宁波软土地区车站深基坑变形特征分析

1、宁波软土地区车站深基坑变形特征分析【摘 要】本文通过对宁波地铁段塘客运站深基坑的变形实测 数据分析，探讨了软土地区深基坑的变形特性，为今后类似工程的 设计和施工提供参考。【关键词】软土深基坑 变形特征分析宁波是典型的沿海软土城市，地铁车站多采用地下深埋式结构， 大多邻近已有建（构）筑物、地下管线设施等。深基坑开挖引起周 围地层地下水位和土体应力状态的改变，产生较大的围护结构变 形和地面沉降。本文以宁波地铁段塘客运站为例进行分析。1工程简介1.1工程概况段塘客运站为地下二层岛式车站，采用明挖顺作法施工，长179m，端头井宽24.5m，标准段宽20.2m。围护结构为地下连续墙， 最大开挖深度约18

2、.2m，最大墙深约38.4m。除第一道采用钢筋混 凝土支撑外，其余第25道均采用钢管支撑。1.2地质条件宁波城区地势平坦，属冲湖积平原。段塘客运站底板位于1层 粉质粘土上，连续墙墙趾进入4层或1层。该层具有“杂填土 厚，压缩性高，强度低，灵敏度高，透水性差，局部易液化等特 点。1.3水文条件宁波平原属甬江水系，孔隙潜水赋存于场区的表部填土和浅部 粘土、淤泥质土层之中，而层含有浅部孔隙承压水，及层含 有第i-1层孔隙承压水。2选择典型监测点根据现场情况，选择q8、q9、q12、q13为围护结构深层水平位 移监测点，深度约30m。其中，q8、q9位于基坑东侧一级和二级保 护等级交接处，q12、q1

3、3基坑西侧一级和二级保护等级交接处；选 择q14、q15、q16、q17、q18为土体深层水平位移监测点。其中， 测点q14、q15为基坑西侧，测点q16、q17、q18三点位于坑外同 一断面（距坑边由近及远），且位于基坑一级和二级保护等级交接 处。仪器选用美国slope indicator公司双向测斜仪及data mate 数据采集仪等。3监测结果分析3.1围护结构深层水平侧向位移根据下列公式进行围护结构深层水平位移计算：式中：6 xii深度的累计位移（精确至0.1mm）；xii深度的本次累计偏移值（mm）； xi0i深度的初始累计偏 移值（mm）；aj仪器在0方向的读数；bj一仪器在180

4、方向的读数；c一探头的标定系数；l一探头的长度（mm）； a j一倾角。因首道支撑采用钢筋混凝土支撑，围护结构顶部水平侧移小。随着土体下挖，围护结构水平侧移迅速增大，最大侧移点也随着开 挖下移，水平位移表现为向坑内凸鼓形（图1）。3.2坑外土体侧向位移坑外土体侧向位移与围护体结构深层水平位移监测一致。坑外 土体最大侧向位移sh，max与h的关系如图2（a）所示。开挖至坑 底时，sh，max= 34.7mm （q15测点）。从监测结果知，q16测点 侧移最大，q17测点次之，q18测点最小，表明距基坑越远影响越 小。sh，max 一般介于（0.23% h-17）0.23%h，并不明显小于 围护结

5、构的最大侧移，可能是由于本工程基坑开挖面正好位于淤泥 质粘土层。这层土具有明显的流变特性，土体的应力释放及土体的 扰动对基坑周边软土层变形的影响较大。坑外土体最大侧移点深度hs，max与开挖深度h的关系如图2（b）所示。浅层土体开挖阶段，hs，max 一般位于开挖面以下（q18 点例外），且基本保持在深度11m左右，当h13m，hs，max逐步接 近开挖面，hs，max 一般介于（h-3）（h+7） m，即开挖面以上 3m至开挖面以下7m。3.3地表沉降测点布置范围为基坑开挖深度的3倍以内，根据下列公式进行 地表沉降计算：式中：h-闭合差（mm）；。h测-观测计算的高程（m）；6 i-第i个测

6、段的高差的改正数（mm）； i-测站数。最大沉降与开挖深度关系的影响因素多，除降水引起土体固结 变形外，基坑开挖卸荷效应是引起围护结构变形和地表沉降的主要 原因。数据点有限且离散性较大，一般v, max= (0.41.0) h, max。 见图3。图3最大地表沉降与围护结构最大侧移的关系4结论基坑围护结构最大侧移为基坑开挖深度的0.04%0.6% , 平均值为0.3%。向坑内深层凸鼓形，最大侧移点深度一般位于开挖 面以上1.5m至开挖面以下7m范围。最大地表沉降为开挖深度的0.05%0.7%,为围护结构最 大侧向变形的0.41.0倍。围护结构侧向变形与地表沉降均随着 开挖深度的增加线性增加，开挖至坑底后两种变形几乎不再增加。在有严格变形控制要求的条件下，软土地区采用地下连续 墙及旋喷桩止水帷幕可明显减小基坑施工对周边环境的影响。参考文献建筑基坑工程监测技术规范(gb50 497-2009).建筑基坑支护技术规程(jgj120-99)浙江省标准建筑基坑工程技术规程(db33/t1008-2000)宁波轨道交通2号线一期工程施工图设计-段塘客运站 第四篇车站工程 第七册 段塘客运站m.宁波：北京城建设计研究 总院有限责任公司，2010年10月宁波轨道交通2号线一期勘察kc211标段段塘客运站岩土工程勘察报告m.宁波：（正式搞）m2-kc211-x-s7浙