地铁八号线某站深基坑开挖与支承轴力围护结构变形监测

地铁深基坑开挖与支承轴力、围护结构变形监测分析摘要：本文详细叙述了地铁明挖基坑开挖与支承轴力、围护结构变形监测分析，揭示了基坑开挖过程中，支承轴力和围护结构随开挖时间及开挖过程的变化关系。关键词基坑开挖支承轴力围护结构监测分析引言随着我国经济迅猛发展,城市建设以前所未有的速度在前进,地铁作为城市发展最重要的绿色环保资源,正越来越被人们青睐和重视。目前北京、上海、广州、天津、深圳、南京、重庆、武汉、大连、长春等10个城市开通运营轨交线路总长近700km,加上杭州、沈阳、成都、西安、苏州等共15个城市,在建和规划建设线路总长已达1700km,预计至2015年运营线路总长将达2300km。随着地铁的快速发展，地铁安全事故也给人们敲响了警钟，有上海地铁四号线联络通道发生的重特大事故、北京苏州街暗挖工程发生的重大伤亡事故、南京地铁2号线发生的盾构机被埋事故、杭州地铁1号线湘湖站基坑塌坍事故等等，可见，地铁工程施工是风险较高的。在深基坑开挖工程中，由于开挖深度的不断加深及周边环境的苛刻要求，要求基坑设计者准确计算出支护体系的内力和变形情况，并在基坑开挖前给出各项关键参数的报警值，以防发生意外情况而酿成严重后果。由于土力学与土压力计算方法的近似性，往往理论计算与实际现场结果相差甚远。因此，深基坑开挖过程中，加强现场基坑水平位移、支承轴力、周边建筑物与管线、道路地表沉降等实测，以此为依据采取相应对策施工尤为重要。本文就北京地铁八号线二期回龙观xx站明挖基坑、明挖区间，对开挖过程中基坑围护结构变形、支承轴力、地表管线沉降数据进行分析，得出围护桩体位移、支承轴力随开挖时间及开挖过程的变化关系，可为同类工程施工提供参考。1、工程概况回龙观xx站起讫里程为YDK0+243.884—YDK0+518.484，车站总长274.60m，采用明挖法施工，围护结构为钻孔灌注桩+钢支撑形式。车站基坑宽度为20.7~23.5m，基坑深度为17.1-17.6m。明挖区间起讫里程为ZDK0+518.484—ZDK0+586.244，全长67.74米,围护结构为钻孔灌注桩+钢支撑的形式。区间基坑宽度为6.1~10.45m，基坑深度为18.6～18.9m。本合同段分三期施工，一、二期为主体结构施工，三期为出入口部分施工。具体平面图如下图。2、围护桩结构变形监测围护桩体水平位移监测是通过深入到围护体内部，用测斜仪自下至上测量预先埋设在围护体的测斜管变形情况，以反映基坑开挖施工过程中，作为围护体在深度方向上的水平位移的情况。钢支撑采用支承轴力计来监测其支承轴力的变化。轴力计安装在钢支撑管与围护桩间，安装过程必须注意轴力计和钢支撑轴线在同一直线上，各接触面平整，确保钢支撑受力状态通过轴力计正常传递到支护结构上。车站盾构井及区间盾构井南侧在开挖前进行了土体加固，加固区长约6米，宽约13米。车站南端(YDK0+402.384～YDK0+519.284)部分监测测点布置图见图1。图1南端一期监测点布置图2.1桩体变形与开挖关系自桩顶起沿桩身向下0.5米设一个监测点，监测桩身的水平位移情况。ZQT-12为突出测点来被分析，该桩成桩时间为2009年4月26日，桩顶冠梁施工完成后开始监测，测点初始值量测时间是2009年7月10日，土方开挖时间为2009年8月1日，土方完成时间是2009年10月1日。基坑开挖过程中，ZQT-11、ZQT-12不同深度处日水平位移变化量测见监测图2、3。分析图3监测数据可见：ZQT-12开挖过程中，只有当开挖完全停止后，水平位移变化量才逐渐趋近于零，开挖初期桩体0.5米～8米日水平位移量明显比较大；同时当基坑开挖至下半部时，上部水平位移变化趋缓，而开挖面附近位置变形量增大，变形随着基坑土方开挖完成而结束。紧基坑开挖过程违中钢支撑基本请做到随挖随撑劣，即设计支撑锯位置暴露出来链后马上进行钢股支撑安装。在渐开挖过程皂中找ZQT-1粗1归、准ZQT-1木2淋桩体最大位移疗变化量最大分桶别甩为余4.1mm躬和爬4.2mm吹，在开挖将要戴到曾标高究时铲有单日峰恰值显现，该处该土方开挖完成励后速率逐渐趋拳于稳定。桩体景累计水平位移傲小于汉25mm庭，在设计冤允许拉范围内沾。赏ZQT-1榜1条桩体累计水平并位移悉及衬ZQT-1骆2秧桩体累计水平沸位移监测曲线千图见燕图千4搏、温5吊所示。叔2.2.超继围护结构不同楚深度水平位移分ZQT-1劝1跑和蛮ZQT-1盲2匆位置处桩深分浆别是嘱23.稿4画米顾和舌24.读5脉米淘，俗开挖深度分别撒是度17.浩6斯米会和屿18.尊6廊米切。两测点处均科在开挖至底板金垫层设计标高桃并做好底轧板一个多月后支，桩顶水平位矮移变旅形档基本终止。此亚时最大位移量乐均出现在舒10.口5络米态深度处（见会图恭6椅和丝图识7驶）。实测结果逗表明，桩体变笑形未超过报警忙值。菊2.3涉基坑外辩加固区与影未爹加固区桩体变洋形比较戚车站吃端头逢盾构竖井外侧闪0.博5熄米寿～甩1灶0槽米幼范围内进行了正深层搅拌穿桩勿加固，而车站始基坑砌东侧速未卡加固。开挖完胆成后，以上桩值体相同深度，善水平位移相弯差链7笔～慰10m殃m戚。深层搅拌桩架加固在开挖条扣件下，对桩体锈受力改善比较越明显。锐3灾、支承轴力监恰测棵图拳8嚼～叛10常为三道不同钢寺支撑上联的轧支承轴力谅传感器所测的先轴力值。粪ZL-1-1颗7舅册、盛ZL-1-1抱8快、焦ZL-1-悟28缴为第一层钢碌支承轴力票；绵ZL-2-1到7支阀、牌ZL-2-1都8核、毒ZL-2-障2阴8厉为第二层钢栏支承轴力瞧；宋ZL-3-1运7盐框、尊ZL-3-1矿8鞭、暗ZL-3-煎2眠8窃为第三层钢堂支承轴力辨。毁监测结果表明序，钢支撑安装堪完毕后，旬5鸣～扩15冲天内百支承轴力吩基本稳定。在亭下阶段开挖施交工前，钢支撑仿内力增长趋近杨零。并且在支跃撑安装符合条立件下，继续开敞挖施工对上部蔬钢支撑内力影绕响较小，可以旁忽略不计。艇根据理论计算梯，由桩顶往下遗，独第一道撑最小堤，寄第二道撑轴力秆较大，第三道则撑次之，现场都实测结果与理微论计算规律一破致。4、结束语春本工程基坑开阳挖深度较深茎，什土质条件相对荷较差泊，世施工中粮，火将对地下围护出体的水平位移呆与沉降、基坑漫支撑轴力、地增下水位、基底宝回弹、地下管飘线及周围建构秒筑物变形等进乡行全面监测荷，炉并对监测信息距进行实时分析旗，残及时反馈到施值工中宇，艺调整累施工参数刷，声确保基坑的位蔑移及周边环境纠始终处于稳定肾状态鬼。滔通过回龙观低xx子站一期南端基满坑开挖施工监弓控量测数据分忠析，可以得出鸦如下结论：刊（旱1每）基坑开挖初辞期，惭围护桩体水平乳方向位移较大结，桩体水平方言向位移贯穿基毫坑开挖的整个暂过程，直至基情坑开挖施工结碗束，桩体位移暴才逐渐停止，场施工过程中，邻应注意他及时支撑，将粗桩体水耐平位移控制在漂最低限度内。下（堆2胁）桩体转水平位移变形背最大值车出现在桩顶向该下摇6霜～朴1己4迁米位置乡。裙（则3收）开挖前，对咳基坑外蚁进行加固，有凤利于减小桩体苏水平位移。呈（瞒4烫）开挖施工过隐程中，钢支撑趴安装完毕后，偶5凤～疾15心天内纯支承轴力辈基本稳定，并宵且，继续开挖观施工对上部钢谱支撑轴力影响膊较小。参考文献：放陈忠汗等它著培,彻邵辟华胜.从深基坑工猜程让[咐Ｍ疯]钞.甩北编京辰:逮机械工业出版板社蜻.1999.渔10吊崔江余等勇著劲.糟建筑基坑工程丹设计计算与施支工脑[鄙Ｍ悼]辨.椅北跑京桑:杰中国建筑工业昆出霉版旦,1999.夸1储现代应