楊中賀

中國建筑第八工程局有限公司西北分公司 陜西 西安 710000

前言

地下管廊指一條能夠包含城市需要敷設(shè)的電力、給排水、燃氣、通信等各項市政管線的公共隧道，其主要優(yōu)點就是能夠避免重復(fù)挖填道路、統(tǒng)一監(jiān)管。

1 地下管廊深監(jiān)測的重要性

1.1 地下管廊深監(jiān)測的重要性

在地下管廊深開挖的施工過程中，地下管廊深內(nèi)外的土體將由原來的靜止土壓力狀態(tài)向被動和主動土壓力狀態(tài)轉(zhuǎn)變，應(yīng)力狀態(tài)的改變引起維護結(jié)構(gòu)承受荷載并導(dǎo)致圍護結(jié)構(gòu)和土體的變形，圍護結(jié)構(gòu)的內(nèi)力（圍護樁和墻的內(nèi)力，支撐軸力或土錨拉力等）和變形（深地下管廊深坑內(nèi)土體的隆起、地下管廊深支護結(jié)構(gòu)及其周圍土體的沉降和側(cè)向位移等）中的任一量值超過容許的范圍，將造成地下管廊深的失穩(wěn)破壞或?qū)χ車h(huán)境造成不利影響，深地下管廊深開挖工程往往在建筑密集的市中心，施工場地四周有建筑物和地下管線，地下管廊深開挖所引起的土體變形將在一定程度上改變這些建筑物和地下管線的正常狀態(tài)，當土體變形過大時，會造成鄰近結(jié)構(gòu)和設(shè)施的失效或破壞。同時地下管廊深相鄰的建筑物又相當于較重的集中荷載，地下管廊深周圍的管線常引起地表水滲漏，這些因素又是導(dǎo)致土體變形加劇的原因。地下管廊深工程設(shè)置于力學(xué)性質(zhì)相當復(fù)雜的地層中，在地下管廊深圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計和變形預(yù)估時，一方面，地下管廊深圍護體系所承受的土壓力等荷載存在著較大的不確定性；另一方面，對地層和圍護結(jié)構(gòu)一般都做了較多的簡化和假定，與實際有一定的差異；加之，地下管廊深開挖與圍護結(jié)構(gòu)施工過程中，存在著時間和空間上的延遲過程，以及降雨、地面堆載和挖機撞擊等偶然因素的作用，使得現(xiàn)階段在地下管廊深工程設(shè)計時對結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算以及土體變形的預(yù)估與工程實際情況有較大的差異，并在相當程度上仍依靠經(jīng)驗。因此，在地下管廊深施工過程中，只有對地下管廊深支護結(jié)構(gòu)、地下管廊深周圍的土體和相鄰的構(gòu)筑物進行全面、系統(tǒng)的監(jiān)測，才能對地下管廊深工程的安全性和對周圍環(huán)境的影響程度有全面的了解，以確保工程的順利進行，在出現(xiàn)異常情況時及時反饋，并采取必要的工程應(yīng)急措施，甚至調(diào)整施工工藝或修改設(shè)計參數(shù)[1]。

2 施工監(jiān)測

2.1 對地表沉降的監(jiān)測

地下管廊長度較長的特點加大了對高度誤差控制的嚴苛性，需要對深基坑進行地標沉降監(jiān)測，為后續(xù)工程提供數(shù)據(jù)對比依據(jù)；同時，需要加大對周圍建筑的地表沉降監(jiān)測，避免施工過程中對周圍建筑產(chǎn)生危害。在基坑周圍和圍護結(jié)構(gòu)上設(shè)置連續(xù)性監(jiān)測點，對基坑周圍進行沉降監(jiān)測，這項工作在降水之前就需要完成安置，在整個施工過程中都需要觀測，保證數(shù)據(jù)的完整性，充分反映圍護結(jié)構(gòu)的位置變化或角度變化。沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)處理中需要注意周圍建筑物與深基坑的觀測要與有關(guān)規(guī)范和施工經(jīng)驗進行比對，用來判斷圍護結(jié)構(gòu)能否對基坑和周圍建筑進行有效的保護。含水砂層中的地下水會引起地面較大范圍的沉降，因此避免地下水流失引起的沉降是施工中的重要環(huán)節(jié)[2]。

2.2 圍護結(jié)構(gòu)傾斜監(jiān)測

在挖方過程中對圍護結(jié)構(gòu)需要按照設(shè)計要求進行監(jiān)測，按照設(shè)計要求在指定位置設(shè)置測斜管?；娱_挖過程中，深基坑圍護結(jié)構(gòu)在背側(cè)土的壓力下會向坑內(nèi)有水平位移，但是由于開挖的深度不斷下降，圍護結(jié)構(gòu)的水平位移隨著開挖深度的增加不斷增大，最小數(shù)值出現(xiàn)在基坑底部，最大在圍護結(jié)構(gòu)的頂部。當基坑封底之后，圍護結(jié)構(gòu)處于穩(wěn)定狀態(tài)，各項檢測數(shù)據(jù)小于預(yù)計最大值時便可以繼續(xù)正常施工。圍護結(jié)構(gòu)水平位移的數(shù)據(jù)結(jié)果處理需要及時用圖表進行表示，方便進行分析，對開挖過程中可能出現(xiàn)的危險情況進行及時報警，根據(jù)實際情況提出相對的處理辦法。圍護結(jié)構(gòu)的水平位移數(shù)據(jù)處理包括位移速率和累計位移量的處理，繪制時間曲線和變化曲線，對引起位移突然增大的原因進行分析，如開挖速度過快、過深支撐不及時、天氣原因等。

2.3 對地下水位的監(jiān)測

基坑外部地下水位是監(jiān)測基坑圍護結(jié)構(gòu)的止水效果的重要體現(xiàn)，若是止水效果不好就需要及時對維護結(jié)構(gòu)進行加固維修，當開挖至坑底時，坑外的水位需要穩(wěn)定在能夠保證不會出現(xiàn)大面積沉降的范圍內(nèi)。地下水位的下降會引起地質(zhì)情況的改變，造成土體沉降，因而在施工中需要對地下水位進行嚴格的監(jiān)測，將地下水位控制在安全的范圍內(nèi)，特殊情況下可以采用回灌的措施保證地下水位的安全。在監(jiān)測點的位置埋設(shè)濾水PVC管，直徑在50mm以上，孔壁與管之間需要用細砂石填實，在管內(nèi)部緩慢放置水位計測頭，當?shù)竭_地下水位時檢測器就會產(chǎn)生鳴叫，讀取數(shù)據(jù)并記錄，在施工過程中需要反復(fù)多次進行地下水位的監(jiān)測。在進行數(shù)據(jù)的監(jiān)測記錄后需要及時對監(jiān)測結(jié)果進行整理分析，根據(jù)施工設(shè)計要求和以往的施工經(jīng)驗進行分析，總結(jié)并與設(shè)計單位聯(lián)系，及時對不適合當?shù)丨h(huán)境要求的設(shè)計進行改進，對現(xiàn)場的施工有指導(dǎo)性的意義。地下管廊深基坑施工監(jiān)測中會有因為操作員錯誤操作導(dǎo)致異常數(shù)據(jù)的出現(xiàn)，對于這種數(shù)據(jù)要進行二次測量，若是排出人為因素之后仍然存在異常數(shù)據(jù)，就需要慎重考量，并通過其他方式探討是否施工出現(xiàn)了問題，最后確定是否發(fā)出警告[3]。

3 結(jié)束語

城市管廊深基坑工程是一項復(fù)雜的工程，施工過程必須具有系統(tǒng)性，在圍護工程中需要全方面地分析當?shù)氐刭|(zhì)情況，同時結(jié)合施工過程中可能出現(xiàn)的問題，制定最優(yōu)施工方案。在施工階段的監(jiān)測是保證施工質(zhì)量的重要舉措，基坑開挖后，地表的沉降監(jiān)測、樁體的傾斜位移監(jiān)測、地下水位監(jiān)測等都需要嚴格進行，將深基坑施工對周圍建筑的影響降到最低。

[1] 王猛,余湘娟,高磊,等.市政管廊基坑施工監(jiān)測分析研究[J].河南科學(xué),2014,32(08):1511-1515.

[2] 楊雄.深基坑施工地下水位監(jiān)測技術(shù)研究[J].工程與建設(shè),2013,(4):534-536.

[3] 建筑施工手冊編委會.建筑施工手冊(第5版)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2012:79.