黃河路車站基坑監測數據分析與預警

謝靈運 （中鐵十六局集團北京軌道交通工程建設有限公司，北京 101100）

0 前言

施工監測是加強工程安全質量管理，防止重大事故發生的有力措施。在工程施工期間對結構工程及施工沿線周圍重要的地下、地面建(構)筑物、重要管線、地面道路的變形實施監測，為施工提供及時、可靠的信息用以評定結構工程在施工期間的安全性及施工對周邊環境的影響，并對可能發生的危及環境安全的隱患或事故提供及時、準確的預報，以便及時采取有效措施，避免事故的發生。

本文總結合肥軌道交通5號線黃河路車站深基坑(基坑最大開挖深度25m)監測工作實例，通過支撐軸力、樁頂豎向及水平位移、樁身深層水平位移、地表沉降、立柱隆沉及地下水位變化等不同監測方法數據的對比分析，結合周邊環境特點，及時進行監測預警、原因分析及處理措施。

1 工程及施工監測概況

黃河路車站南側與揚子江路站連接，北側與花園大道站連接。黃河路為現狀道路，道路寬度36m，黃河路北側的河北路及黃河路南側的北部灣路均為規劃未實施道路，道路規劃寬度36m。

車站主體為地下三層三跨13m島式站臺車站，結構型式為矩形框架結構（圖1）。結構總長158m，標準段結構寬度21.9m。標準段基坑深度23.11m～23.50m。南端頭井段基坑深度為24.87m，北端頭井段基坑深度為25.44m。本車站基坑采用明挖法施工。

車站圍護結構選用Ф1000@1300鉆孔灌注樁。端頭井樁長約36m，標準段樁長約33m，沿基坑深度方向設置5道支撐，其中第1道為鋼筋混凝土支撐，其余為鋼支撐。

黃河路車站周邊為未開發用地，無建(構)筑物和地下管線。

圖1 車站平面布置圖(含測斜孔監測點)

黃河路車站基坑于2017年10月23日正式開挖，自南端頭井向北端頭井依序開挖，基坑施工工況見表1。

基坑施工工況表 表1

黃河路站自身風險等級為Ⅰ級，周邊環境風險等級，工程監測等級為Ⅰ級。主要監測項目及監測數量見表2。

2 監測數據分析及預警

根據設計圖紙、施工監測規范及經專家評審的基坑監測方案，黃河路車站監測項目預警控制值見表3。

根據監測數據，本項目混凝土支撐軸力、鋼支撐軸力(變化曲線圖見圖2、圖3)與深層水平位移值（變化曲線圖見圖4）之間相關性較好。

監測工作量布置一覽表 表2

監測項目控制值一覽表 表3

①混凝土支撐軸力控制值為5000kN，實測值在6000～8000kN之間，鋼支撐軸力控制值為3000kN，實測值小于1200kN，與施工時鋼支撐架設不及時或支撐軸力未及時補加相關；

②在影響深層水平位移的因素中，第2、3道鋼支撐尤其是第3道鋼支撐的及時架設或及時加力是關鍵；

圖2 端頭井1～3軸附近支撐軸力變化曲線圖

圖3 標準段12軸附近支撐軸力變化曲線圖

圖4 深層水平位移變化曲線圖

③在底板混凝土澆筑后，深層水平位移仍有較大增長，則與鋼圍檁背后充填不密實及結構施工周期過長有關。

根據監測數據及分析，施工過程中監測預警情況見表4。監測預警發出后，施工單位采取的主要措施包括及時架設鋼支撐、對鋼圍檁背后充填采取剛性墊塊加細石混凝土、及時補加支撐軸力及對基坑周邊施工荷載進行有效卸載等。

監測預警一覽表表4

3 結論

①對監測數據分析評價時，應結合不同監測項目進行相關分析，深層水平位移要與支撐軸力相互比對，混凝土支撐軸力要與鋼支撐軸力相互比對。

②分析基坑變形過大原因時，除與鋼支撐架設不及時有關外，還與鋼圍檁背后充填是否密實及鋼支撐軸力是否及時補加有關。

③施工中第2、3道鋼支撐尤其是第3道鋼支撐的架設對深層水平位移影響較大。

④底板混凝土澆筑完成后，深層水平位移雖仍有增長，但基坑風險已大為降低。