地铁车站深基坑施工对地面变形特点研究

【关键词】地铁车站；深基坑；地面变形特点 

　　1. 引言 

　　随着城市不断发展，拥挤的交通既影响了市民的出行，也阻碍了社会经济的发展。为合理开发城市空间、改善市民出行的条件、减少地面交通的压力，南昌市的地铁工程开始进入真正的建设实施阶段。轨道交通1 号线是南昌市同时也是江西省的第一条地铁。地铁车站深基坑[1～3]开挖施工存在着较大的安全风险，国内外因为深基坑施工出现的质量、安全事故较多。基坑内土体开挖后，在坑外土压力及水压力的作用下，围护结构往往会变形，进而易出现基坑围护结构渗漏水、涌水、涌砂、坑底隆起等，进而引起坑外地面及建（构）筑物变形[4～6]等，更为甚者酿成基坑失稳坍塌的安全事故。为此，根据南昌市的工程及水文地质情况，并结合国内地铁深基坑施工情况采用资料筛选及文献总结法对深基坑施工对地面变形特点、深基坑施工监测的意义、深基坑施工监测方法等进行研究。 

　　2. 工程概况 

　　南昌市轨道交通1号线总体呈由先由东向西向然后转由南北向，奥体中心站是起点，途经北京东路、北京西路、中山路、中山西路、穿赣江、世茂路、丰和大道，一路向北到下罗的蛟桥站。线路为24.8Km，一共有24座车站。 

　　2.1地形地貌。 

　　（1）施工场地处赣抚冲积平原1级阶地，场地西侧约200m处为赣江，北侧约30m处为抚河支流；东侧约280米处为抚河，南侧为中山西路详见图3.现场场地标高在19～24m之间，总体上呈南高北低，场地南侧的中山西路地面标高一般为23～24m，场地北侧为居民生活区，场地标高一般为19～24.2m，高差3～5m。 

　　（2）拟建场地及周边环境较为复杂，场地处在中山西路及居民生活区，居民住房为底层，层数为1～3层，民房之间建有大量的临时搭建房。车站基坑北侧30m左右为抚河，宽为70m左右，两侧均有混凝土挡墙护岸，其在场地的西北端汇入赣江。其北侧空地原为抚河一部分，后来由于抚河南岸护堤的修建，后被回填成现状。填土较厚，一般为4～5m，成份主要为生活垃圾及碎石块，填土底部夹有0.3～0.5厚的淤泥。场地西北侧为南昌市水利局宿舍楼及航务局机修段，层高为3～6层，局部地段原为水塘，后修建住房而回填；基坑西侧填土底部有老抚河护堤的块石、河流防汛墙基础。南侧为蓝湾半岛花园高档小区，均为高层建筑，且均带有地下室。 

　　2.2工程地质构造。 

　　2.2.1拟建场地位于江南台隆构造单元的萍乡-乐平台陷之北侧，构造上主要受赣江大断裂影响。上部为第四系松散层所覆盖，厚约20.00m左右，基底为巨厚的泻湖相碎屑岩沉积层。第三系中存在着一些北东向、近南北向和北西向缓倾斜背斜和向斜构造，勘探深度内未见有断裂构造痕迹。 

　　2.2.2据钻探揭露及勘探深度内，场地地层上部为人工填土（Qml）、第四系全新统冲积层（Q4al）、下部为第三系新余群（Exn）基岩。按其岩性及其工程特性，自上而下依次划分为①1杂填土、①2素填土、②1粉质粘土、②2粉土、②3细砂、②3-1砾砂、②5粗砂、②5-1淤泥质粉质粘土、②6砾砂、⑤泥质粉砂岩。 

　　本车站在位于西河滩路以东，亨字路以西、中山西路以北，呈东西走向，为地下三层岛式站台车站，地下三层为站台层、地下二层为设备层、地下一层为站厅层。

　　4.3.2对深基坑变形的监测之前，要按照实际工程的现场以及特点设定预警值，当发现大于预警值时，就要采取相关措施去解决。在对深基坑变形监测中，要确保观测记录的完整可靠，以及监测的连续性。在地铁车站深基坑监测时，要按照固定的表格去记录监测数据，并对记录进行保存。对于每次的监测得到的数据，要迅速进行反馈，若某个或某几个数据超过预警值，必须分析原因，并及时解决，以消除隐患。 

　　5. 地铁车站深基坑施工变形监测的方法 

　　5.1对围护墙体的变形进行监测。 

　　在围护墙体的变形中，通常分为垂直和水平两个方向。水平方向的变形是由于深基坑开挖的深度太深所致，导致墙体内侧的土体的支撑力缺乏，但外侧的土体中的作用力都在围护结构上，便导致墙体的变形或倾斜。但这种压力不均匀的，对紧靠坑体底部位置的压力十分小，墙体的变形也相对小。所以要加固围护墙，这即可保证开挖深基坑中的安全，还可以保证周围建筑物的稳定。 

　　5.2对墙后土体沉降进行监测。 

　　由于工程地质及水文地质较为复杂，在深基坑开挖时，因为土体的流动性较大，地下土体从基坑由外而内的移动，就会导致墙后土体沉降，要使用精度较高的仪器去监测，并对数据进行分析，便可掌握围护结构的全部变形特征。 

　　5.3对深基坑坑底土体变形进行监测。 

　　基坑开挖后，由于挖去了坑内土体，破坏了坑内土体的原始应力，坑底土体就有可能隆起变形。若基坑开挖较深时，一定要监测围护结构的内移。在监测坑底土体是否隆起时，通常就是利用精密水准仪监测，此时要在不同的时间对相同的地方进行多次监测，然后分析监测获取的数据，从而算出实际变形值的大小。 

　　5.4对不同的监测项目进行不同的监测频率。 

　　为了保证监测数据的真实性以及可靠性，需要对不同的监测项目进行严格监测，在发现问题时，要迅速处理，并针对以上三点对不同项目分别进行监测，尤其对监测指标变化较大的项目要提高监测频率，相反，对监测数据变化不大，或数据相对稳定的项目，其监测频率可以适当降低。这样可以有效的保证地铁车站深基坑施工的安全。 

　　6. 结束语 

　　地铁车站深基坑施工，对地下的土体和周围的环境会造成一定的影响，且由于深基坑的施工是动态的，在施工过程中避免不了突发情况，要保证地铁车站深基坑施工的安全性，除了完整的设计施工图纸和可靠的施工方案外，还必须要制定详细的《深基坑监测方案》。除了利用监测仪器，还要把握监测仪器的精准度，在基坑开挖前、开挖过程中直至主体结构施工结束后都必须对深基坑施工进行相关的监测，并保证监测质量，提高监测水平，对在施工过程中出现的问题，要即时采取措施并迅速解决，这样可以很好的保证深基坑施工的顺利进行及施工的安全性。根据工程施工实践，上述方法值得推广。 

　　参考文献 

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　　[4]王体广.软土地区深基坑变形过大的原因分析[J].西部探矿工程.2010（03）. 

　　[5]兰守奇，张庆贺.地铁车站深基坑地下连续墙变形监测[J].低温建筑技术.2009（06）. 

　　[6]杨丽萍，吴野.某地铁深基坑变形控制技术分析[J].勘察科学技术.2008（05）.