刘东洋

（中铁十八局集团第四工程有限公司 天津 300222）

1 工程概况

石家庄市汇明路综合管廊建设项目施工三标段位于石家庄市区友谊大街～清水街段（里程K5+200～K6+975）。施工监测平面图（部分）如图1所示。管廊建设项目从槐安路开始，至清水街止，途经槐安路，南二环路，新石北路，育新路，友谊大街，红旗大街，汇宁街，滨河街等13条道路。综合舱断面宽度为15.9m。入廊管线包括110 KV电力、220 KV电力、通信、DN500给水、DN500DN1000再生水、DN1400热力、D6001200污水以及DN300燃气。

图1 汇明路施工监测平面图（部分）

2 周围环境及风险

沿基坑走向依次为医专食堂（1栋混3）距离基坑北侧最近处约6 m，丰河苑东区（2栋混7带1层地下室）距离基坑北侧最近处约10 m，锅炉房及车库。尹泰花园西区（2栋混12带1层地下室）距基坑北侧最近处约8m，尹泰花园小区（4栋混6带1层地下室）距基坑北侧最近处约18 m、尹泰东苑小区（混12带1层地下室）距基坑北侧最近处约11 m，尹泰东苑小区（2栋混7带1层地下室）距基坑北侧最近处约10 m、尹泰东苑小区（混18带1层地下室）距基坑北侧最近处约12 m，共计13组主要建筑物；管线包括沿基坑走向南侧距离基坑依次为供水、燃气、污水、雨水、热力、再生水。

3 明挖法管廊施工监测内容

3.1 明挖法施工监测内容

石家庄市汇明路综合管廊建设项目施工的监测项目包括：基坑围护体系观察、桩顶水平位移、桩顶竖直位移、桩体变形、建筑沉降测、支撑轴力、地表沉降、地下水位、管线监测。

3.2 监测网的布设

变形监测网主要包含基准点、工作基点和变形监测点。

基准点不应受工程施工、降水及周边环境变化的影响，应设置在位移和变形影响范围以外、位置稳定、易于保存的位置，并应定期复测。

竖向位移监测参考网（高程参考网）是在石家庄市汇明路综合管廊建设项目立面的基础上建立的。高程基准网络由高程基准点和工作基准点组成，可以建立分段的独立网络，并与监测点一起设置成闭环，或者形成一个由附着路线组成的结点网络。根据现场的条件，选取建筑附近的综合管廊的精确水准点作为水准高程的起算点，也可以作为水准高程的基准点。该监测网络观测采用几何水准法监测。

水平位移参考网在本工程围护桩顶水平位移监测基准网采用导线网，以石家庄城市坐标系为基准建立，采用附合或闭合导线形式，起始并闭合于附近的预留工程精密导线点上。

水平位移、竖向位移监测控制网组平面图（部分）如图2所示。

图2 基坑监测控制网组平面图

4 管廊施工监测技术

4.1 现场安全巡视

现场安全检查是监测和测量的首选项目。它不仅能够以最直观，最全面，最及时的方式掌握施工现场的工作状态，而且能够宏观掌握施工现场的动态安全。因此，安全检查是保证周围环境和基坑安全的重要监测手段。巡视现场图片如图3所示。在施工过程中通过多种方式对现场及周边环境进行巡视，当发现安全隐患或不安全状态时，需第一时间通知相关单位，按严重水平分为正常、较严重、严重、特别严重。

4.2 支撑结构桩顶水平位移及沉降

对于基坑支护结构的水平位移测量，按一个控制点布网，控制点形成一个控制网络。本项目监测项目水平位移首要为基坑围护结构顶部。首先需要建立位移监测网络来设置基准点和工作基点。围护桩顶水平位移观测可采用极坐标法、小角法、交会法等进行观测。监测点水平位移观察按照现场环境，一般采取1秒级全站仪进行观测。在选定的水平位移监测控制点上设置全站仪，精确水平对齐中间，然后检查另一个位移监测控制点，测量监测点与监测参考点之间的角度和间隔，并计算每个监测点的坐标。位移矢量竖向于基坑的目标投影，而且基于每一个周期与初始值之间的比较，来计算从监测点到内坑的变形量。

图3 施工中的管廊现场巡视图

沉降监测点结构原则同围护结构桩顶水平位移监测点，围护结构桩顶沉降监测点与围护结构桩顶水平位移监测点共用。围护结构桩顶的监测方法及技术指标同建（构）筑物沉降监测。

4.3 围护结构桩体变形（测斜）

掌握基坑开挖中的围护结构的位移水平和主体布局的水平。在挖掘基坑期间，会形成大面积的临空面，在背土侧的土压力的作用下（基坑内部），因此在基坑开挖过程当中有需要对围护桩体沿竖直方向的目的的水平位移举行监测和实时反馈有针对性的措施，确保基坑，周围建筑物和地下管线等的安全。

测斜监测过程为：（1）用模拟探头检查测斜导管导槽质量，是否有卡探头的现象；（2）开启测斜仪测读仪处于工作状态，将探头导轮插入测斜导管导槽内，缓慢地下放至管底稳定一段时间（建议超过5分钟），然后由管底自下而上沿导槽全长每隔0.5 m读一次数据，记录测点水平和读数。测读完毕后，将探头旋转180°插入同一对导槽内，用上述方法再观测一次，探点水平同第一次相同；（3）每一水平的正反两读数的绝对值宜相同，当读数有异常时应及时补测。

4.4 周边地表及建筑物沉降

施工过程中会引起周围土体的沉降变形，对地表测点进行沉降监测能及时了解基坑周围土体稳定性，由于施工原因将致使周边建筑物（构筑物）发生沉降和倾斜，为全面掌握工程施工对四周建筑物（构筑物）的影响程度，监测施工过程当中四周建筑物（构筑物）的沉降和倾斜环境，判断建筑物（构筑物）的安全性和工程保护措施的可靠性。观测采用闭合水准路线时可以只观测单程，采用附合水准路线形式必须进行往返观测，取两次观测高差中数进行平差。观测顺序：往测：后、前、前、后，返测：前、后、后、前。

建筑物（构筑物）的沉降观测可以与地表沉降监测网络共用，建筑物（构筑物）的沉降监测点可以包含在其中，形成闭路和附合线路。建（构）筑物沉降观测采用几何水准测量方法，使用精密水准仪进行观测。其技术要求及观测注意事项与地表沉降监测要求一致。

4.5 支撑内力

支撑体系的受力情况直接影响基坑布置的安全性和稳定性，应当掌握基坑开挖支护内力的大小和变化情况，以及主体结构的施工。选择典型支撑进行受力变化监测。对于钢支撑，其内部力是使用内力计（也称为反力计）测试的; 对于钢筋混凝土支撑，其内力采用钢筋应力计（推荐）或应变计进行测试。考虑温度对支撑轴力的影响，钢支撑在温差（尤其是冬夏天温差较大的情况下）作用下产生热胀冷缩现象，在热胀状态下钢支撑受围护结构约束将产生相应的内力（即轴力），在冷缩状态下钢支撑轴力逐渐损失减少。

5 数据处理与分析示例

5.1 支撑结构水平位移量测数据

本文选择ZQS55201、ZQS55202、ZQS55401、ZQS55601、ZQS55801和ZQS55701六个监测点在2018年1月22日到1月29日的数据进行信息反馈。具体数据由表2所示。

表2 一周水平位移测试数据

5.2 竖直位移量测数据

本文章选择ZQC55403、ZQC55404、ZQC55603、ZQC55604四个监测点在2018年1月22日到1月29日的数据进行信息反馈。具体数据由表3所示。

表3 一周竖直位移测试数据

5.3 斜侧数据

本文选择监测点ZQT01和监测点ZQT02在2018年1月22日到1月29日的数据进行信息反馈。具体数据由表4所示。

5.4 地表沉降及建筑物沉降数据

本文选择地表沉降监测点DB55203和监测点DB55204，建筑物沉降监测点JCJ52601、监测点JCJ52801和监测点JCJ53001在2018年1月22日到1月29日的数据进行信息反馈。具体数据由表5、表6所示。

表4 一周测斜数据及时程分析

表5 一周地表沉降数据

表6 一周建筑物沉降数据

5.5 支撑内力数据

本文选择监测点200164、监测点200161、监测点150305和监测点150322在2018年1月22日到1月29日的数据进行信息反馈。具体数据由表7所示。

5.6 数据综合分析

通过对2018年1月22日到2018年1月29日石家庄市城市地下综合管廊支撑体桩体桩顶的水平和竖直监测显示，水平位移一直在冲着基坑的方向偏移，和基坑的开挖深度呈正相关。地表沉降的累计变量与基坑的深度相关，在安装钢支撑结构之前，显示为增大，在安装钢支撑结构之后，显示为减小。综合管廊周边的建（构）筑物的施工监测显示，在管廊的施工过程中，周边的建（构）筑物虽然会发生沉降，且一直都有下沉的趋势，但是下沉的深度、总量都很微小，通过对综合管廊的钢支撑内力的监测，在管廊的施工过程以及基坑的开挖过程中，应当及时将钢支撑结构安装上，让钢支撑结构在正常情况下发挥出它的优点。

表7 一周支撑内力数据

6 结语

本文通过对石家庄旧城区地下综合管廊施工监测技术进行综合综合研究发现采用明挖法施工的监测均以表面沉降监测（或土体沉降监测）为根本项目。施工周围的岩土体由于开挖或开挖的压力而发生变化，并从稳定状态变为可保持状态。在这种压力状态下，土体可能发生一些小的位移以达到稳定。状态也可能是因为上述过程一直重复，最终失去稳定状态，从而导致滑坡。地面沉降监测的结果直接显示周围岩体的变化。当我们掌握岩土变形时，指导施工，保证安全就水到渠成了。