软土地层基坑开挖深度与围护结构测斜数据的规律分析

金 康

（苏州轨道交通集团有限公司,江苏 苏州 215000）

0 引言

苏州软土地层以粉土粉砂及粉质黏土为主，土质比较差，开挖过程中易扰动。基坑开挖过程中围护结构变形较大且不容易控制。

陈涛[1]对于天津地区软土地层，通过深基坑监测数据进行归纳总结，针对性地对围护结构进行了优化。吴刚[2]等通过基坑开挖过程中围护结构变形及周边地表沉降等发展变化规律，揭示了出现超大变形的主要原因。陈攀[3]经过对宁波地铁车站基坑监测数据的分析，发现深基坑支护结构的水平位移和地表沉降在空间分布呈现长边大、端部小的特点。

该文根据苏州地铁部分车站基坑现场实际的分层开挖工况以及相对应的围护结构变形数据，对每层土方从开始开挖至下方支撑架设后的围护变形数据进行分析，针对每层土方开挖的围护结构的变形，给出参考控制值，将基坑开挖变形分层进行控制，提前预控各层土方的变形值，降低基坑开挖过程中的变形风险。

1 工程概况

该次选取的站点分别为苏州地铁3号线的狮山路站、玉山路站，5 号线的长江路站、塔园路站、星湖街站，5个站点均为两层标准站，共计107 个测斜孔。各站设计情况见表1。

表1 各车站主要设计情况

2 各站点开挖深度与测斜数据分析

2.1 数据采集规则

根据基坑深度及竖向钢支撑架设位置，选取深度6 m、10 m、14 m、17 m 四个开挖深度，选取开挖至对应深度且支撑架设后的测斜数据，其中17 m 深度位置选取混凝土底板浇筑后的测斜数据。

2.2 狮山路站

该次针对狮山路站14 个测点进行了分析，底板浇筑后最大测斜数据为42.61 mm（CX23，深度15 m），平均测斜值29.07 mm。各测点随基坑开挖深度测斜数据见图1。

图1 狮山路站开挖深度与测斜数据图

从狮山路站的测斜数据与开挖深度关系图上可以看出，当基坑开挖深度6 m时，测斜数据在7 mm 左右，深度10 m 时，测斜数据在12.5 mm 左右，深度14 m 时，测斜数据在21 mm 左右，底板浇筑后测斜数据在29 mm 左右。测斜变化速率在开挖深度超过10 m 后增大。

2.3 玉山路站

该次针对玉山路站16 个测点进行了分析，底板浇筑后最大测斜数据为53.16 mm（CX4，深度17 m），平均测斜值30.56 mm。各测点随基坑开挖深度测斜数据见图2。

图2 玉山路站开挖深度与测斜数据图

从玉山路站的测斜数据与开挖深度关系图上可以看出，当基坑开挖深度6 m时，测斜数据在6 mm 左右，深度10 m 时，测斜数据在14 mm 左右，深度14 m 时，测斜数据在20 mm 左右，底板浇筑后测斜数据在30 mm 左右。测斜变化速率在开挖深度超过10 m 后增大。

2.4 长江路站

该次针对长江路站16 个测点进行了分析，底板浇筑后最大测斜数据为32.37 mm（CX10，深度17.5m），平均测斜值23.85 mm。各测点随基坑开挖深度测斜数据见图3。

图3 长江路站开挖深度与测斜数据图

从长江路站的测斜数据与开挖深度关系图上可以看出，当基坑开挖深度6 m 时，测斜数据在3 mm 左右，深度10 m 时，测斜数据在6.5 mm 左右，深度14 m 时，测斜数据在12.5 mm 左右，底板浇筑后测斜数据在24 mm左右。测斜变化速率随开挖深度的增大而增大。

2.5 塔园路站

该次针对塔园路站26 个测点进行了分析，底板浇筑后最大测斜数据为47.54 mm（CX10，深度17 m），平均测斜值28.02 mm。各测点随基坑开挖深度测斜数据见图4。

从塔园路站的测斜数据与开挖深度关系图上可以看出，当基坑开挖深度6 m 时，测斜数据在6 mm 左右，深度10 m 时，测斜数据在12 mm 左右，深度14 m 时，测斜数据在23 mm 左右，底板浇筑后测斜数据在28 mm 左右。测斜变化速率随开挖深度的增大而增大。

2.6 星湖街站

该次针对星湖街站35 个测点进行了分析，底板浇筑后最大测斜数据为43.93 mm（CX15，深度17 m），平均测斜值30.19 mm。各测点随基坑开挖深度测斜数据见图5。

从星湖街站的测斜数据与开挖深度关系图上可以看出，当基坑开挖深度6 m 时，测斜数据在8 mm左右，深度10 m 时，测斜数据在12 mm 左右，深度14 m 时，测斜数据在20 mm 左右，底板浇筑后测斜数据在30 mm 左右。测斜变化速率随开挖深度的增大而增大。

3 站点数据对比

对5 个车站测斜数据进行对比分析，侧斜数据见表2 及图6。

图6 5 个车站开挖深度与测监数据关系图

表2 测斜数据统计表

从图6 中可看出，五个车站在开挖深度6 m 时，测斜数据在5 m 左右，开挖深度10 m 时，测斜数据在11 mm左右，开挖深度14 m 时，测斜数据在19 mm 左右，开挖深度17 m（底板浇筑）时，测斜数据在29 mm 左右，测斜数据随基坑深度的增大变化速率随之增大。其中长江路站的测斜数据相比其他站点偏小，可能原因为长江路站长度较小，深度略小，考虑时空效应，小尺寸车站对围护结构的变形较为有利。

对五个车站土方开挖的工况进行分析，见表3。

从表3 中可以看出，一般车站基坑开挖深度6～10 m时间间隔较长，14 m 底板封闭时间间隔次之，开挖深度10～14 m 时间间隔最短，每个部位对应的开挖深度从6 m底板封闭时间间隔为57～77 d 不等。

表3 各车站土方开挖工况汇总表

4 结论与建议

根据5个车站的测斜数据和基坑开挖工况进行分析，苏州处于软土地层的车站深基坑测斜控制可以按以下经验进行控制：

（1）深度6 m 时5 mm，深度10 m 时10 mm，深度14 m 时20 mm，底板封闭时30 mm。

（2）由于随着基坑开挖深度的增加，围护结构的变形速率加快，因此基坑深度超过10 m 后应加快基坑开挖及底板浇筑，防止围护结构变形过大超过报警值，影响基坑安全。