蘇州地鐵3號線跨陽路站深基坑施工監(jiān)測研究

陶 頌

(武漢生態(tài)環(huán)境設計研究院有限公司，湖北 武漢 430023)

1 工程概況

蘇州地鐵3號線跨陽路站為地下3層島式明挖施工地鐵車站，車站主體結構長267.7 m，端頭井寬為33.1 m～33.3 m，端頭井基坑開挖深度27.3 m～27.5 m，標準段寬為24.9 m～25.8 m，標準段基坑開挖深度25.2 m，結構覆土厚度3.4 m。車站總建筑面積25 203.7 m2，車站兩段均為盾構到達井。

2 工程地質條件

根據(jù)資料顯示，跨陽路站所在場地屬于長江三角洲沖—湖積平原地貌，場地總體較為平坦。地層層序自上而下依次為：①-1為雜填土層、①-2為素填土層、③-1為黏土層、③-2為粉質黏土層、③-3為粉土層、④-2為粉土夾粉砂層、⑤-1為粉質黏土層、⑥-1為黏土層、⑥-2為粉質黏土層、⑦-2為粉土夾粉砂層。

3 基坑支護設計方案

車站采用明挖法施工，標準段的圍護結構采用1 000厚地下連續(xù)墻，端頭井采用1 200厚地下連續(xù)墻，與主體結構形成復合式結構，采用現(xiàn)澆法施工。

出入口、風道采用明挖順作法，基坑開挖深度7 m～13 m，圍護結構采用φ850的SMW工法樁，內插700×300×13×24 H型鋼。

標準段設置六道支撐，其中第一道為700×1 000鋼筋混凝土支撐，第四道采用1 100×1 100鋼筋混凝土支撐，其余采用φ609鋼支撐。

端頭井設置六道支撐，其中第一道為700×1 000鋼筋混凝土支撐，第四道采用1 100×1 100鋼筋混凝土支撐，其余采用φ609鋼支撐。

臨時路面板基坑設置六道支撐，其中第一道為900×1 200鋼筋混凝土支撐，第四道采用1 100×1 100鋼筋混凝土支撐，其余采用φ609鋼支撐。

出入口及風亭設置1道～2道支撐，第一道支撐采用混凝土支撐，其余采用φ609×16鋼支撐。

4 監(jiān)測方案

通過對基坑圍護結構深層水平位移、地下水位標高、支撐軸力等進行監(jiān)測數(shù)據(jù)分析，討論實際施工工況對基坑圍護結構的影響，分析區(qū)域性巖土變形特征及支護方式。監(jiān)測平面圖如圖1所示。

4.1 地下水位監(jiān)測結果

圖2為3個不同位置地下水位觀測點水位隨時間變化的曲線，水位觀測孔SW1在12月14日出現(xiàn)水位上升1.0 m情況，觀測孔SW8，SW15變化小于1.0 m，反映基坑周邊地下水位較為穩(wěn)定，地下水對基坑的影響處于可控狀態(tài)。

4.2 圍護結構測斜監(jiān)測結果

圖3～圖6是測斜土體測斜的典型圖，反映了基坑在開挖過程中基坑內部土方挖除，基坑內卸載使得圍護結構在外部土壓力作用下向基坑內部位移的情況，從圖中可以發(fā)現(xiàn)圍護結構在基坑深度范圍內的中下位移偏大，部分位置基坑頂部出現(xiàn)了一定位移。圖3在基坑深度0 m～23 m基本成線性變化，分析是基坑底部受到被動土壓力約束，基坑開挖到 24 m深后結構水平位移呈現(xiàn)不變的特點。對比圖3與圖4、圖5與圖6，樁身水平位移曲線形態(tài)區(qū)別較大，這與平面位置、周邊環(huán)境、施工工況都有很大關聯(lián)。

4.3 支撐軸力

標準段和端頭井均設置六道支撐，第一道為700×1 000鋼筋混凝土支撐，第四道為1 100×1 100鋼筋混凝土支撐，其余采用φ609鋼支撐。

圖7第一道混凝土支撐累計應力ZL-15-04軸力值9 261.4 kN，ZL-16-04軸力值9 239.03 kN，混凝土支撐ZL-17-04軸力值5 748.35 kN。3月5日1-14軸底板已澆筑,16-16軸為放坡段,17-19軸第四道混凝土撐施工完成暫未繼續(xù)開挖，20-22軸為放坡段,22-31軸底板已澆筑完成，現(xiàn)基坑西端頭1-3軸、東端頭29-31軸正拆除第五、六道鋼支撐,施作側墻和中板。所以ZL-15-04,ZL-16-04的軸力最大受開挖深度影響較大。

5 結語

挖土時應分塊、分區(qū)開挖，控制土方開挖速度，挖至坑底設計標高時迅速做墊層(控制基坑隆起底有較好作用)，底板施工時需要盡快，一般底板施工結束后，出現(xiàn)大的基坑事故的可能性較小。不宜大量抽水，抽水雖然有利于基坑的穩(wěn)定，但對基坑周圍建(構)筑物及地下管線等極為不利，應慎重。另外建議施工中應注意以下事項：

1)土方開挖前應編制施工組織方案，并嚴格按照批準后的施工方案組織施工。

2)基坑土方開挖在基坑圍護、降排水等工況已完成的條件下進行；根據(jù)工程實際情況，采用豎向分層、水平分段、逐層開挖的方法，支撐與監(jiān)測同步進行施工。

3)基坑施工應要采取分層分段對稱開挖，并嚴格遵循“分層開挖、嚴禁超挖”。

4)基坑開挖前應先完成端頭井加固三軸攪拌樁施工，并至少提前20 d開始降水施工，確保開挖面以下1 m處于無水狀態(tài)，提前測得各監(jiān)控項目的原始數(shù)據(jù)，基坑開挖過程中按監(jiān)測方案和規(guī)范要求進行監(jiān)測，以監(jiān)測數(shù)據(jù)指導基坑開挖施工，確保深基坑施工安全。