地鐵軟土深基坑設計及實測分析

杜 進 祿

(中鐵上海設計院集團有限公司，上海 200070)

地鐵軟土深基坑設計及實測分析

杜 進 祿

(中鐵上海設計院集團有限公司，上海 200070)

以上海地鐵12號線虹莘路站明挖車站基坑為工程背景，對地鐵車站軟土深基坑支護結構內力及變形進行了計算分析，根據計算對比結果確定了最終的基坑支撐方案，為確保基坑在施工期間安全實施，對基坑進行了施工期間監測，監測數據顯示：設計計算結果和監測數據基本吻合。

地鐵車站，深基坑，基坑監測

1 工程簡介

1.1 工程概況

上海市軌道交通12號線工程虹莘路站，東臨虹莘路，西起A20公路，車站位于顧戴路下，沿顧戴路東西走向。車站基坑開挖深度20.510 m，端頭井基坑開挖深度約22.110 m。

車站基坑圍護結構采用1 000 mm厚地下連續墻，標準段采用六道支撐，第一道和第四道為混凝土支撐，第一道及第四道混凝土支撐截面尺寸分別為900 mm×800 mm及1 200 mm×800 mm，其余道支撐均為φ609 mm×16 mm鋼管支撐。

1.2 工程地質及水文地質條件

1)巖土層分布。

擬建場地基土自上而下為:第①1層雜填土，第①2層素填土；第②層褐黃色～灰黃色粉質粘土；第③層灰色淤泥質粉質粘土；第④1層灰色淤泥質粘土；第⑤1a層灰色粘土；第⑥層暗綠～草黃色粉質粘土；第⑦1層草黃色～灰黃色砂質粉土；第⑦2層草黃色～灰色粉砂。

2)水文條件。

本場地淺部地下水屬潛水類型，主要補給來源為大氣降水，水位隨季節而變化，潛水水位約在0.3 m～1.5 m。本場區下部第⑦層為承壓含水層，埋深3.0 m～11.0 m。

2 圍護結構設計優化分析

2.1 方案設計

根據計算及以往工程經驗本基坑豎向采用六道支撐，豎向支撐采用以下2個方案進行了優化分析：

方案一：第一道混凝土支撐，其余道支撐均為φ609 mm×16 mm鋼管支撐。方案二：第一道和第四道為混凝土支撐，其余道支撐均為φ609 mm×16 mm鋼管支撐。

2.2 方案計算分析

巖土體參數按地勘報告取值；根據相關規范所有土層均采用水土分算模式[1]，基坑兩側考慮20 kPa的超載。

在滿足圍護結構各項穩定性指標要求后，得到基坑方案一和方案二圍護結構位移、內力包絡圖，推薦方案計算結果見圖1。

計算結果顯示方案二墻體位移及墻體彎矩都較方案一稍小，總體來看變化不大；結合專家評審意見并且考慮到基坑較深，安全問題比較突出，混凝土支撐整體性好并且安全儲備較大，最終確定方案二作為基坑施工方案。

3 基坑監測

選取車站中心里程處測斜孔CX4及軸力測點ZL1的監測數據進行分析。

圖2為地墻水平位移曲線，從圖2中可以看出地墻墻身位移曲線形態大致相同，位移曲線形狀呈墻頂、墻端收進，中間凸出的“大肚”狀[2]，墻身位移最大值所在位置略高于基坑底部以上約1.5 m，在開挖過程中基坑的水平位移不斷的增大，開挖到坑底時基坑的水平位移最大，最大位移為29.3 mm，略大于設計控制要求1.4‰H=28.7 mm，比啟明星計算結果24.4 mm稍微大一些，但變形趨勢基本一致。

4 結語

虹莘路站是典型的軟土深基坑，現在已經施工完成，對國內外同類基坑工程具有一定的借鑒意義。

1)軟土地下車站的深基坑設計、施工時，應重視軟土及地下水的不良影響。2)混凝土支撐剛度大，整體穩定性好，地鐵車站軟土深基坑采用多道混凝土支撐可以增加整個基坑的安全儲備。3)基坑開挖過程中，應該加強基坑的監測，掌握施工中基坑的動態信息，確保基坑本體安全及周圍建筑物、管線的安全。

[1] DG/T J08—61—2010，基坑工程技術規范[S].

[2] 江曉峰,劉國彬,張偉立,等.基于實測數據的上海地區超深基坑變形特性研究[J].巖土工程學報，2010(S2)：72.

Design and analysis of a metro station on the soft soil deep foundation pit

Du Jinlu

(ChinaRailwayShanghaiDesignInstituteGroupCo.,Ltd,Shanghai200070,China)

In the background of Hongxin station of Shanghai railway line 12, the subway station on the soft soil deep foundation pit supporting structure internal force and deformation calculation analysis, according to the result of calculation comparison to determine the final foundation pit support plan， implementation to ensure the security of the foundation pit during construction, the construction of foundation pit during monitoring.

metro station， deep foundation pit， foundation pit monitoring

2015-04-26

杜進祿(1982- )，男，工程師

1009-6825(2015)19-0063-02

TU463

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