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[分享]前沿技术南昌地铁车站深基坑围护结构变形监测分析
编前语
珠江路站作为南昌地铁1号线的一个站点率先开工，承当着作为实验段的重担。南昌没有建立公开轨道交通工程的经历，需求经过这个站点理解红谷滩的地质状况、对市民可能产生的诸如出行的影响、如何做围护更能保证施工平安等。
2010年10月14日，珠江路站旁曾呈现了一次小“事故”。工程师说：“红谷滩的地质比拟差，由于沙多，比拟松懈，沙遇到水就成了流沙，比拟风险。前段时间呈现的小塌坑，就和红谷滩的这种地质环境有关。这是很正常的现象，上海等城市也会这样。”
因而，在修建地铁时，做围护将水挡在基坑外就成了施工平安的重要保证。“同时还需对围护构造变形停止实时监测，以确保基坑工程的施工平安。
下面52监测网小编将基于南昌市地铁一号线珠江路车站的深基坑围护构造变形监测剖析分享给大家。
本文基于南昌市地铁一号线珠江路车站深基坑开挖时的时空效应以及基坑开挖与支护次第，对基坑实践监测数据停止了剖析研讨，重点讨论了基坑开挖时围护构造变形规律及影响要素。
结果标明，该基坑工程的设计及施工计划合理，具有平安牢靠、施工烦琐的特性，可供相似深基坑工程信息化施工提供参考根据。
1 引言
随着城市建立的快速开展，基坑施工技术难度加大，基坑工程设计的平安性请求越来越高，基坑事故频繁发作，给国度带来了宏大的经济损失，遭到社会各界的普遍关注。
通常，在施工过程中，随基坑开挖施工对基坑平安停止同步跟踪监测剖析，还是不能保证基坑设计的平安牢靠。
众所周知，由于岩土介质的复杂多变性和传统数值计算模型的局限性，很多基坑工程的理论计算结果与实践监测数据常常有较大差别，这使得施工过程中存在潜在的平安隐患。
为保证工程施工平安顺利地停止，袁金荣、王文化、孙钧等对深大基坑施工变形的智能控制技术问题停止了细致地讨论[4];孙钧和王东栋对地铁施工变形预测与控制的智能办法及计算机技术管理作出了新的认识[5-6];
能够说，基坑工程的平安性仍是一个不时讨论与研讨的过程。
基坑工程施工平安与否，必然与实践监测的数据剖析具有严密联络，经过网络信息化数据剖析，能更好地指导施工，做好预防措施，扫除潜在的平安隐患，真正做到预防为主、平安第一。
2工程概略及施工工况
2.1工程概略
(1)珠江路站位于南昌市凤凰洲丰和北大道与珠江路穿插处，沿丰和大道下方呈南—北走向，为单柱双跨公开二层车站，其中公开一层南侧为站厅层，北侧预留，公开两层为站台层。车站主体采用现浇钢筋砼箱型构造型式。
(2)珠江路站有效站台中心里程为SK5+630，设计起迄里程SK5+246.257～SK5+711.857，车站总长465.6m，宽17.7m～21.5m，站台中心处覆土厚度2.5m，车站顶板埋深2.34m～3.26m。
(3)工程设计场地标高19.5m，站台中心处基坑开挖深度约15.15m，两侧端头井基坑开挖深度分别约为16.94m、17.87m，端头井长23.1m，宽12.6m，基坑总长467.2m，总宽18.2m～23.1m。
(4)场地周边为菜地与居民生活区。居民楼间隔基坑均在3倍基坑深度以外，场地开阔。丰和大道两侧沿车站方向散布有数量较多的公开管线。
2.2施工工况
为更好天文解基坑开挖惹起支护构造受力发作位移变形所监测的数据曲线图，依据基坑开挖的施工工艺特性，划分工况如下:
(1)规范段工况基坑开挖深度为14.5m，采用钻孔灌注桩，分离止水帷幕，钻孔灌注桩深23m，入土深度8.5m。
主体支护第一道采用混凝土800mm×1000mm冠梁支撑，第二、三道采用Φ609×16钢管支撑，共设置3道支撑。
工况一:开挖1m深，在深度为0.5m处设置第一道钢筋混凝土冠梁支撑;
工况二:开挖至深度6m处，在深度为5.5m处设置第二道钢支撑;
工况三:开挖至深度11m处，在深度为10.5m处设置第三道钢支撑;
工况四:开挖至深度15m处。
(2)端头井工况基坑开挖深度为17m，采用钻孔灌注桩，分离止水帷幕，钻孔灌注桩深23m，入土深度5m。
主体支护第一道采用混凝土800mm×1000mm冠梁支撑，第二、三、四道采用Φ609×16钢管支撑，共设置4道支撑。
工况一:开挖1m深，在深度为0.5m处设置第一道钢筋混凝土冠梁支撑;
工况二:开挖至深度6m处，在深度为5.5m处设置第二道钢支撑;
工况三:开挖至深度9.5m处，在深度为9m处设置第三道钢支撑;
工况四:开挖至深度13.5m处，在深度为13m处设置第四道钢支撑;工况五:开挖至深度17m处。监测点布置状况如图1、图2所示。
3 监测数据剖析
3.1基坑围护构造程度位移监测数据剖析
围护构造的程度位移是反映基坑运转平安与否最直观、最牢靠的指标，也是基坑监测当中最重要的指标之一，其构造的变形水平是基坑施工过程中监测的关键。
围护构造程度位移主要包括围护桩顶和围护桩身的程度位移监测。
从图3围护桩顶程度位移监测的数据结果(基坑开挖至坑底稳定一段时间后)能够看出:基坑在开挖的过程中，桩顶程度位移明显增加，最大程度位移变形速率为规范段CX5桩，约1.01mm/d，小于警报速率3mm/d。
在基坑开挖至坑底，中止开挖后，桩顶程度位移略有增加，但其总体变化趋于稳定，并到达收敛的趋向，位移变化速率均小于0.1mm/d。
CX3与CX5号桩顶程度位移分别是3.0mm及4.91mm，远小于累计警报值20mm。
从图中能够看出，基坑开挖期间桩顶程度位移逐步增大，因而，需亲密留意最大位移速率的变化，调整监测频率并做出相应剖析。
依据监测结果，选取了具有代表性的两个测点停止剖析。围护桩体沿深度方向程度位移呈典型特征曲线。图4、5分别给出了CX3及规范段CX5桩身程度位移随时间变化图。
从图中能够明显看出:桩体位移随深度方向的最大程度位移分别为17.72mm、19.37mm，小于报警值20mm。
此外，从图中同样能够看出，第一、二工况的桩身程度位移略有增加，但从第二工况完毕之后，随着开挖深度的增加，其桩体程度位移变化速率呈先增加后减小趋向，其缘由是随开挖至砂层。
工况三、四开挖深度相比其他工况较大，又加上砂层土的粘聚力很小可疏忽不计，其间使得土主动压力明显增大。
其特征曲线呈现“胖肚型”现象，且沿深度方向平均散布。这主要是随着基坑开挖加深、土压力不时增大及桩体处于弹性工作状态形成的。由此可知，桩身程度位移与开挖深度有很大的关系。
此外，随基坑开挖其程度位移是一个动态的变化过程，施工工况的不同其位移也在不时地增加，在基坑挖至坑底时，围护桩体程度位移仍呈现慢性增大的趋向，即所谓的时空效应。
因而，为减小基坑的暴露时间，应快速平安对垫层与底板等主体构造停止施工，从而有效减小围护构造程度位移蔓延，在此期间，也必需增强监测，以保证基坑平安。在底板浇注完成后，围护桩体的程度变形也就根本完毕。
3.2基坑四周沉降监测数据剖析
基坑开挖会惹起周边位置沉降(如管线及四周建筑物的沉降)，给日常生活带来极大的平安隐患及经济损失。
因而，为了防止施工过程中惹起四周管线及建筑物发作变形的影响，对其停止监测剖析并判别基坑开挖对四周的平安是十分有必要的。
图6、7分别为与基坑两侧平行的给水管线及雨水管线位移沉降随时间变化图。依据监测的数据结果能够看出:随基坑开挖至第96天，基坑周边地表沉降较为平稳，未发作突变，仅稍微上下动摇。
这主要是由于开挖过程中，固然周边地表发作沉降，但装置支撑所施加的预应力使周边地表产生抬起的效果所致。
当开挖至第96天后，基坑四周发作明显的沉降趋向，这主要是由于基坑最后一道支撑设置终了后，基坑继续开挖至坑底所致。
其中给水管线的监测点EJS3最大变化值高达4.1mm，大于警报值速率3mm/d，应当惹起留意，加大监测频率。
而雨水管线监测点WJS4最大变化值高达2.8mm，仍小于警报值。
随着基坑底板的浇注，基坑四周明显沉降的趋向逐步得到收敛，阐明基坑已逐渐处于稳定平安状态。
3.3坑外水位监测数据剖析
基坑外水位的监测是直接反映基坑部分能否发作漏水现象及坑内降水效果的有效举措。
图8为基坑北段四周的监测点随基坑开挖坑外水位监测的数据变化状况，依据监测数据结果能够看出:在开挖初期38天内。
随着开挖的不时加深及对坑内水位停止降水处置并降至开挖面以下，使坑外各监测点水位整体成降落趋向，其水位降落较大的为SW2，变化速率达180mm/d，小于报警值速率500mm/d。
38天后，基坑水位快速上升，缘由是连续几天的暴雨惹起这一区域公开整体水位的上升。
其中，SW1孔水位降落速率达698mm/d，大于报警值，呈现风险信号，由于未及时采取防备措施，加上连续几天的暴雨，招致坑壁呈现裂痕后疾速涌水涌砂，后经紧急抢修才得以稳定险情。
随着天气转好和基坑继续开挖，坑外水位又处于稳定的降落状态，变化值均小于控制警报值，直至开挖至坑底第74天后，坑外水位变化才处于稳定收敛状态。其中监测点SW1因受事故影响，无法丈量，阐明此点已被毁坏。
同时发现事故前后其四周的桩体程度位移经丈量无太大变化，经抢修后桩体程度位移随基坑开挖深度的加大，变化速率平均，阐明基坑设计的整体稳定性足够平安牢靠。
小编总结
经过对实践监测数据的细致剖析，能够得到以下结论:
(1)施工期间对基坑围护构造及四周管线沉降停止信息化施工监测，有利于及时采取相应措施，保证基坑施工及周边建筑物的平安。
(2)围护构造变形规律及变形大小与施工工况及周边环境影响有着亲密的关系，对工程实时监测并及时剖析数据，对减少事故的发作有着极端重要的作用。
(3)从基坑支护构造变形规律可知，基坑设计是平安牢靠的。其剖析结果可供相似深基坑工程信息化施工提供参考根据。
来源：52监测
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