北京地鐵某車站明挖基坑施工監測分析

馮屾++高璇

摘 要：隨著科技的發展和社會的進步，地鐵在我國的大多數城市逐漸的興建，在此過程中，明挖基坑的施工技術廣泛的應用到地鐵車站建設的施工過程中，并且取得了良好的成效。本文將以北京某地鐵為例，對北京地鐵工程概況進行分析，進而對地鐵施工監測方案以及車站明挖基坑施工過程加以闡述，以供參考。

關鍵詞：地鐵車站；明挖基坑；工程概況；施工監測；施工過程

0 引言

隨著經濟的快速發展以及城市化腳步的不斷加快，交通問題也得到越來越多人們的重視。地鐵作為緩解城市交通壓力的主要措施之一，我國大多數城市進行廣泛的興建。明挖基坑作為地鐵車站的主要施工技術，合理運用此種施工技術不僅能夠其不僅加快地鐵車站建設的速度，而且也能在一定程度上提高地鐵建設的質量，促進城市的健康發展。

1 北京地鐵工程概況

1.1 北京地鐵車站結構以及施工方案

北京某地鐵車站的位置處于北京城市高速公路高架橋偏南處，北京車站的主體主要包括東工業區與西工業區，在進行地鐵工程施工過程中，可以采用明挖與暗挖相結合的施工方式，其中，地鐵兩端的明挖部分主要是3跨雙層矩形結構，在地鐵的中間部位對兩個分離單洞隧道采用暗挖技術。地鐵站的長度為194.3米，明挖隧道的總長度為159.3米，暗挖隧道的總長度為35米，明挖隧道的總寬度為234米，北京車站中心的里程長度為877.941+K7米。上層分為兩個組成部分，地下1層作為站廳層，地下2層作為站臺層，北京地鐵的平面設計圖如圖1所示。

從北京地鐵平面設計圖中不難看出，該地鐵的主體主要分為三個組成部分，即西區明挖段、中部暗挖段以及東區明挖段。西區明挖段采用的施工方式為主體施工以及從西到東基坑開挖的方式。西區的采用的支護結構為鉆孔灌注樁內撐式的支護結構方式。地鐵工程的開挖深度為16.5米，維護結構采用的都是d800@1200型號的鉆孔樁，并且用c30型號的混凝土進行灌注；樁間掛網采用C20型號的混凝土進行找平封閉；采用c25型號的混凝土在樁頂進行冠梁施工；在地鐵冠梁的外側用磚進行砌墻護坡。同時用d600mm（t=12mm）的鋼管進行一定的支撐，再用4Ib 5型號的型鋼進行圍擦，在地鐵的端頭可采用斜撐的工程施工體系，中間部分采用的是直撐施工體系。

1.2 環境條件

在地鐵基坑的南側部分大約距離150米的地方較為開闊，其中的一部分可以作為地鐵建筑的施工場地；而地鐵建筑的基坑北側則與市政道路緊密相鄰，地下管線主要有煤氣管、熱力、電力、中水、上水、雨水以及污水等等，在地鐵站的西區拆除了0.9m的d200mm的一根污水管，并且對其進行了一定的改裝，改裝成3.5m長的40mm×60mm兩根電信管、4.15m長、d800mm的一根深埋管以及2.6m長800mm×1000mm一根深埋的熱力管。

2 地鐵施工監測方案

2.1 基坑水平位移

根據地鐵施工基坑的技術的相關規范以及基坑設計的相關要求，要對地鐵鋼結構支撐軸力以及基坑的水平位移進行有效的監控與測量。并且在地鐵西區基坑位置的圍護樁內埋設4根測斜管，其位置在1#至4#西側，如圖2所示。同時通過數字顯示測斜儀對不同墻體的深度以及水平位移的情況進行準確的測量。在進行測量的過程中，必須要將探頭合理的插入到測斜管內，使得滾輪能夠有效的卡在導槽內，逐漸的到達孔底的位置上，采用自上而下的測量順序將導槽進行測量，這時需要每隔一段導槽距離進行一次測讀，在每一次測量的過程中都要將探頭在某個位置上進行一定的穩固。等待測量完畢后，將測頭進行180度旋轉在插入到導槽內，按照上面的方式進行重復的測量。地鐵深層水平位移值為地鐵基坑開挖前的無明顯差異的連續三次測量數據的平均值。

2.2 鋼支撐軸力

在三道地鐵鋼結構的支撐表面，必須要分別設置鋼弦式的表面應變計，并且鋼結構支撐表面要與應變計表面進行焊接牢固，其目的是為了使其能夠與地鐵鋼結構支撐進行共同工作，同時在支撐面上覆蓋一層保護膜，設置9個設點，其分別為w2-1（2、3）至w4-1（2、3），如圖2所示為鋼結構布置情況圖。除此之外，通過頻率讀數儀對相關的數據信息進行及時的采集，并且根據應變率定與頻率之間的關系對應變值進行有效的推算，同時根據所得的應變值、力學特征以及鋼結構支撐的幾何力，能夠準確的計算出地鐵鋼管的軸向力數值。

3 車站明挖基坑施工過程

土方開挖以及基坑支護。在進行基坑開挖的過程中，應該采用自上而下的施工順序，分段、分層進行縱向放坡，在每一段基坑內進行第一次開挖要挖到原來地面的2.5米以下，在進行分段、分層以及錯臺階放坡開挖，每層大約為3.5米的厚度，并且按照1：1的比例進行坡比放坡，分為3個臺階，臺階的寬度為5米，在采用4臺挖掘機進行盜土開挖。

基坑開挖到達2.5米以下的位置時，架設第一道鋼圍擦以及鋼支撐，然后對第一施工段土方采用放坡的開挖方式，在挖到冠梁下6.9米的位置時，架設第二道鋼圍擦以及鋼支撐，在挖到冠梁下12.6米的位置時，架設第三道鋼圍擦以及鋼支撐，在基坑底部留有30厘米厚的圖層采用人工開挖的方式，進行第2、3、4道施工工序，當基坑西部鋼支撐架設完工，采用順做法對車站的主體部分進行施工。

4 結語

綜上所述，本文以北京地鐵某車站為主要的研究對象，通過圖例與理論相結合的方式對挖基坑施工監測進行有效的分析。地鐵作為緩解城市交通壓力的主要措施之一，在進行地鐵建設的過程中，合理的運用挖基坑施工監測技術不僅能夠提高地鐵車站建設質量，而且也能在一定程度上促進城市的可持續發展。