摘要：近年来，随着地铁建设项目的不断增多，基坑工程也迅速增多。在地表以下所开挖的地下空间以及相应的配套支护体系就是基坑工程，而基坑围护结构属于一种临时性结构，其主要目的在于保障基坑开挖的安全性。由于地铁车站多建设在城市繁华区域，一旦地铁车站基坑围护结构出现问题，则直接危及到周边建筑物和公共设施的安全。因此做好地铁车站基坑围护结构的施工监测，确保基坑工程的安全稳定性意义深远。
关键词：地铁车站；基坑围护结构；施工；监测
引言
全国城市地铁正处在高速发展阶段，深基坑作为城市建设中的一大工程热点问题，已经越来越受到设计及施工人员的重视。地铁车站深基坑围护结构的受力与变形分析是地铁深基坑工程建设中重要的研究课题之一。地铁是将城市空间在交通运输上的扩展，主要在地下进行运转和开通，因此能极大地提高城市空间地利用率，减缓交通压力。但同时，地铁也面临着一定地安全性能和稳定性能的问题，因此，地铁车站基坑围护结构对地铁站安全的保障作用是地铁站施工的主要研究问题之一。本文主要就此展开讨论并提出有效的施工措施。
1地铁车站基坑围护结构的施工特点
地铁车站基坑围护结构的工程规模和结构复杂性都显著区别于普通的基坑工程，原因在于：①地铁工程属于交通建设工程，其不仅要求较好的结构强度和稳定性，还需要实现最基本的交通运输功能。加之地铁施工中地下作业繁多，挖掘数量也十分大，施工结构极为复杂，这就使得地铁车站的基坑围护结构的施工难度显著增加。②因地铁项目多设置在城市人孔繁华地段，施工过程中经常会遇到地下预埋管线。具体施工时不仅需要和多个单位进行协商，以便于改迁预埋管线。且上述遗留的预埋管线也集聚了大量的地下水，也会影响到地铁车站基坑围护结构的施工。图一为地铁车站深基坑开挖支护施工。
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图一：地铁车站深基坑开挖支护施工
2地铁车站基坑围护结构施工需要注意的因素
2.1施工地的地理地质环境
由于地铁的铺设主要是在地环境中完成，因此受到地理地质环境的影响最为主要。基坑的挖掘主要是针对施工地的土质展开的，因此土质的特点是影响施工效果和施工进程的主要因素。为了防止土质产生位移对地铁站基坑围护结构产生压迫，要提前对地下的土质和地理化境做出监测，土质较为疏松的地质条件需要引起施工人员的注意，对这一部分施工环境进行土质强化，通过挤压等措施强化土质的坚韧程度，为正常施工创造安全和环境。此外，土质中杂质较多或地下地理结构复杂的地铁施工位置需要采取一定的措施加以改善或强化，并根据相应问题的应对措施展开研究，做好防范措施。
2.2围护结构的支撑强度
围护结构的支撑强度是影响地铁车站基坑围护结构使用的重要因素，在地铁站的深入挖掘过程中，土层墙面受到的压力逐渐增大，支护桩的一面是施工程度加深，另一面是空层结构，因此，在施工过程中先要构建挡土墙，为施工的进一步开展创造条件。挡土墙与土质层之间存在一定的摩擦力，因此也要对围护结构的承载强度进行提前的测算。此外，围护结构需要插入土层进行固定，因此，围护结构的稳定程度和强度也与围护结构的入土深度有直接关系。通常插入深度越深，围护结构会越稳定，但受到侧土压力之后，围护结构可能产生转动或变形，影响结构的稳固，因此，围护结构在设计环节需要测算插入深度。
2.3建设地的土层强度
地铁车站基坑围护结构施工监测的一个重要方面就是减少或消除维护结构的位移，以此对地铁产生更强的保护作用。而围护结构的位移与土层强度相关，主动土压力越小，被动土压力越大，则维护结构的位移越小。因此，需要减小主动土的压力，为地铁的正常运行创造安全的环境。通过土质强度的差异影响土质的压力，进而减少使维护结构产生位移的动力。在正常的施工过程中，可以通过在围护前后进行加固，能够有效达到改变土质强度和土质压力的目的，主要的方法有深层搅拌和高压喷射注浆等方法。通过采取一定措施能够有效增强围护墙的强度，实现围护结构的功能。
2.4施工地的自然环境因素影响
地铁车站基坑围护结构正常功能的因素不仅包括建筑结构本身的材质强度等，还包括许多自然环境因素。日常的空气温湿度等都可以影响地铁站基坑围护结构的架构和使用时限，水文环境也同样可以通过与基坑围护结构产生物理化学反应，使得结构产生一定程度上的老化和磨损，从而减少结构的正常使用时间。而在相对干燥的环境下围护结构可以使用较长的时间。地下水也是产生的影响较为显著，地下水的存在会增强地质土面的压力，并将这种压力施加在承重墙上，可能使墙面产生位移，影响维护结构的正常使用。此外，土质中的物质含量等因素也能够影响维护结构的使用，因此，在进行施工计划时需要从多种因素角度进行规划和考量。
3地铁车站基坑围护结构施工监测的具体措施
3.1地铁车站基坑围护结构的施工方案设计
地铁车站基坑围护结构施工可以采取分层进行的方式，提高工作的效率，同时提高工程的专业化程度。分上下两层进行施工时，按照1：1.25的比例进行放坡开挖，而下层以构建支撑系统为主，采用深层搅拌和高压喷射注浆等方法加固围护结构，同时按照设计的轴力铺设钢层支撑结构，在构建的过程中进行动态调整，达到合适的施工水平。在桩与桩之间采用混凝土黏合等方式实现围护结构的稳固，增强支撑的强度。按照标准要求距离铺设围护结构并进行强化。图二为围护结构剖面图。
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图二：围护结构剖面图
3.2地铁车站基坑围护监测工作的目的
对地铁车站基坑围护结构进行监测，需要测定围护结构的稳定程度和强度，保证围护结构符合相关规定和标准的要求，能够起到有效的支撑保护作用。要对相关地质环境和土质强度参数进行测算，确定使用的参数符合实际施工情况，并在施工过程中做到动态测算、动态调整，保障施工工作的高效开展，并实现信息化施工。同时，根据测算的结构确定是否需要采取其他措施对围护结构进行强化和调整，对施工图纸和施工进度的控制也需要进行相应的动态变化。为确保地铁项目的安全，进行地铁车站基坑围护工作监测是必要的。
3.3地铁车站基坑围护施工监测工作的措施
开展地铁车站基坑围护监测工作主要从围护结构的桩顶水平位移、桩体变形、桩体内力方面进行测算，并地下水位、地下沉将、支撑轴力等影响因素上进行分析规划，按照规定的标准与实测数据进行对照，并采取相应的措施将施工效果调整到标准水平。在监测工作中，首先要建立观测点，位置的选取通常选在基坑开挖深度距离两倍之外，并选取多个观测点，保证数据的科学有效，此外，还要对监测到的数据进行误差分析和调整，以此得出最终的观测数据。而在力的测算分析中，需要进行实地绘图分析，对围护结构的受力情况进行系统分析，找出受力的潜在问题，并进行相应的调整。
4总结
随着城市的快速发展，地下空间的越来越多的被利用，但是由于城市土地的狭窄以及人口众多，地铁车站深基坑的施工难度越来越大。然而由于深基坑是一个涉及到众多学科的一个综合性很强的岩土工程问题，各种不确定的因素均会对深基坑的安全造成很大的影响，对地铁车站深基坑围护结构变形进行监测以及进行数值模拟研究具有重要的意义。地铁车站基坑围护结构是地铁车站建设的重要环节，能够保证地铁车站的正常运转。但在地铁车站基坑围护结构施工中存在一些环境影响因素，因此，在建设过程中需要在研究地质条件和自然环境的基础上按照施工安全原则开展具体施工工作。本文主要针对地铁车站基坑围护结构及其施工监测探究展开讨论，希望能对相关从业者的工作提供参考和借鉴。
参考文献：
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[2]刘岱熹.地铁深基坑开挖围护结构变形监测与数值模拟研究[D].辽宁科技大学，2016，（8）215.
论文作者:周桂银
论文发表刊物:《防护工程》2018年第27期
论文发表时间:2018/12/15
标签：基坑论文; 结构论文; 地铁论文; 车站论文; 土质论文; 强度论文; 位移论文; 《防护工程》2018年第27期论文;