孙晨

（安徽理工大学土木建筑学院 安徽淮南 232001）

0 引言

地铁施工监测工作是以动态描述地铁土建施工期间结构自身、地下管线及周围建筑物的稳定性，确保基坑施工期间工程的安全稳定而进行的一项重要工作。通过对工程施工期间监测得到的数据、信息进行采集与分析，为优化设计和施工方案提供依据，使城市轨道交通建设更加安全、可靠。

本文以合肥市地铁四号线丰乐河站为背景，对该车站深基坑部分变形规律进行了探究。

1 工程概况

丰乐河路站车站地下六柱七跨段基坑宽度为48.8～53.2m，标准段基坑深度15.9～17.6m，盾构工作井段基坑深度约19.1m；该段地面中间低两侧高，地面设计标高约40.40～42.00m，覆土厚度2.2～3.5m。地下单层双跨段标准段基坑宽度为14.8m，基坑深度14.7～17.6m，盾构工作井段基坑深度约16.1m；该段地面西低东高，地面设计标高约38.0～41.7m，覆土厚度4.2～7.3m。

2 基坑维护设计与施工方案

本车站基坑支护采用灌注桩+内支撑形式以及灌注桩+锚杆形式。地下单层双跨段，支撑设置采用一道混凝土支撑+两道钢支撑，主体标准段采用上部放坡+下部钻孔桩+四道锚索支撑设置。混凝土支撑标准间距为9.0m，钢支撑标准间距为3.0m，锚索为一桩一锚，围护桩嵌固深度约为0.45～0.5倍基坑深度。

3 监测主要内容

3.1 沉降观测

沉降观测应严格依据《城市轨道交通工程测量规范》（GB 50308—2008）变形监测要求，按照二等要求进行附合导线观测。在监测的过程中应严格执行以下规定：

（1）观测前对所用的水准仪和水准尺按有关规定进行校验，并作好记录，在使用过程中不随意更换。

（2）定期进行外围水准点校核、测点检查，确保监测数据的准确性和连续性。

（3）应将水准尺严格垂直放置在观测点上，观测点上如有污泥或污水应清理干净，保证水准尺放置在观测点上；如遇不能立直的点或可能被碰动的点须如实记录。

（4）观测视线不得穿越玻璃或其它可使视线发生跳跃处等；每测站应正确清楚地读数，包括前后视读数及其距离，保证符合技术要求。

3.2 水平位移监测

水平位移采用全站仪进行观测，在监测的过程中应严格执行以下规定：

（1）在观测仪器时，当有太阳光照射的情况下，要带上遮阳伞，防止对观测精度带来干扰。如果仪器是在表面光滑的地方架设时，就要把脚架的三个脚用细绳连起来，避免仪器滑倒。

（2）当架设仪器在三脚架上时，避免在有振动的情况下进行观测，从而影响测量精度。

（3）若仪器出现任何故障，应停止使用，立即检修，不然会使仪器的损坏更加严重同时也影响监测精度。

（4）在开箱取出仪器前，要记住仪器的是如何摆放的，仪器在取出或放入仪器箱时，一定要将仪器的提手和底座握住，切不可握在显示单元下方。仪器装卸中，同样握住提手。也绝不要去拿镜筒，这会使内部固定的部件受到影响，从而导致仪器的精度不准。应该握仪器的底座或望远镜支架的下部。仪器用完后，把物镜罩先给盖上，把表面的灰尘擦掉。放入仪器箱时确定都放置妥当了，确保盖上箱盖时没有任何问题。

3.3 支撑轴力监测

记录人员确认好待测轴力计或应力计编号后，将传感器与测试仪连接无误，让其保持一段时间的静置，读数时确保仪器温度和读数是稳定的，记录人员将数据记录下来，边记录边复述读数，确保无误。

3.4 墙体水平位移监测

墙体深层水平位移监测采用伺服加速度式CX-901F测斜仪进行观测，每0.5m读数一次，仪器主要技术指标：轮距为500mm，总长为700mm，分辨率0.01mm/500mm，测量范围为±30。监测数据仪器自动采集，自动计算。在监测的过程中应严格执行以下规定：

（1）每次测量之前应检查仪器是否工作正常，其稳定性、灵敏度、重复性三项。

①稳定性：连接好仪器与探头插头后，将电源开关打开，等稳定1min后把探头直立靠在稳固不动的物体上，再观察仪器上数据，注意不能受其他振动的干扰，待到最后一位数据稳定在±3之间时，那么可以确定仪器稳定正常。

②灵敏度检查方法：将探头沿滑轮分别朝两个相反方向倾斜，分别观察两者的数据变化，若其中一个数据朝着增加方向改变，另一个朝着减少方向改变，并且增加和减少的量变化比较大，则表明仪器灵敏度处于正常状态。

③重复性性检查方法：将探头放入测斜管内3m处，稳定后读一个数，然后将探头取出后再用同样的原来放入测斜管内3m处。此时读数如果与第一次一样，或相差小于0.5mm，说明仪器重复性正常。

（2）测试前，应在PVC测斜管管口做一标记，每次电缆深度都应以该记号为标准起点。

（3）将探头沿滑轮倾斜时，数据增大的方向作为正方向，正方向对准基坑方向，在探头正方向作一标记，每次测试时都应该按照同一个方向先测正方向，再转180°测反方向。

（4）探头放入待测深度后，一定要待到显示数据稳定在±5之间浮动，才能开始读数，切不可刚放到指定深度后马上读数，由于在探头的滑轮与PVC管内槽存在着接触稳定过程，如果这两者没有达到稳定状态，那么这时读取的数据是不准确的。

（5）本项目以管口为位移起算点，应对管口位移进行观测，用以修正测斜仪的监测成果。

3.5 坑外地下水位监测

采用SC-30水位计进行水位观测。该仪器接收系统部分由音响器和峰值指示组成，音响器由蜂鸣器发出连续不断的蜂鸣声响，峰值指示为电压表指针指示，两者可通过拨动开关来选用，二者测度精度是一致的。在监测的过程中应严格执行以下规定：

（1）测量前应事先检验水位计是否处于正常工作状态，保证其灵敏度。

（2）读数的准确性决定于及时判定蜂鸣声或指示的起始位置，测量的精度与操作者的熟练程度有关，故应反复联系与操作。

（3）当测头的触点接触到水面时，音响器会发出声音，或电压表立即会有指示，此时，应缓慢地收放钢尺电缆，以便仔细地寻找到发声或指示瞬间的确切位置后读出该点距孔口的深度尺寸。

（4）地下电缆所测水位为地下水位距管口的相对水位，最终水位应通过管口的高程进行换算得到，因此，每次测量时，要确认管口高程是否有变化，保证监测数据的准确性。

4 监测数据分析

整个监测过程中产生的数据量较大，本文只对地表沉降18-1～5及ZQT12监测点进行分析，为今后合肥地区地铁车站设计和施工提供经验参考。

4.1 地表沉降监测分析

地铁主体标准段DBC18-1～5剖面上地表沉降点，随着施工进行的监测数据曲线，可以看出随着地铁基坑的开挖，地表沉降累计变化量不断增大。其中最大沉降发生在DBC18-1点，沉降量达到15mm左右，最小沉降点DBC18-5沉降量为5mm左右。这是由于离基坑较远的监测点受开挖的影响较小，沉降量也较小，靠近基坑的监测点，所受影响较大，沉降量也较大。随着基坑支撑装置的架设，土体综合受力达到平衡，沉降量逐渐趋于稳定。

4.2 深层岩土体水平位移监测分析

通过整理施工现场量测的桩体深层水平位移数据，以桩体的深度为横坐标，以桩体的水平位移为纵坐标，得到ZQT12测斜孔的深层位移曲线图如图1所示。观察变形曲线深度形状，基坑各监测点水平位移随着时间的推移而逐渐增加，且该桩体水平位移随着深度的增加而呈现先增大后减小的变化趋势，桩体的顶端位置基本不发生水平位移，并且底部水平位移值变化很小。累计变量在9m处达到最大值，为19.58m。随着基坑开挖到设计深度，桩体变形趋于稳定[2]。

图1 ZQT12深层位移曲线

基坑测斜数据在一定程度上可以反应地铁车站局部土质的变化情况，所以在基坑开挖过程中，加强对墙体和土体的深层水平位移监测是十分有必要的。

5 结束语

地铁车站深基坑监测是施工过程中至关重要的一项工作，监测数据是地铁车站整个系统工程的体温表，是各种复杂因素影响下的综合体现，任何安全、隐患状态都会在数据上反映。不但可以反馈施工的质量，还可以指导施工中遇到的问题的解决，避免施工操作不当造成的损失，是施工决策的重要保障。