基于地铁明挖车站施工监控量测技术的应用分析

基于 地铁明挖车站施工监控量测技术的应用分析

黄程军

中铁一局集团（广州）建设工程有限公司

摘 要：近年来，随着我国城市建设的发展，地铁项目越来越多，地下工程基坑开挖的深度也在逐渐增加。为了确保地铁车站施工过程的安全性和工程质量，需要做好基坑的监控量测工作。本文结合佛山地铁车站工程案例，探讨分析了地铁明挖车站基坑施工监控量测技术，可供同行技术参考。

关键词：地铁明挖车站；基坑；施工；监控量测

前言

地铁车站的基坑明挖工程施工往往存在着较高的危险性。因此，我们在基坑工程开挖施工前，有必要充分判断出开挖工程项目可能会对项目周围建筑物与地下管线等产生不利影响，必须进行基坑开挖的监控量测工作，为施工方案的设计和施工过程的质量控制提供数据支持。

1 工程概况

佛山市城市轨道交通3号线新松站为地下站台车站，位于顺德区大良镇甲子路与环市北路交叉口北侧，交通比较繁忙，车站周边为居民房聚集区。新松站车站基坑开挖施工方法使用明挖法，新松站地下连续墙设计成槽深度最深处达到40米左右。在成槽过程中，因本工程地质条件较差，地下连续墙成槽需要穿过25米左右淤泥质粉细砂，成孔深度40米左右，施工技术难度大。

2 监测目的

目前，地下地铁车站设所面临的周边环境越来越复杂。因此，地铁项目的深基坑开挖施工建设应重视对城市环境造成的影响。在新松站地下站台工程项目施工期间，我们通过对结构工程和施工站场周围的建筑物、管道和地面道路的变形监测，分析施工可能对周围环境造成的不良影响等，以便为地铁工程结构施工过程中的安全提供及时，可靠的评估信息；并及时、准确地预测可能发生的环境安全危险。然后，针对危险隐患及时采取有效的预防与控制措施防止质量安全事故的发生，以确保整体工程结构的安全。

3 监测对象

新松站主体基坑开挖深度达到25米，紧邻桂畔海，甲子河环绕（一期迁改后），周边建筑密集，施工安全风险高。本工程采用一级基坑监测，实施信息化建设，确保建设工程项目的安全。

3.1项目周边环境监测对象：项目建设期间，施工影响范围内的道路路面、建筑物、地下管线与地下水等。

3.2 本工程本身结构的监测对象：基坑围护桩、立柱、支撑等结构。

4 监测方法和技术要求

4.1监测基准点布设

4.1基准点埋设

根据新松站主体基坑项目现场情况，我们在施工现场设置了三个用来监测的基准点。基准点全部采用工程钻机进行钻孔，钻成孔的深度为2m，孔径为20mm。同时，我们也对所设的基准点进行了定期的复测，确保了测量数据的可靠性。

4.2基坑支护结构变形监测

4.2.1 监测方法：我们采用测斜仪、水准仪、水准尺、收敛仪等仪器对该基坑支护结构进行变形监测。

4.2.2 数据处理：在新松站地铁车站基坑开挖时，通过监测开挖造成的现场围护结构的变化数据，及时将监测值存储到计算机监测管理系统中。同时，我们对工程围护结构的变形曲线图进行了绘制，方便统一的管理。当我们发现在某施工开挖地段的土体位移过大时，马上组织开展调查，查明原因后马上采取解决措施，及时防范了安全隐患，确保了施工的安全。

4.3桩体、立柱水平位移监测

4.3.1 监测方法：使用测斜管。

4.3.2 数据的处理：监测与开挖同步进行，并及时将监测值存储到计算机监测的管理系统中，绘成桩体、立柱水平位移曲线图，方便统一管理。

4.4支撑轴力监测

我们运用了轴力计、应变计、应变仪来进行支撑轴力的监控量测。采用频率读数仪来对钢筋应力计的频率值进行了观测，并在每次测量时，都做好了二次观测，计算值我们选取的是两次的监测平均值。监测数据都马上存储到了计算机监测管理系统中，方便对支撑的受力情况开展综合分析，以便确定是否要调整支撑的相关参数。

4.5建筑物沉降监测控制

基坑开挖附近大部分的房屋建筑为天然基础。在施工过程中，必须严格控制好天然基础建筑物的沉降，不能超过30mm的最大允许沉降值。我们跟随开挖施工的进度，同时进行了周边建筑物的沉降监测，并将每一个沉降点的沉降值储存在计算机监测管理系统中，将其汇总成沉降变化曲线和沉降速度变化曲线，绘制成为报表，方便统一管理。在开展监测的整个过程中，我们严格按照监测的标准，在建筑物的楼体上，设置了沉降和测斜监测点；将沉降点埋设到通车的路面上，以监测其沉降的变化幅度。工程施工期间，我们提高了监测频率，严密监测项目周围建筑物的变形、沉降情况，根据监测所得的数据，我们不断的调整、优化施工，直到工程回填完成，沉降和变形都基本稳定为止。

4.6管线沉降监测控制

开挖施工的过程中，为了避免沿线管道发生沉降，造成管线的破损。我们对施工影响范围内的地下管线采取了跟踪监测防护措施，确保了管线的沉降和水平位移都控制在30mm以内，控制好每天的发展不超过5mm。此外，对管线的差异沉降和沉降的速率都进行了监测。

4.7地下水位监测

沿基坑长边每侧布设不少于1个孔进行监测。在基坑外侧土体中，采用钻孔机进行钻孔，把水位管埋设在孔中，并把孔壁的四周都用黄沙填满。在进行降水之前，我们先测量了每个水位孔的孔口高程、每个孔水位面与孔口的高度，通过计算得出每一个水位孔的标高。地下水位尽量控制好，在项目开挖面以下的0.5m；预警测量值也要控制好，尽量位于开挖面以下0.2m。

5 监测的数据分析与信息反馈

地铁车站建设施工过程中，我们始终坚持信息化施工，做好监测和测量工作。通过人工监测和测量收集到的信息相互进行验证，更好地指导了基坑开挖施工，为工程施工的安全和质量提供了保障。

5.1监控量测结果的整理

每次完成测量后，及时将测量的原始记录，存储到计算机的监测管理系统中，方便统一管理。并及时以图表的形式，直观的通过数据表格呈现出来。对发生的位移以及变形速度变化与加速度的变化进行了自动预警，并及时提出了相应的解决对策。

5.2监控量测结果的分析反馈

监测工作随着开挖施工穿插进行。为了通过监控指导工程施工，保证工程开挖施工的安全性，我们都会将监测处理数据及时的反馈给相关工程技术人员，并完善整理排列好监控量测资料图表格式。我们采取了预警控制法与变形速率结合的形式，进行监测安全信息的反馈。我们监测技术人员发现监测数据异常后，都会第一时间在当天的报表记录中显著标注出来，并及时的向单位的技术主管人员进行汇报。

每次测量后，我们对量测面内的每个量测点都作了回归分析，求出了各自精度最高的回归方程，推算预测出位移发生变化的规律，并据此判断开挖施工方法的合理性与安全性。当监测发现总变形量超过了相关规定时，我们都及时进行了施工方案的修改，确保了后续施工部分的稳定性。

6 结束语

综上所述，在地铁车站基坑开挖施工过程中必须做好监控量测工作。在该地铁明挖车站工程施工监测过程中，我们严格按照工程设计的点位和频率进行了监测，并对数据进行了及时的分析；通过加强数据信息化的管理，及时的调整了有关施工参数，控制好了施工过程，确保了该项目符合规范、规定和设计的要求。

参考文献：

[1]《城市轨道交通工程监测技术规范》(GB50911-2013).

[2]《工程测量规范》(GB50026-2007).

[3]王建筑.浅谈监控量测在隧道新奥法施工中的应用[J].江西建材.2019（17）.

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