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摘要:当前,我国经济的快速发展和现代城市发展水平的提高,对地铁项目的建设产生了积极的影响,极大地促进了地铁的发展。为保证地铁项目良好的施工条件,消除施工过程中的潜在安全隐患,需加强相关监测手段的应用,对地铁建设进行相关研究,确保地铁工程顺利进行。为了满足安全相关的施工要求,减少地铁项目中的深基坑施工的风险,本文对深基坑的常用监测方式进行了介绍,简单阐述了部分监测质量保证措施。
关键词:地铁;深基坑;监测方法;保证措施
引言
地铁项目一般施工于中心地段,施工的安全性直接影响人们的正常出行。地铁深基坑的开挖方式相较于矿山法有着工期短、造价低等特点,因此保障施工安全、降低施工风险尤为重要。为了有效监测深基坑结构的变形和对周边环境的影响,应对监测方法合理选择,提高监测精度和数据处理能力,进而加快反应、反馈速度,保障工程安全可控。
一、地铁深基坑开挖监测方法应用的意义
根据传统的计算理论和经验,地铁深基坑开挖会引起地面沉降和应力场改变导致地层发生位移。因此,随着地铁深基坑施工技术的快速发展,研究和解决开挖过程中的位移问题显得尤为重要。地铁深基坑施工过程中,应将深基坑开挖与现场监测相结合,以提供基于信息的现场分析,提供及时的反馈,并汇报利益相关方以确保施工安全和工程风险可控,同时为达到动态设计和信息设计的目的提供数据支持。深基坑的监测内容包括支护体系、围护结构和周边环境等。通过对地铁深基坑的监测,原则上可以预测进一步施工后将导致的变形及稳定状态的发展。
二、地铁工程深基坑开挖监测方法
(一)支护体系的监测
深基坑支护体系指对基坑侧壁和周边环境采用的支挡、加固措施。常见的支护体系监测项目有:(1)钢支撑轴力。于钢支撑上安装应变计,通过频率读数仪对应变计进行频率测量,带进应变计力的计算公式得到应变计所受的力,即钢支撑所受的力,以此判断钢支撑的稳定性。(2)锚索拉力。在锚索上焊接应变计进行直接布设,使用频率读数仪对应变计进行测量,经计算后得到锚索的拉拔力,从而掌握锚索的受力状态。(3)立柱沉降。通过在立柱上直接粘贴水准测量标志或棱镜的方式进行布点,使用水准仪或全站仪进行数据采集,比较数据前后变化掌握立柱的沉降量。
(二)围护结构的监测
围护结构是一个土体和围护相互共同作用的有机体,它不仅能保证基坑的稳定和坑内作业的安全,而且在控制深基坑周边土体位移方面起到重要作用。因此,对围护结构的监测必不可少。围护结构的监测方法主要有:(1)桩、坡顶水平位移。于深基坑围护桩顶和放坡坡顶布置监测棱镜,采用全站仪进行数据采集,以监测围护桩顶和放坡坡顶相对于基坑方向上的位移。(2)桩、坡顶竖向位移。于深基坑围护桩顶和放坡坡顶布置竖向位移监测点,采用水准仪进行数据采集,用采集数据减去初始值得到累计沉降量,通过比较累计沉降量数值的变化,进而了解桩、坡顶在竖向上发生的位移。(3)桩体水平位移。于围护桩灌注过程中于钢筋笼上绑扎测斜管进行监测点布设,深基坑开挖过程中通过对测斜管采用测斜仪采取数据。通过数据的对比分析,进而掌握围护桩体在水平方向发生的位移。
(三)周边环境的监测
地铁深基坑在开挖过程中会引起地面沉降和地层位移,从而影响周边环境安全,所以对深基坑周边环境的监测必不可少。地铁深基坑开挖过程中所涉及的周边环境风险主要包括周边地表、周边管线、周边建筑物等。现简单介绍周边环境的监测方法;(1)周边地表沉降监测。在深基坑周边地表钻孔埋设钢筋,使用细沙进行回填,钢筋底部适当浇筑水泥进行监测点布设,保证钢筋及时反映地面变化。采用水准仪搭配铟钢尺对监测点进行数据采集,比较数据前后变化,从而了解深基坑对周边地表的影响。(2)周边管线沉降监测。地铁深基坑一般开挖范围较大,不可避免的会临近管线。
深基坑开挖对地层产生的沉降使得管线失去支撑,进而产生竖向上的位移,更甚者会发生破裂和爆炸,严重影响施工安全。周边管线沉降监测点布设时采用直接法或间接法,于管线正上方将钢筋埋设于钻孔中,使用细沙进行回填。采用水准仪搭配铟钢尺对监测点进行数据采集,通过数据前后变化的比较,掌握深基坑对周边管线的影响。(3)周边建筑物沉降和倾斜监测。深基坑临近建筑物时,会使得建筑物发生沉降和倾斜,严重影响施工人员和居民安全。周边建筑物沉降监测点布设时采用在建筑物上直接钻孔埋设监测点的方式,条件不允许时将监测标志直接粘贴于建筑物上,使用水准仪进行监测。建筑物倾斜监测点布设时在建筑物上直接钻孔安装棱镜,条件不允许时使用反射片粘贴的方式进行布点。通过全站仪对棱镜和反射片的监测,掌握建筑物相对于基坑方向上的倾斜,从而尽到指导施工和保证安全的目的。
三、质量保证措施
为保证地铁深基坑监测数据的真实可靠及连续性,采取以下措施:
(1)监测工程设计要保证基本资料完备,数据可靠,设计文件和图纸符合有关规定,应认真研究核对图纸资料,并现场核对。
(2)严格制定监测实施方案,经专家评审后投入使用。
(3)仪器在使用的全过程中,对仪器进行连续性的检验,并填写检验记录。
(4)对传感器或仪器系统有校正系数时,确保该校正系数安全保存,并得到正确使用。对传感器或仪器系统经过检定,能量值溯源,不能检定的要通过合理方法进行使用确认;制定合理的检定周期,坚决执行检定计划。
(5)监测工作过程中所使用的监测仪器应定期进行检定,确保监测仪器始终在有效期内。
(6)在一个检定周期内,对需要进行期间核查的设备进行核查,以确保仪器设备的可靠性。
(7)成立专业化的监测小组,人员要相对固定,以确保数据资料的连续性。监测工作中发现导常时及时进行重测,建立内部“三级复核制”,各种成果、计算和报表都必须有观测者、计算者、制表者、审核者的签字方可完成。
(8)所有量测数据均采用计算机进行管理,由专人负责数据按照相关要求进行录入。
(9)整个监测过程中应建立反馈制度,将所监测的初始值、变化值和预警情况全部进行分析后由专人及时将监测结果上报,还要保证反馈渠道的畅通性。
结束语
深基坑监测可以有效地支持地铁工程中深基坑的安全建设,并得以维护。因此,在地铁深基坑监测过程中,需动态调整布设和监测的方法,提高工作效率。需采取有效的监测质量保证措施,为深基坑施工的安全性评估提供数据支撑,为安全实施地铁项目建设计划打下基础。
参考文献:
[1]张栋.紧邻地铁隧道深基坑支护工程及监测分析[J].中国标准化,2020(20):50-51.
[2]贺对喜,韩岗.地铁深基坑施工风险及其控制措施分析[J].工程建设与设计,2020(18):51-52.
[3]王澍.复杂环境下地铁深基坑施工动态监测及应用[J].工程建设与设计,2020(24):47-48.
[4]房军师,付拥军,姚爱军.某地铁深基坑排桩围护结构变形规律分析[J].岩土工程学报,2019(8):223-226.
[5]李岩岩.地铁车站明挖施工基坑监测技术与分析[J].青岛大学学报(工程技术版),2019,24(4):87-92.