導(dǎo)語：地鐵深基坑監(jiān)控量測(cè)與數(shù)據(jù)分析一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

目前我國已有42座城市獲批修建地鐵，徐州為第36座獲批城市，正處在“三線共建”的快速發(fā)展期，該區(qū)域地層地下水豐富、巖溶發(fā)育、上軟下硬、巖溶塌陷、老城為“城上城”，具有不確定性、高度非線性、隨時(shí)空域呈復(fù)雜變化性三大特點(diǎn)。地鐵建設(shè)之前，徐州基坑深度基本在10m以上，未曾有超深基坑工程施工經(jīng)驗(yàn)和變形監(jiān)測(cè)基礎(chǔ)資料，這也是徐州地鐵基坑工程修建極具挑戰(zhàn)性、高風(fēng)險(xiǎn)性、高難度性的關(guān)鍵所在?？v觀全國，還存在著因勘察、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)管、監(jiān)測(cè)不當(dāng)?shù)仍斐傻纳罨庸こ贪踩录?特別是由于基坑變形、失穩(wěn)引起周邊建(構(gòu))筑物、道路及地下管網(wǎng)等破壞，既造成一定的經(jīng)濟(jì)損失,又造成了廣泛的社會(huì)負(fù)面影響，故對(duì)徐州新建地鐵城市來講，深基坑工程有必要通過嚴(yán)格監(jiān)控量測(cè)累積地區(qū)變形經(jīng)驗(yàn)、優(yōu)化工程設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)信息化施工，繼而保障基坑與周邊環(huán)境的安全和使用功能。

1工程概況

該車站東西向設(shè)置，全長(zhǎng)153m、標(biāo)準(zhǔn)段寬21.9m、基坑深23.2～23.558m，采用地下連續(xù)墻+首道混凝土支撐+4道鋼支撐圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式，為3層雙柱三跨箱型框架結(jié)構(gòu)，坑內(nèi)管井降水。車站西南角凈距11.45m為快捷賓館，南側(cè)凈距13.03m為7層老舊住宅樓和服飾城，東南角凈距3.94m為醫(yī)院，東北角凈距10.71m為小學(xué)，西側(cè)凈距3.88m為在建高層深基坑?；臃秶┰降貙又饕獮?1雜填土(松散)、25-2粘質(zhì)粉土(稍密)、26粉砂(密實(shí))、24-3粘土(可塑)、24-4粘土(硬塑)、53-4粘土(硬塑)、122A溶洞、122-3中風(fēng)化灰?guī)r，場(chǎng)地在-3.4～-14.9m范圍分布的25-2粉土層、26粉砂土層均為液化土，在一定動(dòng)水頭差壓力下，易產(chǎn)生流砂、管涌現(xiàn)象。

2監(jiān)測(cè)內(nèi)容及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

該基坑安全等級(jí)、變形控制保護(hù)等級(jí)和監(jiān)測(cè)等級(jí)均為一級(jí)，根據(jù)設(shè)計(jì)部門監(jiān)測(cè)要求，結(jié)合本工程自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、基坑開挖特色、周邊環(huán)境和地質(zhì)情況及已有工程類比經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)監(jiān)測(cè)優(yōu)化完善后確定本基坑監(jiān)測(cè)內(nèi)容及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)見表1。

3監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析與變形規(guī)律總結(jié)

3.1基坑開挖與支護(hù)結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析

選取具有代表性的東端頭基坑開挖與支護(hù)結(jié)構(gòu)變形關(guān)系分析，施工工況與墻體測(cè)斜變形見圖1。圖1基坑?xùn)|端頭墻體測(cè)斜ZQT-09在深度-14m處變形由圖1可知：1）基坑開挖與支撐架設(shè)的工序銜接十分關(guān)鍵，基坑無支撐暴露時(shí)間長(zhǎng)短與圍護(hù)結(jié)構(gòu)、周邊地層變形存在密切相關(guān)性，充分利用基坑開挖“時(shí)空效應(yīng)”是一項(xiàng)安全而又經(jīng)濟(jì)的技術(shù)措施；2）當(dāng)支撐及時(shí)架設(shè)后或基坑短暫停止開挖期間，基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)變形會(huì)短暫處于變形收斂或基本穩(wěn)定狀態(tài)；3）該測(cè)斜對(duì)應(yīng)豎向部位共布設(shè)4道斜支撐軸力，其中第一道混凝土支撐實(shí)測(cè)軸力-1679kN，第二道鋼支撐實(shí)測(cè)軸力-1004kN（設(shè)計(jì)預(yù)加力-1867kN），第三道鋼支撐實(shí)測(cè)軸力-1521kN（設(shè)計(jì)預(yù)加力-2333kN），加密第四道鋼支撐實(shí)測(cè)軸力-684kN（設(shè)計(jì)預(yù)加力-2333kN），遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)要求預(yù)加力標(biāo)準(zhǔn)，基坑開挖后鋼支撐施加預(yù)應(yīng)力的大小、預(yù)應(yīng)軸力的損減及支護(hù)結(jié)構(gòu)變形能否轉(zhuǎn)化為支撐的有效受力對(duì)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)變形大小和變形趨勢(shì)有較大影響；4）墻體測(cè)斜ZQT-09在深-14m處累計(jì)最大值為53.4mm，開挖面（-19m位置）累計(jì)變形量為42.1mm，占比79%，即開挖面部位變形占總變形量過大，易產(chǎn)生“踢腳”變形引發(fā)基坑整體失穩(wěn)，參照類似基坑工程，推薦控制踢腳部位變形占比60%以下為宜；5）該測(cè)斜對(duì)應(yīng)位置立柱沉降ZCL-06累計(jì)隆起12.4mm，已達(dá)設(shè)計(jì)給定控制值60%左右，除因基坑土體卸載引發(fā)應(yīng)力釋放造成立柱隆起因素外，經(jīng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析對(duì)比也與基坑在6月中下旬、7月中下旬長(zhǎng)時(shí)間停工暴露有一定聯(lián)系，基坑暴露時(shí)間過長(zhǎng)同樣會(huì)造成基坑底部持續(xù)隆起現(xiàn)象，而基坑無支撐狀態(tài)下長(zhǎng)期暴露更會(huì)加劇基坑底部隆起變形和側(cè)壁水平方向變形；6）測(cè)斜變形最大部位基本位于26粉砂層，這與該地層在坑內(nèi)表現(xiàn)的失水壓縮性大、受振動(dòng)易液化、降水易流失的特性以及坑外表現(xiàn)的受振動(dòng)易產(chǎn)生位移、喪失穩(wěn)定的特性有關(guān)；7）后期對(duì)該部位跟蹤監(jiān)測(cè)，基坑底板（側(cè)墻）結(jié)構(gòu)施工完成對(duì)基坑底部隆起變形和支護(hù)結(jié)構(gòu)變形發(fā)展能有效抑制。

3.2基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)變形與周邊地層變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析

該車站基坑地表測(cè)點(diǎn)預(yù)警點(diǎn)位約占地表總點(diǎn)位31%，墻體測(cè)斜約占94%，排水管線約占15%，給水管線約占9%，熱力管線約占28%，選取具有代表性的標(biāo)準(zhǔn)段基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)變形與周邊地層變形關(guān)系分析，見圖2。由圖2可知：1）單從測(cè)斜數(shù)據(jù)來看基坑南北兩側(cè)不對(duì)稱變形，已開挖部位同等深度北側(cè)較南側(cè)大，這與基坑北側(cè)臨邊機(jī)械停放、材料堆載、出土渣車運(yùn)行有關(guān)，北側(cè)地表沉降相對(duì)南側(cè)大，亦與此有關(guān)；2）基坑南側(cè)地表與地下管線累計(jì)沉降基本超過-20mm，66%測(cè)點(diǎn)均橙色預(yù)警，最大變形點(diǎn)為DBC-14-02（累計(jì)-48.7mm），變形較大位置主要介于DBC-14-01～DBC-14-03之間，相對(duì)基坑邊線約12m左右，時(shí)間上測(cè)斜變形在先、地表變形滯后約3～5d，也側(cè)面驗(yàn)證了基坑開挖階段因坑內(nèi)外水土壓力差造成支護(hù)結(jié)構(gòu)變形，繼而引發(fā)周邊地層損失、土體松散、位移變形，造成附著在地層上的管線、建筑等產(chǎn)生變形位移的規(guī)律；3）統(tǒng)計(jì)基坑周邊第3排共計(jì)18處地表沉降測(cè)點(diǎn)變形情況，累計(jì)沉降-2～-5mm，平均-3.12mm，統(tǒng)計(jì)基坑南側(cè)距基坑邊線約18～20m范圍的共計(jì)23處管線沉降情況，累計(jì)沉降-4～-12mm，平均-6.26mm；結(jié)合GB50911—2013《城市軌道交通工程監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》規(guī)定的“基坑變形主要影響區(qū)為0.7H（H為基坑設(shè)計(jì)深度）”，根據(jù)監(jiān)測(cè)基坑周邊沉降監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，本工程變形主要影響區(qū)宜調(diào)整為0.85H，即距基坑邊線約0～20m。隨著基坑工程主體結(jié)構(gòu)施工，經(jīng)后期監(jiān)測(cè)跟蹤，地表、管線等幾何監(jiān)測(cè)項(xiàng)目變形均能穩(wěn)定，原基坑開挖期已產(chǎn)生的變形量基本維持不變，無法恢復(fù)至變形初始狀態(tài)。

4結(jié)語

通過本工程監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)分析和信息反饋實(shí)現(xiàn)了信息化施工，有效地保護(hù)了基坑及周邊環(huán)境安全總體可控并總結(jié)出一些基坑開挖變形原因及規(guī)律。1）基坑土方開挖階段為支護(hù)結(jié)構(gòu)、周邊環(huán)境變形主要發(fā)展期，基坑主體結(jié)構(gòu)施工階段，各項(xiàng)變形指標(biāo)均能穩(wěn)定，但已產(chǎn)生的變形量無法消除。2）監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)的科學(xué)性、監(jiān)測(cè)埋點(diǎn)的高質(zhì)量、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、巡視檢查的輔助性、監(jiān)測(cè)分析的全面性、應(yīng)急監(jiān)測(cè)的迅捷性和監(jiān)測(cè)信息反饋的及時(shí)性，均是確保監(jiān)測(cè)工作指導(dǎo)、服務(wù)施工的首要前提，每個(gè)環(huán)節(jié)都應(yīng)高度重視、認(rèn)真對(duì)待。3）基坑通過嚴(yán)密的監(jiān)控量測(cè)設(shè)計(jì)和實(shí)施，使得變形初期能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)、變形趨勢(shì)能夠及時(shí)預(yù)測(cè)，為基坑安全施工提供寶貴的應(yīng)急時(shí)間保障，是以相對(duì)較小的經(jīng)濟(jì)投入換來巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

作者:朱茂國 單位:中鐵隧道勘測(cè)設(shè)計(jì)院有限公司