摘　要　詳細闡述了上海地鐵黃興綠地站基坑和結(jié)構(gòu)、環(huán)境的安全監(jiān)測過程、經(jīng)驗教訓;總結(jié)了地鐵車站施工中安全監(jiān)測的必要性,及其對施工安全、方案選定、施工設(shè)計等的重要性。關(guān)鍵詞　地鐵車站　安全監(jiān)控　信息反饋　時空效應(yīng)　支撐
1 　工程概況西側(cè)是黃興綠地公園,東側(cè)為住宅和廠房車站全長
1. 1 　簡介242m 。主體為淺埋地下一層(局部一層半) 側(cè)式站臺站,內(nèi)部結(jié)構(gòu)采用現(xiàn)澆單柱框架結(jié)構(gòu)。采用明挖上海市軌道交通楊浦線(M8 線) 黃興綠地站工順筑法分段施工。平面布置見圖1 。程位于佳木斯路與國順東路之間的營口路上。車站

圖1 　黃興綠地站平面圖
　　車站基本由南北端頭井、標準段、東西兩個出入口和南北風井組成。
1. 2 　工程地質(zhì)、水文地質(zhì)及周圍環(huán)境條件車站場地深度為30. 60m 以上的地基土主要為上海地區(qū)吳凇江故道地層沉積組合,車站底板位于第④ 層淤泥質(zhì)土中,下臥層第⑤1 層粘性土。各土層自上而下依次為: ①1雜填土; ②1 褐黃色粉質(zhì)粘土; ②3 -1 灰色粘質(zhì)粉土; ②3 -2 灰色砂質(zhì)粉土; ④ 灰色淤泥質(zhì)粘土; ⑤1 灰色粘土; ⑥ 暗綠色粉質(zhì)粘土。車站范圍內(nèi)潛水主要賦存于第②2 層砂質(zhì)粉土中,承壓水埋藏于砂質(zhì)粉土中。基坑開挖范圍內(nèi)第②2 層土為粘質(zhì)粉土、砂質(zhì)粉土,較松散,具有較強滲透性。在地下水的作用下易產(chǎn)生流砂、管涌現(xiàn)象; 第④ 層淤泥質(zhì)粘土(局部) 屬低滲透性、高含水量、高壓縮性、低強度、高靈敏軟土,具明顯的觸變和流變特性。車站的西側(cè)是黃興綠地公園,人流較為集中。東側(cè)為商住房、破舊廠房及工地。商住房為6 層,距離車站8m～12m 。沿車站縱軸方向還有一定數(shù)量的市政地下管線。
2 　監(jiān)測的目的、方案和設(shè)備
2. 1 　監(jiān)測的目的
監(jiān)測總體目的是圍繞工程施工建立起高效的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng),要求系統(tǒng)內(nèi)外部各部分之間保持高度協(xié)調(diào)和統(tǒng)一,及時獲取準確可靠的數(shù)據(jù)資料,確保工程本身及周邊環(huán)境的安全。
2. 2 　監(jiān)測工作的內(nèi)容和項目
① 基坑及結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定。② 環(huán)境安全(施工對鄰近建筑物、地下管線的影響) 。
b. 監(jiān)測項目a. 主要內(nèi)容
① 圍護體(內(nèi)部) 水平位移監(jiān)測(測斜);
② 圍護墻頂部水平位移監(jiān)測;
③ 圍護墻頂部垂直位移(沉降) 監(jiān)測;
④ 支撐軸力監(jiān)測;
⑤ 地下水位監(jiān)測;
⑥ 基坑周圍地表沉降監(jiān)測;
⑦ 周圍建筑物沉降監(jiān)測。
⑧ 立柱隆沉監(jiān)測。

2. 3 　觀測頻率及報警值現(xiàn)場監(jiān)測的時間間隔按下表執(zhí)行;當監(jiān)測數(shù)據(jù)達到報警范圍,或若遇到特殊情況,如暴雨、臺風或大潮汛等惡劣天氣以及其它意外工程事件,適當加密觀測、直至24 小時不間斷的跟蹤監(jiān)測。
表1 　現(xiàn)場監(jiān)測時間間隔表

報警值即監(jiān)測的數(shù)值達將產(chǎn)生不可接受的負面影響時的值。報警值執(zhí)行“上海地鐵基坑工程施工規(guī)程(SZ -08 -2000) ”的規(guī)定,即具體為“ 圍護體最大位移端頭井40. 7mm , 標準段36. 8mm , 地面最大沉降端頭井27. 1mm , 標準段24. 5mm ?！?其它報警值研究后決定采取: 墻頂位移≤ 20mm , 墻體最大位移≤40mm , 地面最大沉降量≤ 20mm , 變化速率≤3mm/ d 。
3 　監(jiān)測成果分析
3. 1 　施工第一階段在開挖之前,基坑內(nèi)進行了降水,利用地下水位降低后的土體固結(jié)來提高基坑被動區(qū)土地強度,但是,北區(qū)施工場地外一房屋前后地表出現(xiàn)了明顯地表裂縫,可能原因是,地下墻沒能形成封閉的隔水帷幕,出現(xiàn)了漏水現(xiàn)象,再有,坑內(nèi)降水出現(xiàn)了坑內(nèi)外水頭差后,坑內(nèi)的擋墻土壓力小于外側(cè)壓力,由此引
發(fā)坑內(nèi)土體的側(cè)向固結(jié),表現(xiàn)為擋墻向坑內(nèi)移動和坑外沉降,加上降水時間比較長,坑外建筑物超載大的緣故。隨基坑內(nèi)土體的減少,產(chǎn)生坑內(nèi)外土壓力的不平衡,該變化在地下連續(xù)墻的水平位移監(jiān)測中得到明顯體現(xiàn),現(xiàn)列舉位于標準段與端頭井相交處東側(cè)的DW2 孔加以分析。
因坑內(nèi)土體的減少,原內(nèi)外平衡的土壓力被破壞,坑外土壓力大于坑內(nèi)土壓力,故,壓力大的坑外土體必然向壓力較小的坑內(nèi)擠壓,這個擠壓過程由坑外土體通過將壓力作用于連續(xù)墻上,使連續(xù)墻變形來實現(xiàn)。開始變形量比較小,隨著基坑開挖深入, 坑外土壓力差繼續(xù)增加,連續(xù)墻變形量隨之增大,最大變形部位也隨之下移。至第一階段施工結(jié)束,基坑四周墻體變形明顯,而且都符合上海地區(qū)軟土最大變形位于開挖面以下數(shù)米這一變化特征。在所有墻體變形中,唯DW2 孔處累計變形最大,為-72. 37mm 。原因在于該孔所處位置的特殊性:它位于標準段與端頭井的交接處,端頭井中挖土放坡必須通過此處;再者,由于采用液壓挖掘機水平挖掘、吊車垂直運輸?shù)姆椒?在實際施工過程中,DW2 測斜孔旁邊約8m 處有一寬20m 、高24m 、長約60m 的平行于基坑方向的6 層、4 層建筑物,尤其是當挖土挖到4m -6m 深時,DW2 處墻體水平位移變形較大, 日變化速率> 3mm/ d , 累計為32. 65mm , 房屋靠近基坑的一邊也出現(xiàn)了沉降速率過大的信息,地表出現(xiàn)了裂縫(1cm 寬) 。主要原因可能是:一、臨近建筑物的基礎(chǔ)比較淺,只有2m 左右,隨著基坑內(nèi)挖土深度的增加,2m 以下的墻體會不同程度的受到建筑物靜荷載的影響;二、挖土深度到第三道支撐時,由于施工等原因,第三道支撐沒能及時撐上,無支撐暴露時間超過了施工參數(shù)(24 小時),每步開挖寬度過大,以致該部分連續(xù)墻在過長時間內(nèi)承受較大的外側(cè)土壓力,產(chǎn)生了不應(yīng)有的變形。隨后,施工方按監(jiān)測反饋信息,優(yōu)化施工參數(shù)的同時,精心實施了以下措施,針對此種不利局勢,隨即在建筑物和基坑之間進行了坑周補償注漿。由于采取合理的監(jiān)控措施和有效的控制措施,并結(jié)合量測精心施工,到基坑施工完成,位移和沉降得以合理控制。
3. 2 　施工第二、三階段
此階段,由于合理控制了施工步序和參數(shù),周圍又沒有建筑物,施工條件比較理想,施工進展比較順利。所有一切在監(jiān)控范圍之內(nèi)。
4 　結(jié)束語本工程施工全過程中,施工單位及時掌握監(jiān)測信息,并將信息反饋用以指導施工,及時調(diào)整施工參數(shù)和施工工藝(比如第一階段坑周補償注漿施工工藝的采用),協(xié)調(diào)減少了基坑和周圍環(huán)境的相互影響,保障了結(jié)構(gòu)本身和周圍環(huán)境的安全。通過本工程的監(jiān)測,我們認為:
① 支撐是基坑圍護結(jié)構(gòu)的重要組成部分,支撐與豎向圍護構(gòu)件共同為基坑施工提供一個可靠的結(jié)構(gòu)空間。在本例工程中,曾因支撐剛度不夠,造成支撐軸力和墻體變形超標,雖僅是局部現(xiàn)象,但亦應(yīng)引起警惕并加以充分重視。
② 施工過程中,必要時,要調(diào)整施工步序和參數(shù),采取一些可靠的方法來控制保護對象,有利于減少基坑變形和四周地面沉降,從而既能保證周邊環(huán)境的安全,也能保證基坑內(nèi)施工的安全。
③ 在施工開挖過程中,“ 時空效應(yīng)”規(guī)律十分顯
著(比如第一階段中有先挖后撐現(xiàn)象,造成墻體不必要變形的增大) 。因此任何違背“ 時空效應(yīng)”規(guī)律的做法都應(yīng)避免。
參考文獻
1 　上海市工程建設(shè)規(guī)范. 地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(D GJ08 -11 1999) ,1999 年11 月出版。
2 　上海市工程建設(shè)規(guī)范. 基坑工程設(shè)計規(guī)范(D GJ08 -61 1997) ,1997 年6 月出版。
3 　上海市市政工程管理局. 上海市地鐵基坑工程施工規(guī)范(S2 -08 -2000) ,2000 年8 月出版。
作者簡介:李平安,男,石家莊鐵道學院畢業(yè),土木工程專業(yè)。