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

中图分类号：U231.3 文献标识码：A DOI：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303 m，标准段宽36.7 m，深约25 m，顶板覆土约4 m，两端覆土约1.5 m，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300 mm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0.9～5.8 m。

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0.60～3.70 m。

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2.7～5.9 m。

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0.9～5.9 m。

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3.10～8.40 m。

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1.20～8.50 m。

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0.60～3.80 m。

3 监测目的

该基坑开挖深度大，达到25 m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303 m，宽度36.6 m，深度25 m，围护结构是1 000 mm厚地下连续墙，混凝土强度水下C30，墙深55～63 m，第一、第三、第四道支撑为钢筋混凝土支撑，强度C30，截面尺寸900 mm×1 000 mm，第二、第五道是钢支撑，Φ609 mm，厚度16 mm。

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5 098.0 kN，钢支撑设计值为2 928.0 kN，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3 755.29 kN，钢支撑ZCL5-03最大轴力达到656.47 kN，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49 mm，北侧ZQT17最大位移量为41 mm，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21.3 mm，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，仅仅通过计算是很难准确预测的。因此，只能通过实时监测，利用实测数据不断地调整与控制施工步序，从而降低竖向位移，进而减少立柱桩与地下连续墙之间的差异沉降，保证支撑体系的稳定。

7 结束语

综上所述，地铁车站深基坑施工环境较为复杂，因此，需要通过对工程施工进行全方位的监测。做好深基坑工程施工的监测工作，加强对整个深基坑施工过程的质量控制，制订合理的变形监测方案，并采取有针对性的措施，有效提高监测精度，从而保证整个施工过程中的施工质量、施工安全。

参考文献

[1]余新梅.论述地铁车站深基坑施工中的变形监测[J].山西建筑，2013（11）.

[2]张庚涛.地铁车站深基坑变形监测及数据分析[J].现代测绘，2013（06）.

〔编辑：张思楠〕