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【摘要】地铁深基坑工程难度大,基坑安全控制极为重要。深基坑工程应选择合适的支护形式和降水方式。在施工过程中,基坑开挖要严格按照设计进行,同时密切关注周围地表沉降、围护桩水平位移等监测监测数据。良好的施工安全风险管理体系为深基坑工程的顺利进行提供保障。本文分析了地铁工程深基坑施工中经常遇到的问题，阐明了深基坑监测工作的重要性以及重点，确保工程的顺利进行。
【关键词】地铁工程 深基坑 施工监测 技术应用
中图分类号：K826.16 文献标识码：A 文章编号：
前言
基坑工程是一个大的系统工程，它的施工过程包括围护施工、加固、降水、开挖、支撑等众多的施工工艺，而基坑变形伴随着基坑施工的全过程。控制基坑变形应注重施工过程中的每一环节，应根据基坑的开挖深度逐级分层控制，对每一步施工进行控制，采取快挖快撑的指导思想，注重每一项施工，保质保量地按时完成。在施工中，首先应制定科学的施工计划和施工工序，在施工过程中严格按施工计划执行。
一、基坑工程的特点
( 1)基坑开挖深度范围土层主要为杂填土和砂质粉土, 砂质粉土土层渗透性大, 由于距离河道较近, 地下水补给量较大。
( 2)基坑主要开挖深度6. 15m、6. 85m, 但电梯井位置开挖深度为8. 2m, 开挖深度较大。
( 3)东西两侧距已建多层楼太近, 彼此之间的桩基、承台高差较大, 处理不当可能危及两侧楼的安全使用。
二、深基坑监测工作的重要性
基坑监测是指在施工及其使用期限内，对建筑基坑以及周边的环境实施的安全检查和监控工作。由于地下土体性质、荷载条件等等因素都存在诸多的不确定性，在施工之前必须做好系统、精确的监测工作，才能正确指导施工，为施工合理规划提出可靠的供参考的意见。首先，依靠现场监测提供动态信息来对施工项目做出反馈性指导，并且通过所得到的监测数据实时反映基坑的施工强度，为合理安排施工成本提供可靠依据。其次，通过深基坑的监测系统，可以确切掌握施工的地下环境，以帮助施工人员了解施工过程中的地下土层、地下管线、地下设施、地面建筑等所受的影响及其程度。最后，通过必要的深基坑监测技术，可以及时发现可能产生危险的施工内容，并为及时采取应急措施做好准备工作。
三、基坑监测工作的常规内容
（1) 围护体( 内部) 水平位移监测( 测斜) ;
（2) 围护墙顶部水平位移监测;
（3) 围护墙顶部垂直位移( 沉降) 监测;
（4) 支撑轴力监测;
（5) 地下水位监测;
（6) 基坑周围地表沉降监测;
（7) 周围建筑物沉降监测。
四、监测的重点
1、水平监测点的布设
土建施工基坑形状大多数为长方形和不规则基坑,视线长度不大于300 m, 在基坑周边相对稳定的区域内布设2 个~ 4 个工作基点, 因基坑拐角处变形最小, 工作基点墩位置一般布置在基坑拐角处; 根据设计确定的支护结构桩( 墙)顶水平位移点的位置和数量, 在基坑支护结构的冠梁顶上布设观测点, 观测点采用埋设观测墩的形式; 在建立好工作基点墩后, 将仪器架设在工作基点墩上, 沿基坑边布设观测墩, 观测点位置必须选择在通视处, 要避开基坑边的安全栏杆等影响视线的物体。
2、管线及坡顶位移监测
采用轴线投影法。对某条管线或围护体的某条边，在两端远处各选定一个稳固基准点A、B，经纬仪架设于A 点，定向B 点，则A、B 连线为一条基准线。观测时，在该条观测边上的各测点设置占板，由经纬仪在占板上读取各监测点至AB 基准线的垂距E， 各变形监测点初始值E 均为取两次平均值。
3、水平位移检测
内业处理时，取一条平行于基坑边的直线作为基线，求取各监测点初始值到基线的距离作为初始距离；每次量测时，获取各监测点的实时坐标后，即可得出各监测点到基线的实际距离，进一步求取各监测点的距离差，即围护结构的水平位移，并绘制相关位移时间曲线以及累计位移时间曲线。主要有五点: 第一: 基坑水平位移监测可采用小角度法和极坐标法进行水平位移观测。对工作基点的稳定性宜采用前方交会、导线测量和后方交会法观测。第二: 在基坑变形监测中, 对于基坑的位移变化量, 利用极坐标法进行基坑水平位移监测, 一般选择基坑长边为X 轴, 垂直基坑长边为Y轴。第三: 小角度法主要用于基坑水平位移变形点的观测。小角度法必须设置观测墩, 采用强制对中方式。第四: 前方交会观测法, 尽量选择较远的稳固目标作为定向点, 测站点与定向点之间的距离要求一般不小于交会边的长度, 观测点应埋设在适合不同方向观测的位置。第五: 导线测量法主要用于基坑周边建筑物、构筑物密集, 对工作基点稳定性检查用前方交会法和后方交会法都难以实现的情况下, 通过导线测定工作基点的稳定性。
4、倾斜监测
倾斜监测是为了测定建筑物顶部相对于底部的水平位移与高差，通过分别记录和计算监测对象的倾斜程度、方向和速率，根据不同的现场观测条件和要求，来评价建筑物倾斜水平。方法主要有投点法、水平角法、前方交会法、正垂线法、差异沉降法等等。在进行倾斜程度监测
5、地下水监测
（1）地下水位监测
每次测量后均应绘制水位—历时变化曲线。根据水位—历时变化曲线，以及水位随施工工况情况的变化曲线图，以评价施工对周边环境影响的范围及程度。
（2）地下水压监测
地下水压监测采用水压计，用读数仪采集数据并收集整理，水压计埋设要点如下：
a、水压计埋设前取下仪器端部的透水石，在钢膜片上涂一层黄油或凡士林以防生锈。按需要接长电缆。
b、安装前需将仪器在水中浸泡2小时以上，使其达到饱和状态，再在测头上包上装有干净的饱和细砂袋，使仪器进水口通畅，防止水泥浆进入渗压计内部。
6、裂缝监测
裂缝监测的主要内容包括裂缝数量、位置、走向、长度、宽度、深度，及可能发生的变化情况，对于一些处在主要施工位置和重要施工位置的裂缝应该进行全面監测，具体的监测行为根据施工的具体情况而定。裂缝监测根据不同的数据要求可以采用不同的测定方法。对于裂缝宽度的监测，可采用在裂缝两侧贴石膏饼、划平行线等方式，使用千分尺或游标卡尺等直接量测的方法；裂缝深度的监测，对于深度较小的，宜采用凿出法和单面接触超声波法，较深的裂缝宜采用超声波法监测。
7、支撑轴力监测
在施工时成功安装轴力计或钢筋应力计后，使用频率读数仪对各个监测点进行测读量取。轴力计或钢筋应力计选用振弦式应力计，振弦式应力计以拉紧的金属弦作为敏感元件的谐振式传感器。当弦的长度确定之后，其固有振动频率的变化量即可表征弦所受拉力的大小，通过相应的测量电路，就可得到与拉力成一定关系的电信号。根据每次所测得的各测点电信号频率，可依据轴力—频率标定曲线来换算出相应的应力值。在内业处理时，对数据进行处理与分析，并绘制支撑轴力随基坑施工工况的变化曲线。
总之，基坑工程监控的根本目的是为了确保在地下工程施工期间边坡和邻近建筑物、地下管线的安全，通过对基坑周边土体、水体以及保护对象的应力、应变参数的监测，验证基坑开挖方案的正确性，并通过对工程环境变化因素的趋势分析，对基坑开挖体系的稳定性、可靠性、安全性进行预测预报， 掌握在施工中不同情况下边坡的应力和应变，同时根据现场实际情况，科学、合理地调整施工步骤，实现信息化施工管理。基坑监测的最终目的是为了确保基坑的施工安全，由于建筑成本等原因，各个地区存在个别建设单位和施工单位对基坑监测工作的忽视，因此提高相关各方对基坑监测的重视是首要的任务。在监测过程中观测人员要及时发现和预报险情，并保持与施工方信息沟通渠道畅通，为施工方及时采取安全补救措施提供了及时、充分、有效的监测数据，从而消除基坑安全隐患，确保施工安全。
【参考文献】
[1] 李勇舟.地铁车站工程深基坑施工的监测方法[J]. 企业科技与发展. 2011(02)
[2] 寇卫国.紧邻高层建筑的地铁深基坑施工[J]. 市政技术. 2010(S2)
[3] 刘翔,罗俊国,王玉梅.地铁深基坑工程风险管理研究[J]. 施工技术. 2008(07)
[4] 董金奎,杨天亮.地铁深基坑施工钢支撑三保险安装[J]. 建筑安全. 2010(08)
【关键词】地铁工程 深基坑 施工监测 技术应用
中图分类号：K826.16 文献标识码：A 文章编号：
前言
基坑工程是一个大的系统工程，它的施工过程包括围护施工、加固、降水、开挖、支撑等众多的施工工艺，而基坑变形伴随着基坑施工的全过程。控制基坑变形应注重施工过程中的每一环节，应根据基坑的开挖深度逐级分层控制，对每一步施工进行控制，采取快挖快撑的指导思想，注重每一项施工，保质保量地按时完成。在施工中，首先应制定科学的施工计划和施工工序，在施工过程中严格按施工计划执行。
一、基坑工程的特点
( 1)基坑开挖深度范围土层主要为杂填土和砂质粉土, 砂质粉土土层渗透性大, 由于距离河道较近, 地下水补给量较大。
( 2)基坑主要开挖深度6. 15m、6. 85m, 但电梯井位置开挖深度为8. 2m, 开挖深度较大。
( 3)东西两侧距已建多层楼太近, 彼此之间的桩基、承台高差较大, 处理不当可能危及两侧楼的安全使用。
二、深基坑监测工作的重要性
基坑监测是指在施工及其使用期限内，对建筑基坑以及周边的环境实施的安全检查和监控工作。由于地下土体性质、荷载条件等等因素都存在诸多的不确定性，在施工之前必须做好系统、精确的监测工作，才能正确指导施工，为施工合理规划提出可靠的供参考的意见。首先，依靠现场监测提供动态信息来对施工项目做出反馈性指导，并且通过所得到的监测数据实时反映基坑的施工强度，为合理安排施工成本提供可靠依据。其次，通过深基坑的监测系统，可以确切掌握施工的地下环境，以帮助施工人员了解施工过程中的地下土层、地下管线、地下设施、地面建筑等所受的影响及其程度。最后，通过必要的深基坑监测技术，可以及时发现可能产生危险的施工内容，并为及时采取应急措施做好准备工作。
三、基坑监测工作的常规内容
（1) 围护体( 内部) 水平位移监测( 测斜) ;
（2) 围护墙顶部水平位移监测;
（3) 围护墙顶部垂直位移( 沉降) 监测;
（4) 支撑轴力监测;
（5) 地下水位监测;
（6) 基坑周围地表沉降监测;
（7) 周围建筑物沉降监测。
四、监测的重点
1、水平监测点的布设
土建施工基坑形状大多数为长方形和不规则基坑,视线长度不大于300 m, 在基坑周边相对稳定的区域内布设2 个~ 4 个工作基点, 因基坑拐角处变形最小, 工作基点墩位置一般布置在基坑拐角处; 根据设计确定的支护结构桩( 墙)顶水平位移点的位置和数量, 在基坑支护结构的冠梁顶上布设观测点, 观测点采用埋设观测墩的形式; 在建立好工作基点墩后, 将仪器架设在工作基点墩上, 沿基坑边布设观测墩, 观测点位置必须选择在通视处, 要避开基坑边的安全栏杆等影响视线的物体。
2、管线及坡顶位移监测
采用轴线投影法。对某条管线或围护体的某条边，在两端远处各选定一个稳固基准点A、B，经纬仪架设于A 点，定向B 点，则A、B 连线为一条基准线。观测时，在该条观测边上的各测点设置占板，由经纬仪在占板上读取各监测点至AB 基准线的垂距E， 各变形监测点初始值E 均为取两次平均值。
3、水平位移检测
内业处理时，取一条平行于基坑边的直线作为基线，求取各监测点初始值到基线的距离作为初始距离；每次量测时，获取各监测点的实时坐标后，即可得出各监测点到基线的实际距离，进一步求取各监测点的距离差，即围护结构的水平位移，并绘制相关位移时间曲线以及累计位移时间曲线。主要有五点: 第一: 基坑水平位移监测可采用小角度法和极坐标法进行水平位移观测。对工作基点的稳定性宜采用前方交会、导线测量和后方交会法观测。第二: 在基坑变形监测中, 对于基坑的位移变化量, 利用极坐标法进行基坑水平位移监测, 一般选择基坑长边为X 轴, 垂直基坑长边为Y轴。第三: 小角度法主要用于基坑水平位移变形点的观测。小角度法必须设置观测墩, 采用强制对中方式。第四: 前方交会观测法, 尽量选择较远的稳固目标作为定向点, 测站点与定向点之间的距离要求一般不小于交会边的长度, 观测点应埋设在适合不同方向观测的位置。第五: 导线测量法主要用于基坑周边建筑物、构筑物密集, 对工作基点稳定性检查用前方交会法和后方交会法都难以实现的情况下, 通过导线测定工作基点的稳定性。
4、倾斜监测
倾斜监测是为了测定建筑物顶部相对于底部的水平位移与高差，通过分别记录和计算监测对象的倾斜程度、方向和速率，根据不同的现场观测条件和要求，来评价建筑物倾斜水平。方法主要有投点法、水平角法、前方交会法、正垂线法、差异沉降法等等。在进行倾斜程度监测
5、地下水监测
（1）地下水位监测
每次测量后均应绘制水位—历时变化曲线。根据水位—历时变化曲线，以及水位随施工工况情况的变化曲线图，以评价施工对周边环境影响的范围及程度。
（2）地下水压监测
地下水压监测采用水压计，用读数仪采集数据并收集整理，水压计埋设要点如下：
a、水压计埋设前取下仪器端部的透水石，在钢膜片上涂一层黄油或凡士林以防生锈。按需要接长电缆。
b、安装前需将仪器在水中浸泡2小时以上，使其达到饱和状态，再在测头上包上装有干净的饱和细砂袋，使仪器进水口通畅，防止水泥浆进入渗压计内部。
6、裂缝监测
裂缝监测的主要内容包括裂缝数量、位置、走向、长度、宽度、深度，及可能发生的变化情况，对于一些处在主要施工位置和重要施工位置的裂缝应该进行全面監测，具体的监测行为根据施工的具体情况而定。裂缝监测根据不同的数据要求可以采用不同的测定方法。对于裂缝宽度的监测，可采用在裂缝两侧贴石膏饼、划平行线等方式，使用千分尺或游标卡尺等直接量测的方法；裂缝深度的监测，对于深度较小的，宜采用凿出法和单面接触超声波法，较深的裂缝宜采用超声波法监测。
7、支撑轴力监测
在施工时成功安装轴力计或钢筋应力计后，使用频率读数仪对各个监测点进行测读量取。轴力计或钢筋应力计选用振弦式应力计，振弦式应力计以拉紧的金属弦作为敏感元件的谐振式传感器。当弦的长度确定之后，其固有振动频率的变化量即可表征弦所受拉力的大小，通过相应的测量电路，就可得到与拉力成一定关系的电信号。根据每次所测得的各测点电信号频率，可依据轴力—频率标定曲线来换算出相应的应力值。在内业处理时，对数据进行处理与分析，并绘制支撑轴力随基坑施工工况的变化曲线。
总之，基坑工程监控的根本目的是为了确保在地下工程施工期间边坡和邻近建筑物、地下管线的安全，通过对基坑周边土体、水体以及保护对象的应力、应变参数的监测，验证基坑开挖方案的正确性，并通过对工程环境变化因素的趋势分析，对基坑开挖体系的稳定性、可靠性、安全性进行预测预报， 掌握在施工中不同情况下边坡的应力和应变，同时根据现场实际情况，科学、合理地调整施工步骤，实现信息化施工管理。基坑监测的最终目的是为了确保基坑的施工安全，由于建筑成本等原因，各个地区存在个别建设单位和施工单位对基坑监测工作的忽视，因此提高相关各方对基坑监测的重视是首要的任务。在监测过程中观测人员要及时发现和预报险情，并保持与施工方信息沟通渠道畅通，为施工方及时采取安全补救措施提供了及时、充分、有效的监测数据，从而消除基坑安全隐患，确保施工安全。
【参考文献】
[1] 李勇舟.地铁车站工程深基坑施工的监测方法[J]. 企业科技与发展. 2011(02)
[2] 寇卫国.紧邻高层建筑的地铁深基坑施工[J]. 市政技术. 2010(S2)
[3] 刘翔,罗俊国,王玉梅.地铁深基坑工程风险管理研究[J]. 施工技术. 2008(07)
[4] 董金奎,杨天亮.地铁深基坑施工钢支撑三保险安装[J]. 建筑安全. 2010(08)