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摘要：轨道交通的大规模建设其施工安全是重要部分，本文分析了轨道基坑风险，阐述了安全监测措施，监测结果表明风险控制效果良好。
关键词：轨道工程；深基坑；安全监测；效果；
随着近年来城市化进程的快速发展及汽车保有量不断增长，道路交通拥堵已成常态，为了有效解决城市居民出行难的问题，以城市轨道交通为骨干的公共交通受到青睐。据统计，2012年全国有多达25个轨道交通项目获得审批，投资总规模将超过7000亿元。如此大规模建设，如何保证施工安全是非常重要的课题。由于城市轨道工程的特殊性，通常属于地下工程，地质条件复杂多变，建设周期长，难免存在风险隐患。本文将探讨引入安全监测系统来控制、规避风险，保证施工安全。
一、轨道工程深基坑风险分析
城市轨道通常位于市区地下，属于深基坑工程。市区地下环境复杂，各类管线众多，且建筑物多，其风险表现主要有以下几种：
（1） 地下管线复杂、多，迁改困难，如果基坑发生变形，导致大的排水管道破裂容易造成二次灾害。
（2）宁波位于长三角区域，区内水系发达，地下潛水丰富承压水头较高，容易造成突涌，围护接缝漏水漏砂，导致周边土体沉降。
（3）区内淤泥质土层深厚，力学性质差，基坑变形控制难度大，且易造成纵向滑坡，施工难度大。
（4）基坑位于建筑及道路底下，容易影响周边建筑物，且基坑周边荷载大，基坑易变形，施工困难等。
二、安全监测系统设置
安全监测主要是为了控制围护结构、周围建筑物、构筑物及地下管线的变位、沉降和预报施工中出现的异常情况，并正确指导施工，以在施工过程中建立严格的监测网络实现信息化施工。
1.系统监测内容及要求
系统监测项目主要分为沉降量、土体位移等变形监测；渗透压力、孔隙水压力、水位等渗流监测；钢管支撑轴力、土压力分布等应力应变监测。在安全监测系统的布置中遵循：
（1）首先是要研究工程的特点，用风险分析的观念来认识轨道工程安全管理方面需要关注的问题，有针对性地对安全监测系统提出设计方案等要求。其次对车站基坑和盾构与周围建筑物及地下其他设施的监测要统一考虑，把那些最能够敏感反应基坑土体地面性状变化和安全状态的部位作为关键监测断面或部位。
（2）正确选择监测项目，合理选用监测仪器，并采用远程监控信息系统，把分散在全市各处的轨道在建工程的监测数据集中到统一数据库实现实时监管。
（3）重视施工期的安全监测，施工过程监测不仅是施工安全，优化设计，调整施工方案的需要，也是为了取得从基坑开挖、盾构掘进到工程竣工全过程施工状态变化的完整资料以及对资料进行客观全面的分析。
2.监测数据分析
按日、周、月对监测数据资料进行整理分析，分析结果要对施工安全的状态进行评价预测和预报，及时发现位移、受力等异常征兆，以确保工程施工安全，力争将事故的风险降到最低程度。应将整理分析和安全评价的成果反馈给有关部门，设计单位验证设计为优化工程设计、改进施工安全管理提供科学依据。
三、工程案例分析
1.工程介绍
该地铁车站为地下3层岛式车站，采用框架逆做，基坑开挖深度为26.353m，地面标高4.2～4.9m。地面以下5 m为15～20 m厚的淤泥质粉质黏土，其中以4-2、4-3土质最差，是典型的弹簧土，在设计中需重点考虑。地勘中描述，在基坑开挖范围内开挖土层主要为④1～④3层、⑥1层淤泥质粉质黏土，具高压缩性、低强度、弱透水性，故基坑开挖前，必须进行基坑降水。根据施工技术要求建议将地下水位降至基坑底部下不小于1.0～3.0m。
车站周边环境复杂，离最近的建筑物只有1.6m，管线较多，路面较狭窄，施工条件较差。经多方研究考虑，采用厚度为1000 mm的地下连续墙围护结构， 墙深度为46m， 假设墙顶标高为0m。计算时考虑地面超载20 kPa。主要内撑为5道钢支撑， 2道混凝土支撑。其中第一道和第四道为混凝土支撑，支撑简图见图1。应用同济启明星建模计算，计算结果见图2。
图1 地下连续墙
图2 计算结果
整体稳定，墙底抗隆，坑底抗隆，抗倾覆都满足要求，从图中不难看出轴力是较大的，施工时要重点考虑。实际设计过程中，主要措施为：
（1）地墙为1000mm厚，在成槽过程中，容易塌孔，周边房屋多数为无桩基的裙房，影响较大。设计考虑采用搅拌桩加固，加固区离裙房更近了，风险更大，难以取舍。
（2）设计中要求降水需在开工前降到基底以下1m，但是实际降水难度较大，维持长期的低水位，消耗也较大，而且长期降水是否会对周边民房有影响，也无法确定。
（3）地铁站所在马路较窄，基本无通行可能，最后采取断路，对小区内的车辆还是给予放行，但基本紧贴车站围挡，安全隐患较大。因此，必须在施工时协调考虑。
综上所述，设计最后要求对整个基坑进行全方位、立体式的监测，通过监测，确定最终施工措施。
2.监测方案内容
2.1围护墙墙顶水平位移
施工监测方测点布设间距为20 m，测点布设时先选取中间部位、阳角处、围护结构受力和变形较大处布置监测点，并在周边有重要监测对象时加密测点。
2.2围护墙墙顶沉降
围护墙顶沉降测点与围护墙顶水平位移测点为共用点。
2.3围护墙墙体变形
围护墙墙体测点布设原则和围护墙顶水平位移测点布设原则一致。
2. 4支撑立柱沉降
支撑立柱沉降点布设在基坑中部、多根支撑交汇处、施工栈桥下、地质条件复杂等位置的立柱上，测点数量不少于立柱总数的10% ，且不少于5根立柱。 2.5土体变形
土体变形测点布设间距为围护墙墙体变形测点间距的1～2倍，且在需要监测的重点建（构）筑物或地下设施与围护墙间的土体增设测点。
2.6支撑轴力
支撑轴力（钢筋应力）测点组距与围护墙墙顶水平位移测点布设一致，对支撑内力较大、受力较复杂的支撑优先布点，混凝土支撑每个界面埋设不少于4个传感器。
2.7基坑坑底隆起
基坑坑底隆起监测测点布设于基坑中部，测点剖面间距20～50m，每个剖面上测点间距为10～20m。剖面数量不少于2条，每个剖面测点数量不少于3个。
2.8地下水位
地下水位监测点布设间距为20～50m，并在围护墙外侧搅拌桩止水帷幕施工搭接处、转角处、相邻建（构）筑物处、地下管线相对密集处等重要部位增设测点。
2.9坑外土体分层沉降
坑外土体分层沉降测点布设于紧邻保护对象的土体中，且竖向测点布设在各土层分界面上，厚度较大土层适当加密。
2.10建（構）筑物沉降
建（构）筑物沉降点布设于基础类型、埋深和荷载有明显不同处及沉降缝、伸缩缝、新老建（构）筑物连接处的两侧；建（构）筑物角点；中间部位测点间距为6～20m。
2.11地下管线沉降
地下管线沉降测点间距为15～25m，在管线接头处、端点、转角处应增设测点。
2.12地表沉降
地表沉降点按剖面垂直于基坑布设，剖面间距30～50m，每个基坑侧边至少设1个剖面，每个剖面设5个测点，测点间距为5 m、5 m、10 m、10m，其中第一个测点距离基坑约3m；另外，在基坑每个墙顶水平位移测点对应位置布设1个地表沉降点。
3.实际工况分析
对工程提出的几个重点，也做了针对性的观测：对地墙加固的问题，先成槽一幅最危险位置的地墙，同时监测房屋变形，结果变形基本没有。然后又试了几幅，效果也较好，最后取消了地墙成槽加固。
降水也随挖随降，通过监测，确定水位，现已施工到坑底，没有突涌现象。直至目前通过监测地墙变形满足要求，周边房屋地表沉降也较小，管线监测也无异常，效果还是令人满意的。
在实际施工时，钢支撑出现较大轴力，但是地墙变形较小，设计推测可能支撑加轴力时，由误操作所致，因此，没采用常见的加撑方案。直至挖到坑底，没出现险情。
四、结语
安全监测系统是一个综合分析系统，能较好地识别风险，以做出合理的应对措施，好的设计必须依靠完善的监测系统来补充，才能真正确保施工安全。
参考文献
[1] 刘俊岩，应惠清，孔令伟，等. GB 5049722009建筑基坑工程监测技术规范[S]. 北京：中国计划出版社， 2009.
[2] 陈宗梁，高秀理，陈绪禄，等. DBJ 08261297基坑工程设计规程
关键词：轨道工程；深基坑；安全监测；效果；
随着近年来城市化进程的快速发展及汽车保有量不断增长，道路交通拥堵已成常态，为了有效解决城市居民出行难的问题，以城市轨道交通为骨干的公共交通受到青睐。据统计，2012年全国有多达25个轨道交通项目获得审批，投资总规模将超过7000亿元。如此大规模建设，如何保证施工安全是非常重要的课题。由于城市轨道工程的特殊性，通常属于地下工程，地质条件复杂多变，建设周期长，难免存在风险隐患。本文将探讨引入安全监测系统来控制、规避风险，保证施工安全。
一、轨道工程深基坑风险分析
城市轨道通常位于市区地下，属于深基坑工程。市区地下环境复杂，各类管线众多，且建筑物多，其风险表现主要有以下几种：
（1） 地下管线复杂、多，迁改困难，如果基坑发生变形，导致大的排水管道破裂容易造成二次灾害。
（2）宁波位于长三角区域，区内水系发达，地下潛水丰富承压水头较高，容易造成突涌，围护接缝漏水漏砂，导致周边土体沉降。
（3）区内淤泥质土层深厚，力学性质差，基坑变形控制难度大，且易造成纵向滑坡，施工难度大。
（4）基坑位于建筑及道路底下，容易影响周边建筑物，且基坑周边荷载大，基坑易变形，施工困难等。
二、安全监测系统设置
安全监测主要是为了控制围护结构、周围建筑物、构筑物及地下管线的变位、沉降和预报施工中出现的异常情况，并正确指导施工，以在施工过程中建立严格的监测网络实现信息化施工。
1.系统监测内容及要求
系统监测项目主要分为沉降量、土体位移等变形监测；渗透压力、孔隙水压力、水位等渗流监测；钢管支撑轴力、土压力分布等应力应变监测。在安全监测系统的布置中遵循：
（1）首先是要研究工程的特点，用风险分析的观念来认识轨道工程安全管理方面需要关注的问题，有针对性地对安全监测系统提出设计方案等要求。其次对车站基坑和盾构与周围建筑物及地下其他设施的监测要统一考虑，把那些最能够敏感反应基坑土体地面性状变化和安全状态的部位作为关键监测断面或部位。
（2）正确选择监测项目，合理选用监测仪器，并采用远程监控信息系统，把分散在全市各处的轨道在建工程的监测数据集中到统一数据库实现实时监管。
（3）重视施工期的安全监测，施工过程监测不仅是施工安全，优化设计，调整施工方案的需要，也是为了取得从基坑开挖、盾构掘进到工程竣工全过程施工状态变化的完整资料以及对资料进行客观全面的分析。
2.监测数据分析
按日、周、月对监测数据资料进行整理分析，分析结果要对施工安全的状态进行评价预测和预报，及时发现位移、受力等异常征兆，以确保工程施工安全，力争将事故的风险降到最低程度。应将整理分析和安全评价的成果反馈给有关部门，设计单位验证设计为优化工程设计、改进施工安全管理提供科学依据。
三、工程案例分析
1.工程介绍
该地铁车站为地下3层岛式车站，采用框架逆做，基坑开挖深度为26.353m，地面标高4.2～4.9m。地面以下5 m为15～20 m厚的淤泥质粉质黏土，其中以4-2、4-3土质最差，是典型的弹簧土，在设计中需重点考虑。地勘中描述，在基坑开挖范围内开挖土层主要为④1～④3层、⑥1层淤泥质粉质黏土，具高压缩性、低强度、弱透水性，故基坑开挖前，必须进行基坑降水。根据施工技术要求建议将地下水位降至基坑底部下不小于1.0～3.0m。
车站周边环境复杂，离最近的建筑物只有1.6m，管线较多，路面较狭窄，施工条件较差。经多方研究考虑，采用厚度为1000 mm的地下连续墙围护结构， 墙深度为46m， 假设墙顶标高为0m。计算时考虑地面超载20 kPa。主要内撑为5道钢支撑， 2道混凝土支撑。其中第一道和第四道为混凝土支撑，支撑简图见图1。应用同济启明星建模计算，计算结果见图2。
图1 地下连续墙
图2 计算结果
整体稳定，墙底抗隆，坑底抗隆，抗倾覆都满足要求，从图中不难看出轴力是较大的，施工时要重点考虑。实际设计过程中，主要措施为：
（1）地墙为1000mm厚，在成槽过程中，容易塌孔，周边房屋多数为无桩基的裙房，影响较大。设计考虑采用搅拌桩加固，加固区离裙房更近了，风险更大，难以取舍。
（2）设计中要求降水需在开工前降到基底以下1m，但是实际降水难度较大，维持长期的低水位，消耗也较大，而且长期降水是否会对周边民房有影响，也无法确定。
（3）地铁站所在马路较窄，基本无通行可能，最后采取断路，对小区内的车辆还是给予放行，但基本紧贴车站围挡，安全隐患较大。因此，必须在施工时协调考虑。
综上所述，设计最后要求对整个基坑进行全方位、立体式的监测，通过监测，确定最终施工措施。
2.监测方案内容
2.1围护墙墙顶水平位移
施工监测方测点布设间距为20 m，测点布设时先选取中间部位、阳角处、围护结构受力和变形较大处布置监测点，并在周边有重要监测对象时加密测点。
2.2围护墙墙顶沉降
围护墙顶沉降测点与围护墙顶水平位移测点为共用点。
2.3围护墙墙体变形
围护墙墙体测点布设原则和围护墙顶水平位移测点布设原则一致。
2. 4支撑立柱沉降
支撑立柱沉降点布设在基坑中部、多根支撑交汇处、施工栈桥下、地质条件复杂等位置的立柱上，测点数量不少于立柱总数的10% ，且不少于5根立柱。 2.5土体变形
土体变形测点布设间距为围护墙墙体变形测点间距的1～2倍，且在需要监测的重点建（构）筑物或地下设施与围护墙间的土体增设测点。
2.6支撑轴力
支撑轴力（钢筋应力）测点组距与围护墙墙顶水平位移测点布设一致，对支撑内力较大、受力较复杂的支撑优先布点，混凝土支撑每个界面埋设不少于4个传感器。
2.7基坑坑底隆起
基坑坑底隆起监测测点布设于基坑中部，测点剖面间距20～50m，每个剖面上测点间距为10～20m。剖面数量不少于2条，每个剖面测点数量不少于3个。
2.8地下水位
地下水位监测点布设间距为20～50m，并在围护墙外侧搅拌桩止水帷幕施工搭接处、转角处、相邻建（构）筑物处、地下管线相对密集处等重要部位增设测点。
2.9坑外土体分层沉降
坑外土体分层沉降测点布设于紧邻保护对象的土体中，且竖向测点布设在各土层分界面上，厚度较大土层适当加密。
2.10建（構）筑物沉降
建（构）筑物沉降点布设于基础类型、埋深和荷载有明显不同处及沉降缝、伸缩缝、新老建（构）筑物连接处的两侧；建（构）筑物角点；中间部位测点间距为6～20m。
2.11地下管线沉降
地下管线沉降测点间距为15～25m，在管线接头处、端点、转角处应增设测点。
2.12地表沉降
地表沉降点按剖面垂直于基坑布设，剖面间距30～50m，每个基坑侧边至少设1个剖面，每个剖面设5个测点，测点间距为5 m、5 m、10 m、10m，其中第一个测点距离基坑约3m；另外，在基坑每个墙顶水平位移测点对应位置布设1个地表沉降点。
3.实际工况分析
对工程提出的几个重点，也做了针对性的观测：对地墙加固的问题，先成槽一幅最危险位置的地墙，同时监测房屋变形，结果变形基本没有。然后又试了几幅，效果也较好，最后取消了地墙成槽加固。
降水也随挖随降，通过监测，确定水位，现已施工到坑底，没有突涌现象。直至目前通过监测地墙变形满足要求，周边房屋地表沉降也较小，管线监测也无异常，效果还是令人满意的。
在实际施工时，钢支撑出现较大轴力，但是地墙变形较小，设计推测可能支撑加轴力时，由误操作所致，因此，没采用常见的加撑方案。直至挖到坑底，没出现险情。
四、结语
安全监测系统是一个综合分析系统，能较好地识别风险，以做出合理的应对措施，好的设计必须依靠完善的监测系统来补充，才能真正确保施工安全。
参考文献
[1] 刘俊岩，应惠清，孔令伟，等. GB 5049722009建筑基坑工程监测技术规范[S]. 北京：中国计划出版社， 2009.
[2] 陈宗梁，高秀理，陈绪禄，等. DBJ 08261297基坑工程设计规程