地鐵車站端頭井基坑深層水平位移監測成果分析

李欽三 （中鐵十六局集團北京軌道交通工程建設有限公司，北京 101100）

1 引言

在地鐵車站的施工中，由于端頭井是盾構隧道施工的工作井，其開挖深度和基坑的支撐體系均比標準段要復雜，因此，支撐體系在端頭井施工中起著十分重要的作用，它影響著整個基坑和周圍環境的安全。

基坑的支撐體系主要有鋼支撐體系、鋼筋混凝土支撐體系、鋼筋混凝土和鋼支撐的混合體系等類型，其布置形式主要有雙向井格型、斜撐加直撐型、斜撐型、封閉式框架支撐型、圓弧型等。由于地鐵車站端頭井的平面尺寸一般寬度為20多m，因此，主要采用鋼支撐，因斜撐體系具有形式簡潔、安全可靠、便于施工、節約成本等優點，目前地鐵車站端頭井主要采用斜撐型支撐布置形式。

本文以合肥軌道交通5號線大連路車站北端頭井基坑深層水平位移監測成果為例，通過不同部位測斜孔累計位移量的對比及不同工況之間變化速率的比較，為優化監測點布置及基坑土方開挖提供借鑒。

2 工程及施工概況

大連路車站主體為地下雙層雙跨、局部雙層三跨12m島式站臺車站，結構型式為箱型框架結構。主體結構總長187.6m，標準段結構寬度20.7m。標準段基坑深度15.8～16.8m。南端頭井段基坑深度為17.6m，北端頭井段基坑深度為18.8m。

本車站采用明挖法＋局部蓋挖法施工。基坑開挖順序為自北端頭井開始向南。

北端頭井圍護結構選用Ф1000@1300鉆孔灌注樁，樁長25m，坑底及樁底均位于⑥2層粘土中。沿基坑深度方向設置3道支撐，其中第1道為鋼筋混凝土支撐，其余為Ф609鋼支撐。

3 基坑深層水平位移監測結果分析

大連路車站基坑于2017年11月22日正式開挖，從北端頭井開始自北向南依序開挖，2018年4月15日結構封頂，基坑施工工況見表1。

基坑施工工況一覽表 表1

北端頭井基坑共布置深層水平位移監測孔(測斜孔)7個，測斜孔平面位置見圖1，測斜孔監測數據統計見表2，深層水平位移曲線見圖2。

圖1 北端頭井支撐體系及測斜孔布置示意圖

根據圖2深層水平位移曲線及表2測斜孔監測數據統計表，可得出如下規律。

①累計水平位移最大值位于端頭井開挖面中間(CX16、CX18、CX20測斜孔)及端頭井與標準段交接處附近 (CX21測斜孔)，而端頭井北面陰角處(CX17、CX19測斜孔)累計水平位移量最小。

②第2道鋼支撐 (斜撐)架設時，基坑已超挖約4m，時間延后約5d，而累計水平位移量僅4.57～12.74mm；第 3 道鋼支撐(斜撐)架設時，基坑已開挖至底板，超挖約5m，累計水平位移量在9.57～23.06mm之間，未超過預警控制值。主要原因是基坑未全斷面開挖，圍護樁周邊保留有反壓土（圖3）。

③基坑開挖至底板21d后開始底板混凝土澆筑，期間水平位移持續增長，端頭井與標準段交界處附近(CX15、CX21測斜孔)水平位移增大15.21～16.75mm，位于開挖面中間的監測點(CX16、CX18、CX20、CX21測斜孔)累計水平位移量在29.28～34.50mm之間，達到或超過預警控制值。

④底板混凝土澆筑后46d開始澆筑負2層頂板混凝土，期間水平位移變化速率在0.07～0.26mm/d之間，基本趨于穩定；負2層頂板混凝土澆筑后65d開始澆筑負1層頂板混凝土，期間水平位移變化速率在0.01～0.08mm/d之間，基坑變形已穩定。

測斜孔監測數據統計表表2

圖2 深層水平位移圖

圖3 端頭井基坑開挖與支撐實景照片

4 結論

①端頭井測斜監測點宜布置于開挖斷面中間及與標準段交接處，端頭井陰角處可不必布置測斜監測點。

②端頭井基坑不宜全斷面開挖，鋼支撐未及時架設完成前，圍護樁周邊保留有反壓土對控制基坑變形有明細效果。

③基坑開挖完成至底板混凝土澆筑前，水平位移仍將持續增長，施工單位應合理調配勞動力資源，加快結構施工進度，鋼支撐不宜過早拆除。

④底板混凝土澆筑完成后，基坑風險點基本消除。