地铁车站深基坑工程变形监测及数据分析.docx

地铁车站深基坑工程变形监测及数据分析王伟亮摘要：结合工程实例，针对地铁车站深基坑工程的监测工作进行了研究和探讨，详细介绍了深基坑施工过程的监测布置方案，并结合现场实测数据分析，以保证达到施工的质量要求，供相关人员参考和借鉴。关键词：地铁工程；深基坑；施工质量；变形监测：U231.3：ADOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.08.066地铁车站工程施工具有地质环境条件复杂、施工地区建筑物较集中、施工对周围建筑的影响较大等特点，相比于普通基坑工程的施工难度更大，因此，在进行地铁车站深基坑施工时，必须加强施工过程的变形监测，及时反馈监测成果，对观测数据进行分析和评价，以此有效地提高施工质量，保证工程进展的顺利。1工程概况某地铁车站工程为地下3层的岛式站台，4柱5跨3层结构，车站长303m，标准段宽36.7m，深约25m，顶板覆土约4m，两端覆土约1.5m，车站设有5个出入口，其中，1，2，4号出入口为本次车站施工范围，3，5号出入口为预留。2工程地质及水文情况根据钻孔揭露的地层结构、岩性特征及物理性质，结合区域地质资料，本项目地质情况大致如下。①1层为杂填土：灰—杂色，松散，顶部有厚度为300mm左右的混凝土地面，以下一般由建筑垃圾及碎块石、瓦片等组成，黏性土充填，局部含大块石，成分杂，分布在整个场区，层厚0.9～5.8m。①2层为耕植土：灰—褐灰色，松散，主要由粉质黏土及粉土组成，含腐殖质及少量碎石。场区局部缺失该层，层厚0.60～3.70m。④1层为砂质粉土：灰色，稍密，含云母，局部夹薄层黏土，全场分布，层厚2.7～5.9m。④2层为淤泥质粉质黏土：灰色，流塑，含云母、腐殖质，干强度中等，全场分布，层厚0.9～5.9m。④3层为淤泥质粉质黏土夹粉土：灰色，流塑，含云母、贝壳碎屑等，夹较多散体状粉土，层厚3.10～8.40m。⑥1层为淤泥质粉质黏土：灰—深灰色，流塑，局部软塑。含云母，切面粗糙，呈鳞片状，层厚1.20～8.50m。⑥2层为粉质黏土：灰色，软塑，含腐殖物，局部夹粉砂。切面粗糙，鱼鳞片状，层厚0.60～3.80m。3监测目的该基坑开挖深度大，达到25m左右，地质条件复杂，建设周期长，在施工过程中可能会出现各种难以预测的问题，危及施工安全，因此，应制订完善、周密的监测方案，并在方案指导下进行有计划、有步骤的现场监测是十分必要的。通过将现场取得的监测数据与设计值进行对比分析，判断现场施工参数是否符合设计要求，从而确定和优化施工工艺，同时，通过对周边环境监测数据的分析对比，得出周边道路、管线是否处于可控范围，进而对施工步骤、参数进行调整，以确保周边环境安全。4监测工作布置4.1监测项目及测点4.2监测频率监测频率统计数据如表2所示。基坑长度为303m，宽度36.6m，深度25m，围护结构是1000mm厚地下连续墙，混凝土强度水下C30，墙深55～63m，第一、第三、第四道支撑为钢筋混凝土支撑，强度C30，截面尺寸900mm×1000mm，第二、第五道是钢支撑，Φ609mm，厚度16mm。监测点具体布设数量如表1所示。为了便于比较，我们只分析支撑轴力、地下连续墙水平位移、立柱桩顶沉降。6现场实测数据分析6.1支撑轴力本基坑钢筋混凝土支撑采用将钢筋计焊接于支撑主筋上这一方法，钢支撑采用轴力计安装于钢支撑上，混凝土支撑设计值为5098.0kN，钢支撑设计值为2928.0kN，实测轴力达到设计值的80%时报警。当钢支撑架设完成后，按设计要求對其预加70%的设计轴力，开挖到基底时，混凝土支撑轴力ZCL5-01达到最大值，为3755.29kN，钢支撑ZCL5-03最大轴力达到656.47kN，均小于报警值。混凝土支撑轴力变化波动幅度明显大于钢支撑轴力，根据五道支撑的实测数据反映出在当前工况支撑下开挖，支撑轴力会增大，后续工况架设的支撑下挖土，前道支撑轴力会发生适当调整，后道支撑轴力会加大。6.2地下连续墙水平位移（测斜）本基坑地下连续墙测斜孔共布置了32个（ZQT1～ZQT32），南侧测斜孔ZQT5的变形具有典型性。该处地连墙随开挖深度的加大，水平位移也在逐步增加，ZQT5最大位移量为49mm，北侧ZQT17最大位移量为41mm，但当第五道支撑架设完成后水平位移增加量开始减小，从整个位移曲线上可以看出最大位移量出现在基底附近，这也符合常规的多道内支撑变形曲线。6.3立柱桩顶沉降根据埋在基坑中部测点LZC4～7，LZC5在开挖到第五道支撑时最大隆起量为21.3mm，超出了累计报警值，但底板混凝土浇筑完成后开始下降。在影响立柱桩竖向位移的所有因素中，基底隆起与竖向荷载是最主要的两点，土方开挖会直接引起基底土层隆起，进而带动立柱桩上浮；而竖向荷载则会引起立柱桩下沉，但整个立柱桩的位移机理还是比较复杂的，仅仅通过计算是很