摘要: 以某地鐵車站深基坑工程施工為例，介紹了該工程的基本特點、圍護結構變形監測方案及測點埋設要求。根據施工特點，將監測資料分為五個工況進行分析，總結了基坑開挖過程中圍護結構變形的一般規律，研究表明:
在開挖過程中，整個基坑樁體水平位移均在規範規定範圍內，基坑較為安全。
關鍵詞: 地鐵車站，深基坑，圍護結構，變形監測
1 工程概況
某地鐵站呈東西向跨十字路口設定，為地下兩層島式站台車站。車站全長 194． 8 m，標準段寬 22． 7 m，平均深度 16． 11 m，本站採取明挖與蓋挖相結合的施工方法，圍護結構採用的高壓旋噴樁，車站主體圍護平面示意圖見圖 1。該車站場地內地層為:
地表一般均分布有厚薄不均的全新統人工填土; 其下為上更新統風積新黃土及殘積古土壤，再下為沖積粉質粘土、粉土、細砂、中砂及粗砂等。
2 圍護結構變形監測方案
開挖基坑時，荷載不平衡導致圍護牆體產生水平向變形和位移，從而改變基坑外圍土體的原始應力狀態而引起地層移動。圍護結構內側的原有土壓力釋放，圍護牆體主要受坑外土體的主動土壓力，內側受部分被動土壓力，不平衡的土壓力又使圍護結構發生變形和位移，圍護結構的變形和位移又反過來使基坑內外側的土體發生位移，進而使主被動土壓力發生變化。為了解基坑的設計強度，為今後降低工程成本指標提供設計依據，必須對基坑開挖過程中的圍護結構變形進行監測，這樣才能及時發現和預報險情。
圍護結構變形觀測的一般步驟為: 在鋼筋籠內綁紮測斜管，管深與鋼筋籠深度一致。測斜管外徑為 75 mm，管體與鋼筋籠迎土面鋼筋綁紮牢，綁紮間距 2 m; 管內有十字滑槽( 用於下放測斜儀探頭滑輪) ，有一對槽必須與基坑邊線垂直; 上、下端管口用專用蓋子封好，接頭部位用膠帶密封; 鋼筋籠吊裝完後，立即注入清水，防止泥漿浸入，並做好測點保護。
本工程地表沉降監測點布置如圖 2 所示。
資料採集內容及相關要求包括以下幾點:
1) 監測資料。
主要包括監測方案、監測資料、監測報表、監測報告、監測工作聯絡單、監測會議紀要。
2) 原始資料。
採用專用的**記錄資料，保留原始資料，並按要求簽字、計算、複核。監測固定觀測人員、路線和觀測方式。首次進行觀測，一般取 2 次 ～3 次平均值作為初始值。
3) 儀器維護記錄。
根據不同原理的儀器和不同的採集方法，採取相應的檢查和簽訂手段，包括嚴格遵守操作規程、定期檢查維護監測系統並記錄，加強上崗人員的培訓工作等內容。
4) 檢測分析結果。
對檢測資料及時進行處理和反饋，**圍護結構與基坑的穩定性，提出施工引數的調整意見，確保工程的順利施工。
監測結果報送要求包括:
1) 監測報表按送達的物件和作用分為當**表、周報表、月報表。
監控報表的內容: 當**表通常作為施工調整和安排的依據，內容包括標題、測量的資料、落款等部分; 其中標題應標明監測的內容、監測的日期、報表編號; 測試資料報括測點編號、初始值、較上次測試增量值及累計變化量; 落款應標明監測單位、測試人員、填表人員等。周報表主要結合工程例會、階段性小節，內容同上。
月報表主要歸入工程監測總結報告中。
2) 報送物件和時限。
當**表必須在當天測量後 1 h ～2 h 內送施工現場指揮部。周報表必須在每週五送報現場指揮部及現場監理工程師。月報表必須在月末 25 日前報送監理工程師。
3 圍護樁體變形監測結果與分析
本工程深基坑共設定圍護樁水平位移測斜管 22 根，管長同樁深，分別編號為 zcx1 ～ zcx22。各測斜管位置如圖 2 所示，根據各測斜管所在位置，選取具有代表性的測斜點，提取主要施工段: 施工圍護樁( 工況 1) 、挖第一層土並撐第一道支撐( 工況 2) 、挖第二層土並撐第二道支撐( 工況 3) 、挖第三層土並撐第三道支撐( 工況 4) 、挖第四層土並撐第四道支撐( 工況 5) 有關資料進行分析，並定義施工完圍護樁後，基坑開挖前的測試資料為初始值。
樁體水平位移是基坑監測的乙個主要內容，樁身水平位移完整地反映圍護樁樁身的變形，也是圍護結構安全狀況的重要指標。其中「+ 」表示向基坑外位移。
各關鍵施工階段節點段和標準段監測點樁體水平位移曲線見圖 3，圖 4。
從圖 3，圖 4 中可以看出: 基坑圍護樁水平位移隨著開挖深度的增大而增大，開挖第一階段，水平位移隨深度變化很小，後續工序完成後，圍護樁水平位移逐漸增大，開挖深度越深，樁體變形越大，從監測結果可以看出，在開挖過程中，整個基坑樁體水平位移均在規範規定範圍內，基坑較為安全。開挖第一層土，基坑土體因為土體的突然解除安裝，土體呈現向基坑內部發展的趨勢，各點向坑內的位移都有所增大。
樁頂產生一定的位移，並且在施加第一層鋼支撐後該位移也很難恢復。圍護樁完全表現出懸臂樁的性狀，由於土方開挖深度較淺，樁身下部向坑內的位移較小。隨著土方的開挖和第一道鋼支撐的施作，變形呈現單支點或多支點支撐圍護結構的性狀。
隨著開挖深度的增加，圍護樁的位移向基坑內發展的趨勢加大，樁體上部位移大於樁體下部，但最大水平位移均小於報警值。在鋼支撐處存在反彎點，說明對鋼支撐施加預應力能夠在一定程度上限制樁體的水平位移。
4 結語
通過對背景工程的監測結果進行分析可以看出: 背景工程基坑，在開挖過程中，整個基坑樁體水平位移均在規範規定範圍內，基坑較為安全。基坑開挖將引起圍護結構變形，這是基坑工程主要危險源之一，也是監測工作的重點，深基坑在開挖過程中，應根據工程特點和規範要求制定科學的監測方案，並按照方案嚴格實施，才能保證深基坑在開挖過程中的整體安全。
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