地鐵車站深基坑工程變形監(jiān)測(cè)及數(shù)據(jù)分析

王偉亮

摘 要：結(jié)合工程實(shí)例，針對(duì)地鐵車站深基坑工程的監(jiān)測(cè)工作進(jìn)行了研究和探討，詳細(xì)介紹了深基坑施工過程的監(jiān)測(cè)布置方案，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析，以保證達(dá)到施工的質(zhì)量要求，供相關(guān)人員參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：地鐵工程；深基坑；施工質(zhì)量；變形監(jiān)測(cè)

中圖分類號(hào)：U231.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.08.066

地鐵車站工程施工具有地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜、施工地區(qū)建筑物較集中、施工對(duì)周圍建筑的影響較大等特點(diǎn)，相比于普通基坑工程的施工難度更大，因此，在進(jìn)行地鐵車站深基坑施工時(shí)，必須加強(qiáng)施工過程的變形監(jiān)測(cè)，及時(shí)反饋監(jiān)測(cè)成果，對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)，以此有效地提高施工質(zhì)量，保證工程進(jìn)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(tái)，4柱5跨3層結(jié)構(gòu)，車站長(zhǎng)303 m，標(biāo)準(zhǔn)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(shè)有5個(gè)出入口，其中，1，2，4號(hào)出入口為本次車站施工范圍，3，5號(hào)出入口為預(yù)留。

2 工程地質(zhì)及水文情況

根據(jù)鉆孔揭露的地層結(jié)構(gòu)、巖性特征及物理性質(zhì)，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)資料，本項(xiàng)目地質(zhì)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(gè)場(chǎng)區(qū)，層厚0.9～5.8 m。

①2層為耕植土：灰—褐灰色，松散，主要由粉質(zhì)黏土及粉土組成，含腐殖質(zhì)及少量碎石。場(chǎng)區(qū)局部缺失該層，層厚0.60～3.70 m。

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

④2層為淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土：灰色，流塑，含云母、腐殖質(zhì)，干強(qiáng)度中等，全場(chǎng)分布，層厚0.9～5.9 m。

④3層為淤泥質(zhì)粉質(zhì)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(zhì)粉質(zhì)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(zhì)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(jiān)測(cè)目的

該基坑開挖深度大，達(dá)到25 m左右，地質(zhì)條件復(fù)雜，建設(shè)周期長(zhǎng)，在施工過程中可能會(huì)出現(xiàn)各種難以預(yù)測(cè)的問題，危及施工安全，因此，應(yīng)制訂完善、周密的監(jiān)測(cè)方案，并在方案指導(dǎo)下進(jìn)行有計(jì)劃、有步驟的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)是十分必要的。通過將現(xiàn)場(chǎng)取得的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)值進(jìn)行對(duì)比分析，判斷現(xiàn)場(chǎng)施工參數(shù)是否符合設(shè)計(jì)要求，從而確定和優(yōu)化施工工藝，同時(shí)，通過對(duì)周邊環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析對(duì)比，得出周邊道路、管線是否處于可控范圍，進(jìn)而對(duì)施工步驟、參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，以確保周邊環(huán)境安全。

4 監(jiān)測(cè)工作布置

4.1 監(jiān)測(cè)項(xiàng)目及測(cè)點(diǎn)

4.2 監(jiān)測(cè)頻率

監(jiān)測(cè)頻率統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)如表2所示。

基坑長(zhǎng)度為303 m，寬度36.6 m，深度25 m，圍護(hù)結(jié)構(gòu)是1 000 mm厚地下連續(xù)墻，混凝土強(qiáng)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(qiáng)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(jiān)測(cè)點(diǎn)具體布設(shè)數(shù)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(xù)墻水平位移、立柱樁頂沉降。

6 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析

6.1 支撐軸力

本基坑鋼筋混凝土支撐采用將鋼筋計(jì)焊接于支撐主筋上這一方法，鋼支撐采用軸力計(jì)安裝于鋼支撐上，混凝土支撐設(shè)計(jì)值為5 098.0 kN，鋼支撐設(shè)計(jì)值為2 928.0 kN，實(shí)測(cè)軸力達(dá)到設(shè)計(jì)值的80%時(shí)報(bào)警。當(dāng)鋼支撐架設(shè)完成后，按設(shè)計(jì)要求對(duì)其預(yù)加70%的設(shè)計(jì)軸力，開挖到基底時(shí)，混凝土支撐軸力ZCL5-01達(dá)到最大值，為3 755.29 kN，鋼支撐ZCL5-03最大軸力達(dá)到656.47 kN，均小于報(bào)警值。混凝土支撐軸力變化波動(dòng)幅度明顯大于鋼支撐軸力，根據(jù)五道支撐的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)反映出在當(dāng)前工況支撐下開挖，支撐軸力會(huì)增大，后續(xù)工況架設(shè)的支撐下挖土，前道支撐軸力會(huì)發(fā)生適當(dāng)調(diào)整，后道支撐軸力會(huì)加大。

6.2 地下連續(xù)墻水平位移（測(cè)斜）

本基坑地下連續(xù)墻測(cè)斜孔共布置了32個(gè)（ZQT1～ZQT32），南側(cè)測(cè)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(cè)ZQT17最大位移量為41 mm，但當(dāng)?shù)谖宓乐渭茉O(shè)完成后水平位移增加量開始減小，從整個(gè)位移曲線上可以看出最大位移量出現(xiàn)在基底附近，這也符合常規(guī)的多道內(nèi)支撐變形曲線。

6.3 立柱樁頂沉降

根據(jù)埋在基坑中部測(cè)點(diǎn)LZC4～7，LZC5在開挖到第五道支撐時(shí)最大隆起量為21.3 mm，超出了累計(jì)報(bào)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(diǎn)，土方開挖會(huì)直接引起基底土層隆起，進(jìn)而帶動(dòng)立柱樁上浮；而豎向荷載則會(huì)引起立柱樁下沉，但整個(gè)立柱樁的位移機(jī)理還是比較復(fù)雜的，僅僅通過計(jì)算是很難準(zhǔn)確預(yù)測(cè)的。因此，只能通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，利用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)不斷地調(diào)整與控制施工步序，從而降低豎向位移，進(jìn)而減少立柱樁與地下連續(xù)墻之間的差異沉降，保證支撐體系的穩(wěn)定。

7 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，地鐵車站深基坑施工環(huán)境較為復(fù)雜，因此，需要通過對(duì)工程施工進(jìn)行全方位的監(jiān)測(cè)。做好深基坑工程施工的監(jiān)測(cè)工作，加強(qiáng)對(duì)整個(gè)深基坑施工過程的質(zhì)量控制，制訂合理的變形監(jiān)測(cè)方案，并采取有針對(duì)性的措施，有效提高監(jiān)測(cè)精度，從而保證整個(gè)施工過程中的施工質(zhì)量、施工安全。

參考文獻(xiàn)

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〔編輯：張思楠〕