地铁车站端头井基坑深层水平位移监测成果分析

李钦三 （中铁十六局集团北京轨道交通工程建设有限公司，北京 101100）

1 引言

在地铁车站的施工中，由于端头井是盾构隧道施工的工作井，其开挖深度和基坑的支撑体系均比标准段要复杂，因此，支撑体系在端头井施工中起着十分重要的作用，它影响着整个基坑和周围环境的安全。

基坑的支撑体系主要有钢支撑体系、钢筋混凝土支撑体系、钢筋混凝土和钢支撑的混合体系等类型，其布置形式主要有双向井格型、斜撑加直撑型、斜撑型、封闭式框架支撑型、圆弧型等。由于地铁车站端头井的平面尺寸一般宽度为20多m，因此，主要采用钢支撑，因斜撑体系具有形式简洁、安全可靠、便于施工、节约成本等优点，目前地铁车站端头井主要采用斜撑型支撑布置形式。

本文以合肥轨道交通5号线大连路车站北端头井基坑深层水平位移监测成果为例，通过不同部位测斜孔累计位移量的对比及不同工况之间变化速率的比较，为优化监测点布置及基坑土方开挖提供借鉴。

2 工程及施工概况

大连路车站主体为地下双层双跨、局部双层三跨12m岛式站台车站，结构型式为箱型框架结构。主体结构总长187.6m，标准段结构宽度20.7m。标准段基坑深度15.8～16.8m。南端头井段基坑深度为17.6m，北端头井段基坑深度为18.8m。

本车站采用明挖法＋局部盖挖法施工。基坑开挖顺序为自北端头井开始向南。

北端头井围护结构选用Ф1000@1300钻孔灌注桩，桩长25m，坑底及桩底均位于⑥2层粘土中。沿基坑深度方向设置3道支撑，其中第1道为钢筋混凝土支撑，其余为Ф609钢支撑。

3 基坑深层水平位移监测结果分析

大连路车站基坑于2017年11月22日正式开挖，从北端头井开始自北向南依序开挖，2018年4月15日结构封顶，基坑施工工况见表1。

基坑施工工况一览表 表1

北端头井基坑共布置深层水平位移监测孔(测斜孔)7个，测斜孔平面位置见图1，测斜孔监测数据统计见表2，深层水平位移曲线见图2。

图1 北端头井支撑体系及测斜孔布置示意图

根据图2深层水平位移曲线及表2测斜孔监测数据统计表，可得出如下规律。

①累计水平位移最大值位于端头井开挖面中间(CX16、CX18、CX20测斜孔)及端头井与标准段交接处附近 (CX21测斜孔)，而端头井北面阴角处(CX17、CX19测斜孔)累计水平位移量最小。

②第2道钢支撑 (斜撑)架设时，基坑已超挖约4m，时间延后约5d，而累计水平位移量仅4.57～12.74mm；第 3 道钢支撑(斜撑)架设时，基坑已开挖至底板，超挖约5m，累计水平位移量在9.57～23.06mm之间，未超过预警控制值。主要原因是基坑未全断面开挖，围护桩周边保留有反压土（图3）。

③基坑开挖至底板21d后开始底板混凝土浇筑，期间水平位移持续增长，端头井与标准段交界处附近(CX15、CX21测斜孔)水平位移增大15.21～16.75mm，位于开挖面中间的监测点(CX16、CX18、CX20、CX21测斜孔)累计水平位移量在29.28～34.50mm之间，达到或超过预警控制值。

④底板混凝土浇筑后46d开始浇筑负2层顶板混凝土，期间水平位移变化速率在0.07～0.26mm/d之间，基本趋于稳定；负2层顶板混凝土浇筑后65d开始浇筑负1层顶板混凝土，期间水平位移变化速率在0.01～0.08mm/d之间，基坑变形已稳定。

测斜孔监测数据统计表表2

图2 深层水平位移图

图3 端头井基坑开挖与支撑实景照片

4 结论

①端头井测斜监测点宜布置于开挖断面中间及与标准段交接处，端头井阴角处可不必布置测斜监测点。

②端头井基坑不宜全断面开挖，钢支撑未及时架设完成前，围护桩周边保留有反压土对控制基坑变形有明细效果。

③基坑开挖完成至底板混凝土浇筑前，水平位移仍将持续增长，施工单位应合理调配劳动力资源，加快结构施工进度，钢支撑不宜过早拆除。

④底板混凝土浇筑完成后，基坑风险点基本消除。