地铁明挖深基坑是我国迅速发展的领域，通常采用桩撑联合支护[1]、垂直开挖方式进行，同时通过全程监控量测和信息反馈实现动态设计及信息化施工管理[2]，但是由于地铁工程施工任务重、时间紧，往往出现施工监测重要程度认识不够、施工监测组人员投入不足或监测人员经验匮乏而形同虚设、监测点位破坏后未及时补设、施工现场无法满足监测作业条件等现象。

结合某地铁车站明挖基坑施工中监测数据分析及监测日常管理，说明监测对地铁明挖深基坑施工所起作用，希望引起地铁建设管理者的重视。

1 工程概况

某地下双层岛式站台地铁车站南北设置，主体为一柱两跨双层钢筋混凝土框架结构，采用ϕ800 mm@1 400 mm钻孔围护桩和4道ϕ609 mm内支撑联合支护、坑外降水方案。车站标准段埋深16.18 m，盾构井埋深17.8 m，结构总长169.8 m、宽18.5 m、高13.65 m，顶板覆土3.4 m，两端连接盾构区间。

原勘察资料显示该站场区以粉质粘土层为主，由于站位更改，勘察资料未及时更新，施工图纸设计阶段仍按照原工程地质条件进行设计。场区实际地层从上至下依次为1.5 m厚杂填土、0.5 m厚粉质粘土、15 m厚淤泥质粉质粘土和2 m厚粉细砂，地下水丰富。

基坑东侧30 m处有一市政道路，周边100 m范围内无市政管线、建（构）筑物。

2 监测项目设计及实施

监测遵循系统性、可靠性、与设计图纸结合、关键部位优先兼顾全局、与施工相结合以及经济合理等6项原则，建立以水平方向监测为主、竖直方向为辅监测体系，制定桩体测斜、桩顶水平位移、钢支撑轴力、地表沉降、桩顶沉降、地下水位监测及现场安全巡视共7项现场监测项目，便于监测数据相互校核及关联分析。

2.1 变形控制标准及管理

按照一级基坑变形控制标准实施，利用累计变形量及变形速率“双控“指标衡量，见表1。

表1 变形控制标准

监测日常管理制度参考TBJ 108—92《铁路隧道喷锚构筑法技术规则》的Ⅲ级监测管理并配合变形速率作为监测管理基准，当各项目监测点位变形速率连续3 d超过变形速率控制值50%时同样报警。

2.2 监测频率及调整

监测频率[3]应密切配合施工进度，随施工进度及监测数据变化情况及时调整。

1）当基坑土方开挖深度h≤5 m，3 d一次；当5 m＜h≤10 m，2 d一次；当10 m＜h≤15 m，1 d一次；当h＞15 m，2次/d。

2）当结构底板浇筑完成后t≤7 d，2次/d；当7 d＜t≤15 d，1次/d；当15 d＜t≤30 d，3 d一次；，当t＞30 d，7 d一次。

3）当主体完工3个月且变形曲线已经平缓，变形速率≤0.02 mm/d时，可以停止监测。

4）上述监测频率为正常施工情况下的频率，当监测项目“双控“指标接近或超过报警值时，自行加密监测点位及频率[4]，当出现工程事故或其他因素造成监测项目变化速率突然增大，启动监测应急抢险措施，保证监测频率、监测点位及监测信息及时有效的反馈相关部门，为各部门作出正确决策提供准确的数据保障。

2.3 监测作业实施方法

监测网包括基准点、工作基点及变形监测点。由于实际工程地质与设计采用地质相差较大，监测方法必须可靠、成熟，采用新方法时必须用其他监测方法给予校核，保证监测数据准确、可靠及连续。

根据类似工程监测经验，桩顶水平位移监测最难保证数据准确、可靠和连续，结合本工程施工场区狭小、机械设备来回作业、长距离通视困难等特点，介绍一种可靠、成熟的桩顶水平位移监测实施方法。

桩顶水平位移监测控制网同全线测量控制网一致，水平位移监测基准点（不少于3个）通过附和导线联测GPS测量控制点将测量控制网引入监测控制网，便于定期检核、校正，而后将基准点坐标转化为以基坑轴线为X方向、垂直轴线为Y方向、坐标原点在基坑西南角的独立坐标系统下，由转化后的基准点作为控制网点实施水平位移监测，监测点测量方法采用后方交会法与极坐标法相结合，来确保监测数据准确。

2.4 监测信息反馈

监测成果及时整理和分析，评价并预测结构、环境、地层的稳定情况和变形发展趋势，判断施工方法、设计参数的合理性并提出建议，便于设计和施工方案不断优化、调整。

监测正常时信息及时反馈，异常情况时采取短信、电话等方式即时反馈给各相关部门，是实现施工动态设计和信息化施工的重要手段，也是实现科学、高效、合理组织管理的核心内容，同时也是保证施工和环境安全、降低成本重要举措，必须高度重视。

3 数据分析及变形预测

该车站施工图设计阶段使用的场区工程地质资料与实地不符，易造成工程安全存有隐患，为尽可能避免工程安全事故，及早发现变形并预测变形发展趋势显得尤为重要。

场区地下水供给充足、降水困难，现场施工机械交叉作业，地表监测点在土方开挖1个月全部破坏，但多处累计沉降值已达报警状态，本文选取标准段同一监测断面处桩体测斜及桩顶水平位移两项监测数据进行分析，预测支护结构变形发展趋势。见图1和图2。

图1 桩体测斜监测时间-位移曲线

图2 桩顶水平位移监测时间-位移曲线

5月8日该部位挖深5 m，第一道支撑未及时架设情况下继续开挖，造成桩顶以下10 m范围桩体7 d内不同深度水平变形2.5～4 mm，5月15日桩体测斜累计最大变形9.13 mm，踢脚处水平位移量5.58 mm，此时桩顶水平位移累计量已由6 mm变为18 mm，综合监测数据来看，最大水平位移发生在桩顶处，踢脚处水平位移量占桩体最大位移量的61.1%，说明场区土体受地下水影响较为软弱，易造成基坑失稳，桩顶水平位移变形速率较快，累计量较大，说明必须及时架设支撑，防止顶部位移进一步增大引起周边地表开裂，如遇到降水渗入将软化桩间土体，降低基坑安全度。

5月15日基坑挖深8 m，第二道支撑超挖1 m架设，引起桩体深11 m范围出现较大速率变形，桩身6～7 m位置最大速率2 mm/d，至17日挖深至10 m，桩体测斜水平变形3～4.2 mm，累计值最大为12.34 mm，桩顶水平位移变形累计值20 mm，综合监测数据来看，最大水平位移部位虽为桩顶部位，但第一道支撑对桩顶变形已起约束作用，桩身6～7 m位置变形速率较快且踢脚处水平位移量占桩体最大位移量的49.4%，此趋势发展对基坑整体稳定极为不利，同时已经显现出桩体变形是后续监测控制的重点，必须加强监测和现场巡视，同时建议第三道支撑较原设计上方1 m位置架设并请设计部门理论验算否对基坑变形控制有利。

由于基坑支护采取适当补强措施，土方开挖步序及时调整，第三道支撑较原设计上方1 m位置架设，有利控制了变形发展，至6月10日基坑挖深至基底位置，桩体变形均可控，桩体测斜累积变形最大值22.7 mm，桩顶水平位移累积变形27.6 mm，桩顶沉降累积变形4.5 mm。

当6月13日临近基坑15 m处有一重600 t大型机械持续24 d作业时，基坑可控趋势被打破，桩体测斜急剧变化，速率最大3 mm/d，至7月7日桩体测斜8～11 m深度范围累积变化值已达40.10～41.4 mm，600 t大型机械离场后变形逐渐趋于稳定。

4 建议

1）施工单位应完成承包工程需要的所有施工监测工作，对工程监测质量负责，是监测工作的第一责任人，工程实施全程加强对施工监测的监督和管理工作，充分发挥施工监测的作用，必须确保施工监测数据真实、可靠，及时反馈，有效指导施工。

2）工程施工过程信息的及时获取和反馈是关键，建设单位宜建立信息化共享平台，建设、监理、监测和施工等单位同时参与其中，及时将有用信息上传和获取，真正意义上实现信息共享、动态施工管理。

3）监测点位埋设确保合格，施工过程交叉作业，极易对监测点位造成破坏，监测点位破坏后必须及时补救或增设，原点位累积变形量纳入新设监测点位变形量，保证监测数据连续。