浅谈地铁车站基坑监测方案

1、浅谈铁车站基坑监测方案【摘要】以成都地恢2号线互助站为例，结合该基坑工程的施工方案介绍了包括支护结构竖向及水平 位移、钢支撑轴力、沉降监测、地下水位等内容的监测和布设，以及监测信息的反馈、监测数据的分析。【关键词】基坑工程；监测；测点布设1项目概况与监测项目成都地铁2号线二期工程（西延仲线）互助站，主体位于金周路路面下，东西走向，冇效站台小心里 程为 ydk19+957. 000,起点里程为 ydk19+837. 400终点里程为 ydk20+023. 000,总、长 185.6 m。 车站为地卜二层，10m单柱岛式站台。全长186.5 m,顶板距地而2.5 m。盾构井段宽度为22.4 m,

2、深度为17.2m;标准段宽度为18.5m,深度为15.9m。所处范围内根据钻探揭示，站内肉为第四系（q） 地层覆盖。地表多为第四系人工填筑七（qt'），其下为第四系全新统冲洪积（）粉质黏土、粉土及 砂、卵石土。根据区内地下水位动态长期观测资料，在天然状态下，水位年变化幅度一般在13 m z 间。在本车站初勘阶段，测得地卜水位埋深9. 39. 8 m0本站的监测主要内容有:（1） w护桩顶部的水平位移；（2）围护桩内力；（3）围护桩体侧向位移；（4） 支撑内力；（5）围护结构周边土体侧向位移；（6）基坑周围建筑物的沉降和测斜，车站两边综合管沟、管线 的沉降和水平位移；（7）基坑内、外侧地

3、下水位。具体内容见表1及图1。& i监测项目和监测精度要求监测项目位置或监测対彖仪器监测最小精度支护结构桩 （墙）顶水平 位移支护结构桩（墙）顶全站仪1 0 mm支护结构桩（墙）顶沉降支护结构桩（墙）顶精密水准仪.钠钢尺1 0 mm支护结构侧 向变形支护结构内测斜管.测斜仪1 0 mm支撑轴力钢管支撑轴力计.频率仪w1/1oo(f s)建筑物沉降、 倾斜需保护的建（构）筑物精密水准仪、 制钢尺1 0 mm土体侧向 变形基坑周边测斜管.测斜仪1 0 mm地下水位降水ji-水位管、钢尺 水位计5. () mm监测项目位置或监测vj %仪器监测最小精度地表沉降基坑影响范 围地农、路面精密水准

4、仪、锢钢尺l 0 mm 体侧向位移）/ pl测料管由f体侧向位移-/1 r1'l= =、 nh图i监测断面2监测项目布设和实施2. 1支护结构桩（墙）顶水平位移监测其挖孔桩顶的位移用经纬仪和全站仪进彳j：监测。工作基点采用固定观测墩的方法，在基坑的拐角处建 立观测墩，因为在基坑拐角处的变形最小，仅为基坑最大变形的1/10左右。同时，基点的布设上，要在 基坑边相对稳定处布设两个监测控制点作为水平位移监测工作基点，同时在基坑施工影响范围外稳定的区 域布设两个基准点，用以检核工作基点的稳定性。观测时，首先利用基准点检核工作基点的稳定性,再在 工作基点上设站，进行水平位移监测点的观测。基坑开挖

5、期间，每隔2d监测一次，当位移速率达到8 mm/d时,每天监测2次。22支护结构侧向变形、土体侧向变形监测布设侧向变形监测孔，当边长大于40 m时按间距40 m布设，当边长小于40 m时按1点布置， 阳角部位加设1点。土体测斜管采用钻孔理设，围护结构测斜管采用绑扎理设。测斜管在测试前5d装 设完毕，在35d内重复测量不少丁-3次，判明处于稳定状态后，进行测试工作。2. 3钢支撑轴力监测采用端头轴力计进行测试。在支撑受轴力前进行初始频率的测量，在基坑开挖前测试23次稳定 值，并取平均值作为计算应力变化的初始值。测试过程中，发现设备的测试值不稳定或无法读数时应及时 分析原因并采取补救措施。在需要理

6、设轴力计的钢支撑架设前，将轴力计焊接在支撐的非加力端的中心， 在轴力计与钢围梯、钢支撑z间要垫设钢板，以免轴力过大使围楝变形，导致支撑失去作用。支撑加力后， 即可进行监测。从设置钢支撑到拆除，每天观测一次。2. 4桩体内力（钢筋应力）监测采用钢筋应力计，在桩体的内外层钢筋中成对布设。根据桩体长度，每隔2m左右串联焊接一个钢 筋计。焊接时采用冷却措施,以防温度过高损坏电磁线圈和改变钢弦性能;焊接片应在钢筋计上涂上沥青, 包上麻布，以便与混凝土脱开；做好钢筋计传感器部分和信号线的防水处理；信号线采用金属屏蔽式。女 装好后，浇筑混凝土前测一次初值，基坑开挖前再测一次初期值。2. 5沉降监测基准点应布

7、设在3倍的车站基坑深度以外的稳定区域，本工程布设2个基准点和2个工作基准点。 基准点与工作基准点定时进行联测，保证工作基准点的稳定性。围护结构桩顶沉降监测点布设,当边长人 于15m的按间距15m布点，小于15m的按1点布置，阳角部位加设1点。地农沉降监测点布设 沿基坑方向，对可能受影响的地衣、路面布设沉降监测点，边长人于20 m的按间距20 m布点，小于20 m的按1点布置，阳角部位加设1点。周边建（构）筑物的沉降观测点应埋设在建（构）筑物四角的结 构柱、建筑物基础分界点（基础沉降缝），同一建筑物上两沉降测点间距不大于20 m,每座建筑物至少3 点。2. 6周边建筑物（构筑物）倾斜监测倾斜监测

8、的对象为地铁施工可能引发的不均匀沉降区域的建（构）筑物（山沉降监测数据來决定是否 増加倾斜观测）。在邻近的建筑的首层柱上设宣测点，在开挖影响范圉外的几个小型建筑楼房基柱上埋设 基准点。基准点个数为3个，测点布置间距为16 m,采用水准仪测高程以计算沉降参数。2. 7地下水位监测本工程利川降水井对水位的变化进行监测。釆川水位管和钢尺水位计，测量基坑外地下水位在基坑降 水和基坑开挖过程中的变化情况，了解基坑护围结构止水效果以及时发现和防止围护结构渗漏、基坑外水 土向坑内流失。2. 8建筑物裂缝开展宽度监测监测范围包折基坑边缘向外2倍开挖深度、隧道中线向外2倍隧道埋深范围内的建（构）筑物的既 有裂缝

9、以及因工程施工引起的建（构）筑物新的裂缝。3监测技术要求及质量管理措施3. 1监测周期及频率监测周期分为施工前期、施工期二个阶段。(1) 施工前期观测2次，取平均值，得出可靠的初始值。(2) 施工期，在开挖期间为每隔12d测一次，主体施工期间为每隔3d测-次。特殊情况下, 如基坑由于施工降水适成土质孔隙率增大，削弱土体的整体性时，要增加监测频率为毎天两次。当监测值 超过冇关标准或场地条件变化较大时，加密观测；当有危险事故征兆时，则进行连续监测。3. 2监测项目警戒值各监测项目的警戒值应在满足建筑基坑支护技术规程(jgj 120-90)的相关要求前提下，根据基 坑支护类型、安全等级及周边环境的具

10、体情况而定。结合本工程实际情况,各监测项目警戒值确定见表2。表2监测项目警戒值监测项目判定内容控制标准预警标准降水效果（基坑 水位）水位值设计水位设计水 位以下 0. 5 ni用护结构桩顶、 坡顶水平位移忖|十序值3() mm 或 5 mm /<120 mm围护结构侧向 变形侧向变形值3() mm 或 2 mm /<!20 mrn土体侧向变形侧向变形值3() mm 或 5 mm /d20 mm钢支撑轴力支撐轴丿丿值设计允许值或钢材 标准强度（考虑压杆 稳定）控制标准的2/3围护桩内力（钢筋应力）钢筋应力设11允许值或钢材 标准强度控制标 准的2/3地面沉降最人沉降量3() mm 或

11、 5 mm /d20 rnm建（构）筑物、 桩顶沉降最大沉降值桩基础建筑物10 mm控制标准 的2/3天然地基建筑物30 mm沉降速率基坑立柱桩10 mm2 mm/(l建（构）筑物 地基变形多层和高层 建筑物的 整体倾斜hw24 m0. 004控制标准 的2/324 m</w60 m0. 0036() me"w100 m(1 (xe5w>100 m0. 002建（构）筑物裂缝 开展宽度既有裂缝 发展速率每天发展 不超过0. 1 mm0. ()8 mrn新发生裂缝发现立即报警3. 3监测质量管理措施为了正确利用监测数拥及时调整施工的对策，确保车站基坑开挖及周边环境的安全，应

12、对必测项（1制 定施工临控测量的管理基准值、施工管理等级及对策。基准值：基准值为控制限值，不得超过表3所规定的值。木车站监测中同时采用时态illi线中的变化速 率作为慕准值的辅助。基准值应参考地卜-铁道工程施工及验收规范、铁路隧道施工规范、公路隧道施工规 范等制定。管理等级：収管理值ms=最大量测/基准值，根据14所处范围划分管理等级实施相应对策。本工 程按三级管理考虑对策，见农4。衣3木i程诫匚监控测彊基准值项目名称控制标准预警标准地表沉降监测24 mm 或 5 nini/d控制值的2/3建筑(构)物、桩顶沉降10 mm 或 2 n)ni/(l控制值的2/3衣4本匸程施i】监控测彊管理等级及

13、对策管理等级管理值亿管理对策三级1/ <1 /3正常施工级1/3w胚 <2/3警戒，加快支护进度一级m&2/3暂停有关工序，商讨对策4监测资料的分析和反馈在测得足够数据后，要及时整理量测数据，绘制位移及应力的时态变化曲线图，即时态散点图，包括 适用于沉降监测项日的等沉降曲线图、适用于侧向位移监测项目的深度一位移曲线图、适用于位移监测项 目的变形收敛图。然后根据散点图的分布形状，选择能较好反映监测数据变化规律的函数关系式，对屋测 结果进行冋归分析，求得时态曲线。由冋归曲线预测该测点下一阶段可能出现的最大位移值或应力值，防 患未然。最后按时编写周、月汇总报表，及时反馈指导施工，调整施工参数，达到安全、快速、高效的施 工目的。5结束语基坑开挖过程监测是地铁基坑工程施工的重耍组成部分，可以有效掌握基坑在开挖过程中所引起各种 影响的严重程度及变化规律并推测其发展趋势。同时根据动态监测反馈