1袁龙星 2朱厚耀
1中国电建集团铁路建设有限公司 北京 海淀区100080; 2中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司 四川 成都 610000
摘要：城市空间资源不足限制了城市的建设和发展，城市地下空间的开发与利用在城市建设和发展中发挥着越来越重要的作用。轨道交通作为一种高效便捷、安全舒适的交通工具，极大地缓解了城市公共交通压力，促进了社会和经济发展。随着地铁线路不断增多，深基坑也在向超深、超大方向发展。近年来，在城市建设过程中会出现管线改移、管线被挖损等事故，造成巨大的经济损失，由深基坑施工所造成的基坑坍塌、建（构）筑物倾斜或开裂、道路沉陷、管线爆裂等事故屡有发生，造成了不良的社会影响。因此，保证深基坑施工安全是目前亟需解决的难题之一。
关键词：城市轨道交通；深基坑；实时监测；预警系统
引言
深基坑施工实时监测及预警系统面向一个区域多项目基坑对象，应用现代传感、通信和网络等信息化技术，实现集基坑结构监测、数据分析处理、预警评估等功能于一体的集中式在线监测综合管理平台，同时结合数据挖掘技术及时掌握深基坑变形演化趋势，方便建设单位提前采取措施，避免事故发生。
1轨道交通深基坑施工实时监测及预警系统系统分析
1.1结构安全预警与综合评估子系统
结构安全预警与综合评估子系统分为结构安全预警模块和综合评估模块。
结构安全预警模块的主要作用是对基坑出现的危险状态进行蓝色、黄色、橙色、红色分级预警。首先，描述基坑的主要危险状态，建立危险状态信息库；其次，对基坑的主要危险状态进行识别；最后，根据不同的危险状态和预警级别给出相应的应急预案，并以最快的方式通知基坑建设单位。
结构综合评估模块主要功能包括结合人工巡检信息和自动采集数据对基坑的整体工作状态进行评估，在线生成快速评估报告，定期生成离线综合评估报告，并根据评估结果给出相应的基坑施工建议。
1.2中心数据库子系统
中心数据库子系统实现基坑监测管理中心所有数据的平台管理工作，完成数据的归档、查询、存储等。通过建立该子系统，可统一管理与组织数据信息，不仅可为系统的维护与管理提供便利，也可为各应用子系统提供可靠的分布式数据交换与存储平台，方便开发与使用。中心数据库子系统划分为系统管理、系统配置、数据管理、预警评估管理共计四个模块，具体功能要求如下：
（1）具有良好的可扩展性、通用性强；（2）能够查看基坑预警记录并及时管理，提供巡检数据评估、监测数据评估和综合评估报告，具有信息查询、导出和打印功能；（3）具有用户权限管理功能，系统管理员对系统功能点进行授权访问，防止非法用户获取数据；（4）监控整个系统的运行状态，方便用户定位系统故障位置，及时对系统进行维护；（5）系统能够对基坑基本信息、构件结构信息、自动化设备信息、预警配置信息以及评估参数配置信息等进行必要的增、删、查、改操作，使用户能够全面了解系统，使软件系统具有可定义配置能力，增强系统的通用性。
2轨道交通深基坑施工技术要点
2.1基坑应急抢险技术措施
根据以往地铁基坑抢险经验，结合该车站施工特点，总结出基坑应急抢险的8项措施，具体如下：
措施1：渗漏部位涂刷快干水泥，引流管引流，手动泵注入聚氨酯。预计需要时间2~3h。
措施2：墙面安装漏钢板，在钢板周边快干水泥密封。若有渗漏，打开钢板预留注浆阀，机械泵注入聚氨酯封堵。预计需要时间3~5h。
措施3：坑内袋装水泥填压，坑外引孔注入双液浆或聚氨酯。预计需要时间5~6h。
措施4：坑内垂直振入注浆管，注入双液浆或聚氨酯。预计需要时间2~3h。
措施5：坑外降承压水。
预计需要时间10~12h。
措施6：坑内降承压水。预计需要时间3~5h。
措施7：有害气体检测，开启通风设备、喷淋，现场人员使用防毒面具、配备灭火器，专人监护。预计需要时间0.5h以内。
措施8：从渗漏开始至坑外封堵无效期间，周边环境发生严重不良反应，建议坑内灌水、灌砂。预计需要时间0.5h以内。
2.2淤泥质地层施工方法
基坑挖掘时，土方大部分是淤泥和含水多的粉土，需要采用在水平方向分出层次，把土块撑开后开挖，使用码头吊机出土等挖掘方式。当姚庄站挖掘到4～8m时，大部分到了淤泥层，这一地层的承受能力不能够支撑起沉重的挖掘机，只能用长臂挖掘机在外面操作。从坑的一端挖掘到另一端，应先在相应位置开挖水平支架安装空间，然后灌注混凝土或架设钢支架。混凝土支架达到设计强度，钢支架预应力后，用小型挖掘机连接码头，垂直开挖土建，开挖至每层土建深度，根据底板钢支撑到顶板的高度或实际情况确定底板。
2.3施工监控量测
1）防护结构的水平位移和沉降超过警戒值（警戒值为底板坑开挖深度的2‰，控制值为底板坑开挖深度的2.5‰），通知有关部门提高测量频率，组织技术人员对施工要素进行分析，调整支护参数或采用地层加固措施，确保防护结构稳定；超过最大控制值，停止施工，专人组织施工过程，调整措施，保护结构，然后再恢复施工。2）地面沉降速度过快（报警值为10mm，警戒值为20mm，最大控制值为30mm），应提高监测频率。必要时，责令有关部门停止运行，检查加固支护基础，加强对岩层的防治，确保施工安全。3）周围建筑物地基和地面沉降过大时，应及时采取措施，加固底板周围的地层。4）当建筑物变形到接近报警值（报警值为10mm）时，应增加检测频率，另外，根据试验结果，快速调整支护参数或加强地层。当达到警戒值（边界值为20mm）时，通知监理及上级主管部门，必要时在已有建筑物的基础上采取加固措施。
2.4周边管线抢险
轨道周边管线关注点主要集中在车站东端头井东南侧。当现场出现管线破损，尤其是有压管（如上水、燃气等）破损，必须第1时间采取以下措施，确保安全：①立即停止施工作业并疏散无关人员。组织人员对管线损坏位置进行物理隔离，如有必要及时封闭道路，安排工作人员疏导交通。②立即通知管线监护单位、抢险单位及权属单位，如有必要通知区交警。③配合管线单位，按照其要求实施相应的处理措施。另外，现场还应知晓管线阀门井位置，并在基坑开挖期间每天巡视检查，确保阀门井盖能顺利打开，一旦出现险情，能立即关闭阀门，阻止险情扩大。
2.5钢筋笼的制作和安装
搭建平台，作为钢筋笼的制作场所，要求长45m、宽6m，以槽钢为主要材料，基于焊接手段形成格栅，利用水准仪检验平台搭建情况。为提高钢筋制作的便捷性，在平台上做好标记，如钢筋的间距、插筋的位置等，以便快速地放置钢筋并绑扎。形成工作平台后，于该处制作钢筋笼，做到一次成型，充分考虑导墙标高实际值，以此为依据调整钢筋笼吊筋的长度。纵向钢筋安装过程中，要求其底端与槽底形成50cm的间距，且要适当向内侧弯折，目的在于吊放过程中不擦伤槽壁，但也要控制好弯折幅度，要确保浇灌导管顺利插入。使钢筋笼缓慢脱离地面，再调整其角度，使其维持垂直状态，吊车转移方向使钢筋笼到达槽段中部，再缓慢、竖直地向下入槽。
结束语
本文根据轨道交通深基坑的监测需求设计了施工实时监测及预警系统，并对系统组成及模块功能进行了阐述说明。该系统可满足轨道交通深基坑的实时监控、安全预警、综合评估等管理需求，有效降低了深基坑发生质量安全问题的风险。
参考文献
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[2]黄来源，李军辉，李远强，等.基于物联网技术的城市地下管线智能管理系统[J].物联网技术，2012，2（4）：62-65.
[3]罗晓峰，邢国徽.城市桥梁集群监测系统设计研究[J].时代报告（学术版），2011，2（11）：117.
作者简介：
袁龙星（1978-）男，汉族，高级工程师，主要从事轨道交通施工管理工作。
朱厚耀（1987-）男，汉族，工程师，主要从事安全监测专业工作。