地鐵車站深基坑工程變形監測及數據分析

王偉亮

摘 要：結合工程實例，針對地鐵車站深基坑工程的監測工作進行了研究和探討，詳細介紹了深基坑施工過程的監測布置方案，并結合現場實測數據分析，以保證達到施工的質量要求，供相關人員參考和借鑒。

關鍵詞：地鐵工程；深基坑；施工質量；變形監測

中圖分類號：U231.3 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.08.066

地鐵車站工程施工具有地質環境條件復雜、施工地區建筑物較集中、施工對周圍建筑的影響較大等特點，相比于普通基坑工程的施工難度更大，因此，在進行地鐵車站深基坑施工時，必須加強施工過程的變形監測，及時反饋監測成果，對觀測數據進行分析和評價，以此有效地提高施工質量，保證工程進展的順利。

1 工程概況

某地鐵車站工程為地下3層的島式站臺，4柱5跨3層結構，車站長303 m，標準段寬36.7 m，深約25 m，頂板覆土約4 m，兩端覆土約1.5 m，車站設有5個出入口，其中，1，2，4號出入口為本次車站施工范圍，3，5號出入口為預留。

2 工程地質及水文情況

根據鉆孔揭露的地層結構、巖性特征及物理性質，結合區域地質資料，本項目地質情況大致如下。

①1層為雜填土：灰—雜色，松散，頂部有厚度為300 mm左右的混凝土地面，以下一般由建筑垃圾及碎塊石、瓦片等組成，黏性土充填，局部含大塊石，成分雜，分布在整個場區，層厚0.9～5.8 m。

①2層為耕植土：灰—褐灰色，松散，主要由粉質黏土及粉土組成，含腐殖質及少量碎石。場區局部缺失該層，層厚0.60～3.70 m。

④1層為砂質粉土：灰色，稍密，含云母，局部夾薄層黏土，全場分布，層厚2.7～5.9 m。

④2層為淤泥質粉質黏土：灰色，流塑，含云母、腐殖質，干強度中等，全場分布，層厚0.9～5.9 m。

④3層為淤泥質粉質黏土夾粉土：灰色，流塑，含云母、貝殼碎屑等，夾較多散體狀粉土，層厚3.10～8.40 m。

⑥1層為淤泥質粉質黏土：灰—深灰色，流塑，局部軟塑。含云母，切面粗糙，呈鱗片狀，層厚1.20～8.50 m。

⑥2層為粉質黏土：灰色，軟塑，含腐殖物，局部夾粉砂。切面粗糙，魚鱗片狀，層厚0.60～3.80 m。

3 監測目的

該基坑開挖深度大，達到25 m左右，地質條件復雜，建設周期長，在施工過程中可能會出現各種難以預測的問題，危及施工安全，因此，應制訂完善、周密的監測方案，并在方案指導下進行有計劃、有步驟的現場監測是十分必要的。通過將現場取得的監測數據與設計值進行對比分析，判斷現場施工參數是否符合設計要求，從而確定和優化施工工藝，同時，通過對周邊環境監測數據的分析對比，得出周邊道路、管線是否處于可控范圍，進而對施工步驟、參數進行調整，以確保周邊環境安全。

4 監測工作布置

4.1 監測項目及測點

4.2 監測頻率

監測頻率統計數據如表2所示。

基坑長度為303 m，寬度36.6 m，深度25 m，圍護結構是1 000 mm厚地下連續墻，混凝土強度水下C30，墻深55～63 m，第一、第三、第四道支撐為鋼筋混凝土支撐，強度C30，截面尺寸900 mm×1 000 mm，第二、第五道是鋼支撐，Φ609 mm，厚度16 mm。

監測點具體布設數量如表1所示。為了便于比較，我們只分析支撐軸力、地下連續墻水平位移、立柱樁頂沉降。

6 現場實測數據分析

6.1 支撐軸力

本基坑鋼筋混凝土支撐采用將鋼筋計焊接于支撐主筋上這一方法，鋼支撐采用軸力計安裝于鋼支撐上，混凝土支撐設計值為5 098.0 kN，鋼支撐設計值為2 928.0 kN，實測軸力達到設計值的80%時報警。當鋼支撐架設完成后，按設計要求對其預加70%的設計軸力，開挖到基底時，混凝土支撐軸力ZCL5-01達到最大值，為3 755.29 kN，鋼支撐ZCL5-03最大軸力達到656.47 kN，均小于報警值?；炷林屋S力變化波動幅度明顯大于鋼支撐軸力，根據五道支撐的實測數據反映出在當前工況支撐下開挖，支撐軸力會增大，后續工況架設的支撐下挖土，前道支撐軸力會發生適當調整，后道支撐軸力會加大。

6.2 地下連續墻水平位移（測斜）

本基坑地下連續墻測斜孔共布置了32個（ZQT1～ZQT32），南側測斜孔ZQT5的變形具有典型性。該處地連墻隨開挖深度的加大，水平位移也在逐步增加，ZQT5最大位移量為49 mm，北側ZQT17最大位移量為41 mm，但當第五道支撐架設完成后水平位移增加量開始減小，從整個位移曲線上可以看出最大位移量出現在基底附近，這也符合常規的多道內支撐變形曲線。

6.3 立柱樁頂沉降

根據埋在基坑中部測點LZC4～7，LZC5在開挖到第五道支撐時最大隆起量為21.3 mm，超出了累計報警值，但底板混凝土澆筑完成后開始下降。在影響立柱樁豎向位移的所有因素中，基底隆起與豎向荷載是最主要的兩點，土方開挖會直接引起基底土層隆起，進而帶動立柱樁上浮；而豎向荷載則會引起立柱樁下沉，但整個立柱樁的位移機理還是比較復雜的，僅僅通過計算是很難準確預測的。因此，只能通過實時監測，利用實測數據不斷地調整與控制施工步序，從而降低豎向位移，進而減少立柱樁與地下連續墻之間的差異沉降，保證支撐體系的穩定。

7 結束語

綜上所述，地鐵車站深基坑施工環境較為復雜，因此，需要通過對工程施工進行全方位的監測。做好深基坑工程施工的監測工作，加強對整個深基坑施工過程的質量控制，制訂合理的變形監測方案，并采取有針對性的措施，有效提高監測精度，從而保證整個施工過程中的施工質量、施工安全。

參考文獻

[1]余新梅.論述地鐵車站深基坑施工中的變形監測[J].山西建筑，2013（11）.

[2]張庚濤.地鐵車站深基坑變形監測及數據分析[J].現代測繪，2013（06）.

〔編輯：張思楠〕