南昌地鐵1號線珠江路站工程基坑監(jiān)測分析

王 烈

（上海市政工程設(shè)計研究總院，上海 200092）

1 工程概況

南昌市軌道交通1號線珠江路站位于昌北鳳凰洲豐和大道與珠江路交叉處。車站主體長451 m、寬17.2 m，基坑埋深16.6～18.2 m，為地下二層結(jié)構(gòu)。采用鉆孔灌注樁＋旋噴樁圍護，明挖順筑法施工，灌注樁長約24～26 m，旋噴樁長約22 m。

該站沿豐和北大道設(shè)計，其上部主要為城市道路。場地東側(cè)為鳳凰城花園，為5幢11層小區(qū)住宅樓，距離主體結(jié)構(gòu)基坑較遠，約3倍基坑開挖深度以外，其余周邊多為農(nóng)田、水塘及部分待開發(fā)地塊，周邊建筑物較少。

基坑范圍內(nèi)的管線全部改遷，車站主體基坑施工無管線干擾。根據(jù)改遷后的管線分布、管線材質(zhì)及重要性，該車站基坑施工時重點對西側(cè)DN800給水管、東側(cè)DN400給水管進行保護。

2 工程地質(zhì)及水文條件

根據(jù)地質(zhì)勘察報告及工程揭露，場地地層由人工填土（Qml）、第四系全新統(tǒng)沖積層（Q4al），以及下部為第三系新余群（Exn）基巖構(gòu)成。按其巖性及其工程特性，自上而下依次劃分為①2素填土、②1粉質(zhì)粘土、②2粉砂、②2-1淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、②4中砂、②5粗砂、②6礫砂、⑤泥質(zhì)粉砂巖。

場區(qū)地下水位埋深4.10～6.50 m，標高14.10～15.46 m，地下水位埋深年變幅1～3 m，地下水主要接受贛江水體的側(cè)向補給，與贛江水力聯(lián)系密切，平水季節(jié)及枯水季節(jié)地下水補給地表水，地下水向贛江排泄；汛期，贛江水位上漲，贛江補給地下水。

3 基坑監(jiān)測

3.1 監(jiān)測內(nèi)容

依據(jù)相關(guān)規(guī)范要求，并結(jié)合基坑工程圍護設(shè)計要求和基坑工程施工現(xiàn)狀，以及周邊環(huán)境，確定該車站工程監(jiān)測對象為圍護樁頂水平位移、垂直位移、圍護樁體深層水平位移、支撐軸力、周邊地表垂直位移、坑外地下水位、建筑物垂直位移、地下管線垂直位移。

3.2 測點布設(shè)

各監(jiān)測項目的測點布設(shè)位置及密度是在充分考慮基坑體量、施工進度、建構(gòu)筑物特征及施工影響程度等因素的基礎(chǔ)上，進行多次優(yōu)化而定。基坑呈對稱分布，具體布置如圖1所示。

圖1 基坑監(jiān)測點平面布置圖

3.3 監(jiān)測成果分析

基坑施工期間，及時有效的監(jiān)測數(shù)據(jù)為信息化施工提供了保障，為基坑及周邊環(huán)境的安全評估提供了參考，下面選取幾項有代表性的監(jiān)測項目進行成果分析。

3.3.1 坑外地表沉降監(jiān)測

地鐵基坑主體結(jié)構(gòu)施工期間，坑外地表沉降變化范圍為-1.8 mm～-18.5 mm,最終累計最大位移為D13-2，沉降量-21.1 mm。按照監(jiān)測點離基坑距離遠近不同時間的變化量，選取有代表性的D2-1～D2-4(位于北端頭井中線)，制成圖2。

由圖2可以進一步證實，基坑開挖對周邊影響范圍在1.5倍基坑開挖深度。

圖2 D2-1～D2-4沉降隨時間變化曲線圖

3.3.2 圍護結(jié)構(gòu)樁體深層水平位移即測斜

基坑共布設(shè)40個測斜孔，測斜監(jiān)測孔的變化趨勢比較復雜，但也呈現(xiàn)出一定的規(guī)律性。圍護樁體的深層水平位移即樁體測斜，其變化與基坑開挖深度、支撐施工密切相關(guān)。基坑開挖越深，其變形越大，其最大變形位置，隨著開挖深度變化而變化，并且總是出現(xiàn)在開挖面附近；同時測斜變形與支撐完成及時性有關(guān)。最大位移變形出現(xiàn)的日期也和工況相接近，都是開挖施工的末期。以較典型的測斜CX5為例分析，如圖3所示。

圖3 測斜CX5不同開挖時間歷時變化曲線圖

從圖3可以看出基坑變形較小，最大位移位于10～15 m之間，最大變形22.44 mm，深度位于12 m處。在整個基坑施工過程中，基坑始終處在一個穩(wěn)定、可控的狀態(tài)中，這種變形結(jié)果與地質(zhì)條件的穩(wěn)定性有密切的關(guān)系，也與設(shè)計理論預期相符。

3.3.3 地下管線垂直位移監(jiān)測

隨著基坑的降水及開挖施工的進行，各管線出現(xiàn)不同程度的下降。開挖越深沉降越大，最大沉降為-20.3 mm（EJS07），以EJS5為例分析，見圖4所示。

圖4 地下管線垂直位移監(jiān)測點EJS5歷時變化曲線圖

從圖4可以看出，當?shù)装逋瓿珊蟪两档乃俾拭黠@減小幷逐漸處于穩(wěn)定。底板于2011年3月8日全部完成，底板完成時累計沉降量為-15.2 mm，至監(jiān)測結(jié)束時，最終累計沉降-16.1 mm。

3.3.4 其它

由于南昌的地質(zhì)條件相對較好，整個監(jiān)測過程中，各監(jiān)測項目變化量較小。施工過程中，出現(xiàn)兩次管涌事件，導致管涌處坑外5 m左右的位置地面出現(xiàn)不同程度的塌陷。施工單位及時地進行注漿堵漏處理，事件得到控制。從當時監(jiān)測結(jié)果來看，基坑和周邊環(huán)境沒有產(chǎn)生大的影響，也沒有發(fā)生重大的變形。管涌主要是由于基坑開挖至底部，止水帷幕的止水效果不甚理想，正好遇到贛江的豐水期，地下水位較高，基坑內(nèi)外水頭差較大從而導致險情的發(fā)生。在險情得到處理后，南昌地鐵其它各車站也借鑒了此經(jīng)驗，選用止水效果更好的地下連續(xù)墻進行設(shè)計施工，避免了相類似的事件再次發(fā)生。

4 結(jié)語

在地鐵基坑施工期間進行及時的監(jiān)測，可以較準確地反映各監(jiān)測點的變形情況，根據(jù)實時的變形位移數(shù)據(jù)，分析判斷預測基坑開挖過程中的土體位移，發(fā)出預警報警等信息，采取有效措施，對于基坑圍護結(jié)構(gòu)及周邊環(huán)境的安全，對于信息化施工有著相當重要的意義。

[1]GB50497-2009.建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范[S].

[2]JGJ/T8-97.建筑變形測量規(guī)范[S].

[3]GB50308-2008,城市軌道交通工程測量規(guī)范[S].

[4]江西省勘察設(shè)計研究院.南昌軌道交通1號線一期工程珠江路站詳細勘察報告[R].2009.