墙) 的水平位移观测(测斜);地下连续墙顶水平位移监测;混
5、凝土内支撑梁的轴力测试;钢管支撑梁的轴力测试。通过基坑位移与支撑梁的内力监测,基本上可以了解基坑的稳定情况。 该工程通过信息化施工,监测小组与驻地监理、设计、业主及相关各方建立良性的互动关系,积极进行资料的交流和信息的反馈,优化设计,调整方案,保证了工程施工的顺利进行。 2 监测组织 按该工程的特点和要求,施工单位与勘察研究机构合作,组建专业监测小组,负责该工程监测的计划、组织和质量审核。 制定如下组织措施: a) 监测小组由经验丰富的专业技术人员组成; b) 做好基准点和监测点的保护工作; c) 采用专门的测量仪器进行监测,并定期标定; d) 测量仪器由专人使用,专人保养,定期检验; e)
6、测量数据在现场检验,室内复核后才上报,并建立审核制度,对采集的数据及其处理结果经过校验审核后方可提交; f) 严格按现行建筑基坑支护技术规程等规范与有关细则操作; g) 根据测量及分析的结果,及时调整监测方案的实施; h) 测量数据的储存、计算与管理,由专人采用计算机及专用软件进行; i) 定期开展相应的 QC 小组活动,交流信息和经验。 3 测点布置及监测方法 3.1 测点布置 按设计要求,在基坑周边共布置 8 个测斜孔、19 个墙顶水平位移监测点、每层 11 根钢筋混凝土支撑梁、23 根钢支撑梁进行应力监测。 3.2 测斜方法 测斜采用 CX201 型测斜仪对土体进行监测 , 精度0.01
7、 mm 。测斜管埋设时,在现场组装后绑扎固定于钢筋笼上,校正导向槽的方向,使导向槽垂直或平行于基坑边线方向,随钢筋笼一起沉放到槽内,并将其浇灌在混凝土中。浇灌混凝土前,封好管底底盖,并在测斜管内注满清水,防止测斜管在浇灌时浮起和防止水泥浆渗入管内。测斜管露出冠梁顶部约 1020 cm 。测斜管孔口的保护措施 :用100 镀锌钢管将测斜管顶部约 1 m 套住,焊接在钢筋笼上,并用堵头封住。镀锌管与测斜管之间用水泥砂浆填塞。 在基坑开挖及地下结构施工过程中实施测斜,以了解地下连续墙的变形情况。测试时保证测试仪导轮在导槽内,轻轻滑入管底待稳定后每隔50 cm 测读一次,直至管口;然后测斜仪反转 18
8、0 度,重新测试一遍,以消除仪器的误差。第一次(基坑开挖前) 测试时,每个测斜孔至少测试 2 次,取平均值作为初始值。 3.3 支撑梁轴力监测方法 对钢筋混凝土支撑梁,采用钢筋应力计测试混凝土内支撑梁的轴力。施工时在支撑梁每个测试断面的上下主筋上各焊接一只钢筋应力计,将导线引出。基坑开挖时由频率计测试其轴力变化情况。对钢管支撑梁,钢支撑安装好以后,将钢弦式表面应变计粘贴固定在钢支撑的表面,并把导线引出。测试时用频率仪测试钢支撑的应变,再用弹性原理即可计算支撑的轴力。 3.4 地下连续墙顶观测方法 将各测点设置在压顶梁上,将基准点设置在基坑开挖深度 5 倍距离以外的稳定地方。采用小角度法或视准线
9、法观测围护墙顶的水平位移。 4 主要监测设备(j 见下表) 5 监测频率与预警位 监测频率根据施工进度确定,在基坑开挖阶段,每天一次,其余可每隔 35 天 1 次。当监测结果超过预警值时应加密观测,当有危险事故征兆时连续观测,并及时通知有关人员立即采取应急措施。为确保基坑安全,设计要求加强基坑监测,将监测数据及时反馈给有关人员,实行信息化施工,对各监测项目按规范要求设置预警值,超出预警值时迅速报有关部门处理(见表 2) 。 表 2 基坑监测设计预警值 6 监测数据处理及反馈 6.1 成果整理每次量测后,将原始数据及时整理成正式记录,并对每一个量测断面内每一种量测项目,均进行以下资料整理: a)
10、 原始记录表及实际测点图; b) 位移(应力) 值随时间及随开挖面距离的变化图; c) 位移速度、位移(应力) 加速度随时间以及随开挖面变化图。6.2 数据处理 每次量测后,对量测面内的每个量测点(线) 分别进行回归分析,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,提供维护结构和周围建筑物的状态,预测未来动态,以便提前采取技术措施,验证设计参数和施工方法。6.3 反馈方式 监测数据全部输入计算机,由计算机计算并描绘出各测量对象的变化曲线,然后反馈给有关单位和人员。由于该工程监测中采用的仪器大多数是传感式的,其零漂移或温度补偿等都在计算机中设置,并由计算机处理。由于该工程监测中采用的仪器大多数是传感式的，其零漂移或温度补偿等都在计算机中设置，并由计算机处理。 7 结束语 基坑围护是一个系统工程，涉及到建设单位、设计单位、施工单位、挖土单位、监测单位，因此涉及面十分广泛，各单位必须高度重视。监测单位应及时将观测分析结果反馈给建设、设计、施工单位，使建设单位、设计单位及施工单位及时了解、掌握基坑围护的运行情况，从而做到动态管理及动态设计，确保工程施工的安全性和经济性。
