地下管廊深基坑施工监测

摘要：为解决我国城市地下基础建设落后的问题，国家将地下管廊建设作为我国城市基础建设的重点方向。地下管廊基坑开挖过程中会引起周围地层的变化，对周围建筑道路产生不利影响，而地下管廊建设一般位于市区内，受其影响的建筑物范围将更大。因此，对地下管廊深基坑进行施工监测，及时对基坑围护结构、周围地区土层变化等监测数据结果进行整理分析显得尤为重要，严格的监测过程能够保证施工过程的安全。本文以某某市地下综合管廊建设为例，结合当地实际情况，简要分析地下管廊深基坑施工监测。

关键词：地下管廊；深基坑；施工监测

引言

地下管廊指一条能够包含城市需要敷设的电力、给排水、燃气、通信等各项市政管线的公共隧道，其主要优点就是能够避免重复挖填道路、统一监管。

1、地下管廊深监测的重要性

1.1地下管廊深监测的重要性

在地下管廊深开挖的施工过程中，地下管廊深内外的土体将由原来的静止土压力状态向被动和主动土压力状态转变，应力状态的改变引起维护结构承受荷载并导致围护结构和土体的变形，围护结构的内力（围护桩和墙的内力，支撑轴力或土锚拉力等）和变形（深地下管廊深坑内土体的隆起、地下管廊深支护结构及其周围土体的沉降和侧向位移等）中的任一量值超过容许的范围，将造成地下管廊深的失稳破坏或对周围环境造成不利影响，深地下管廊深开挖工程往往在建筑密集的市中心，施工场地四周有建筑物和地下管线，地下管廊深开挖所引起的土体变形将在一定程度上改变这些建筑物和地下管线的正常状态，当土体变形过大时，会造成邻近结构和设施的失效或破坏。同时地下管廊深相邻的建筑物又相当于较重的集中荷载，地下管廊深周围的管线常引起地表水渗漏，这些因素又是导致土体变形加剧的原因。地下管廊深工程设置于力学性质相当复杂的地层中，在地下管廊深围护结构设计和变形预估时，一方面，地下管廊深围护体系所承受的土压力等荷载存在着较大的不确定性；另一方面，对地层和围护结构一般都作了较多的简化和假定，与实际有一定的差异；加之，地下管廊深开挖与围护结构施工过程中，存在着时间和空间上的延迟过程，以及降雨、地面堆载和挖机撞击等偶然因素的作用，使得现阶段在地下管廊深工程设计时对结构内力计算以及土体变形的预估与工程实际情况有较大的差异，并在相当程度上仍依靠经验。因此，在地下管廊深施工过程中，只有对地下管廊深支护结构、地下管廊深周围的土体和相邻的构筑物进行全面、系统地监测，才能对地下管廊深工程的安全性和对周围环境的影响程度有全面地了解，以确保工程的顺利进行，在出现异常情况时及时反馈，并采取必要的工程应急措施，甚至调整施工工艺或修改设计参数。

2、施工监测

2.1对地表沉降的监测

地下管廊长度较长的特点加大了对高度误差控制的严苛性，需要对深基坑进行地标沉降监测，为后续工程提供数据对比依据；同时，需要加大对周围建筑的地表沉降监测，避免施工过程中对周围建筑产生危害。在基坑周围和围护结构上设置连续性监测点，对基坑周围进行沉降监测，这项工作在降水之前就需要完成安置，在整个施工过程中都需要观测，保证数据的完整性，充分反映围护结构的位置变化或角度变化。沉降监测数据处理中需要注意周围建筑物与深基坑的观测要与有关规范和施工经验进行比对，用来判断围护结构能否对基坑和周围建筑进行有效地保护。含水砂层中的地下水会引起地面较大范围的沉降，因此避免地下水流失引起的沉降是施工中的重要环节。

2.2围护结构倾斜监测

在挖方过程中对围护结构需要按照设计要求进行监测，按照设计要求在指定位置设置测斜管。基坑开挖过程中，深基坑围护结构在背侧土的压力下会向坑内有水平位移，但是由于开挖的深度不断下降，围护结构的水平位移随着开挖深度的增加不断增大，最小数值出现在基坑底部，最大在围护结构的顶部。当基坑封底之后，围护结构处于稳定状态，各项检测数据小于预计最大值时便可以继续正常施工。围护结构水平位移的数据结果处理需要及时用图表进行表示，方便进行分析，对开挖过程中可能出现的危险情况进行及时报警，根据实际情况提出相对的处理办法。围护结构的水平位移数据处理包括位移速率和累计位移量的处理，绘制时间曲线和变化曲线，对引起位移突然增大的原因进行分析，如开挖速度过快、过深支撑不及时、天气原因等。

2.3对地下水位的监测

基坑外部地下水位是监测基坑围护结构的止水效果的重要体现，若是止水效果不好就需要及时对维护结构进行加固维修，当开挖至坑底时，坑外的水位需要稳定在能够保证不会出现大面积沉降的范围内。地下水位的下降会引起地质情况的改变，造成土体沉降，因而在施工中需要对地下水位进行严格地监测，将地下水位控制在安全的范围内，特殊情况下可以采用回灌的措施保证地下水位的安全。在监测点的位置埋设滤水PVC管，直径在50mm以上，孔壁与管之间需要用细砂石填实，在管内部缓慢放置水位计测头，当到达地下水位时检测器就会产生鸣叫，读取数据并记录，在施工过程中需要反复多次进行地下水位的监测。在进行数据的监测记录后需要及时对监测结果进行整理分析，根据施工设计要求和以往的施工经验进行分析，总结并与设计单位联系，及时对不适合当地环境要求的设计进行改进，对现场的施工有指导性的意义。地下管廊深基坑施工监测中会有因为操作员错误操作导致异常数据的出现，对于这种数据要进行二次测量，若是排出人为因素之后仍然存在异常数据，就需要慎重考量，并通过其他方式探讨是否施工出现了问题，最后确定是否发出警告。

结束语

城市管廊深基坑工程是一项复杂的工程，施工过程必须具有系统性，在围护工程中需要全方面地分析当地地质情况，同时结合施工过程中可能出现的问题，制定最优施工方案。在施工阶段的监测是保证施工质量的重要举措，基坑开挖后，地表的沉降监测、桩体的倾斜位移监测、地下水位监测等都需要严格进行，将深基坑施工对周围建筑的影响降到最低。

来源：青海经理部