南昌地铁艾溪湖西站深基坑支护监测分析

周 丹 况 辉 杨 珑

(江西省建筑材料工业科学研究设计院，江西 南昌 330001)



南昌地铁艾溪湖西站深基坑支护监测分析

周 丹 况 辉 杨 珑

(江西省建筑材料工业科学研究设计院，江西 南昌 330001)

结合南昌地铁艾溪湖西站的工程地质条件，介绍了该工程基坑支护的设计措施，并制定了基坑的监测方案，从桩顶水平位移、土体测斜、沉降等方面，分析了基坑的监测数据，得出了一些有价值的结论。

车站，深基坑，支护设计，监测方案

1 工程概况

艾溪湖西站位于艾溪湖大桥下北侧，沿紫阳大道敷设，呈东西走向。车站周边其余现状大多为城市待建区和村庄用地，有京东镇桃湖村民委员会、浪琴湾别墅区等。

艾溪湖西站有效站台起点里程SK22+297.790，终点里程SK22+512.490，地面标高为19 m，主体结构顶板覆土厚度3 m,车站主体结构基坑总长214.7 m(含端头结构厚度)。车站标准段基坑宽度19 m，东端头基坑最大宽度约39 m，标准段基坑深度为16.11 m，盾构加深段基坑深度17.61 m，车站采用明挖顺作法施工。

2 地质条件

2.1 地层岩性

根据详勘地质报告，本站基坑穿越地层从地面由上而下依次是：

①1杂填土，杂色，含有碎石、砾石、砖块等，含有少量粘性土；

①2素填土，场地大部均有分布，棕褐、灰褐色，稍湿，主要由粉粘粒及少量碎石组成，结构较松散；

③1粉质粘土，全场分布，褐黄、棕黄色，可塑～硬塑，成分以粉粘粒为主，韧性、刚强度中等，中等压缩性；

③4粗砂，全场分布，棕黄、灰黄色，稍湿，稍密～中密，成分以石英、云母、长石等为主，局部夹细砂、砾砂；

③4j粉质粘土，成透镜体夹于粗砂层中；

③6圆砾，场地大部均有分布，褐黄、灰黄色，饱和，中密，磨圆度较好，呈圆状为主；

③5砾砂，全场地分布，棕黄，褐黄色，饱和，中密，成分以石英、云母、长石及硅质岩为主；

⑤3-1强风化粉砂质泥岩，全场地分布，紫红色，泥质结构，岩石风化强烈，节理裂隙发育，岩芯较破碎，呈碎块状及短柱状；

⑤3-2中风化粉砂质泥岩，全场地分布，紫红色，泥质结构，岩石风化中等。

2.2 水文地质

由详勘报告所知，本站地下水位稳定标高在5 m～5.13 m范围，勘察期间(枯水期)地下水稳定水位线在地面下约12.5 m～14.15 m，水位变幅1 m～3 m。根据地下水含水空间介质和水理、水动力特征及赋存条件，该工程沿线按地下水类型可分为上层滞水、松散岩类孔隙水以及红色碎屑岩类裂隙溶隙水。

1)上层滞水。

本场地上层滞水主要赋存于浅部填土层中，无上覆隔水层，下部粉质粘土层为其隔水地板，水位及富水性随气候变化大，无连续的水位面，呈局部分布，主要受大气降水垂直补给，向地势低洼处径流，且此次勘察为枯水季节，未观测到明显的上层滞水水位。

2)松散岩类孔隙水。

3)碎屑岩类裂隙溶隙水。

本场地碎屑岩类溶隙水主要赋存于第三系新余群含钙粉砂岩与钙质泥岩层段，该含水层富水性不均一，影响因素主要为风化网状裂隙与构造节理控制的发育程度，岩性差异(主要是钙质含量的变化)，钻探未见钙质泥岩溶蚀现象。

3 基坑支护设计

艾溪湖地铁站标准段基坑深度为14.86 m，盾构井处基坑深度16.514 m，基坑东北象限约10.2 m为五星级艾溪湖酒店，南侧25 m为艾溪湖大桥，DN400煤气管距离坑边最近距离9 m，DN400混凝土雨污合流管距基坑边最近距离为2.9 m，根据相关技术要求和规范[1]，本站基坑工程安全等级为一级。围护结构采用直径1.0 m 的钻孔灌注桩。主体基坑围护结构采用φ1 000钻孔灌注桩+坑外降水+内支撑形式，内支撑第一道支撑采用800 mm×800 mm，C35钢筋混凝土支撑，第二、第三道内支撑采用φ609 mm，t=16 mm的钢管支撑。标准段基坑内沿竖向共设3道支撑，第一道支撑采用800 mm×800 mm，C35钢筋混凝土支撑，间距一般为9 m，第二、第三道内支撑采用φ609 mm，t=16 mm的钢管支撑,间距一般为3 m，主体结构支护方式见图1。

4 监测方案

围护结构的设计及施工应遵循“动态设计与信息化施工”的原则。鉴于本站的地理位置复杂，周边有重要的建筑物，地质条件差且纵横向变化较大，根据相关监测技术要求[2-4]，施工过程中，应建立严格的监测网，对施工全过程进行监测，关键位置、工况应加密监测点布置，加大监测频率，及时做好监测结果的综合分析和风险预测，并将结果提供给业主、设计单位、监理单位，根据监测反馈信息、地层岩性的变化及施工条件，及时调整设计和施工，以确保基坑、周围建筑和管线的安全。部分布置点如图2所示，基坑监测项目及控制项目见表1。

5 基坑结构监测数据分析

由于本基坑工程地理较为复杂，监测点位布置较为繁多，考虑到篇幅的问题，现仅对典型监测数据进行分析。

5.1 支护桩顶水平位移监测

选取基坑桩顶水平位移部分监测数据绘制出位移与时间的关系如图3所示，由图中我们可以发现，随着基坑的开挖，桩顶水平位移先是缓慢增加，而后迅速增加，最后趋于稳定，呈波动收敛状态，且波动状态持续时间较长，这是由于土体开挖后，土体孔隙水压力消散仍需要较长时间，且桩顶最大水平位移为4 mm，远小于设计报警值。

表1 基坑监测项目及控制项目一览表

量测项目位置或监测对象测试元件仪器监测精度容许值警报值桩顶水平位移桩顶经纬仪≤0.5mm≤30mm≤25mm桩顶沉降桩顶测斜管、测斜仪≤0.3mm≤20mm≤16mm桩体深层水平位移围护结构内测斜管、测斜仪≤0.25mm/m≤30mm≤25mm土体深层水平位移基坑周围土体测斜管、测斜仪≤0.25mm/m≤30mm≤25mm支撑轴力支撑端部或中部轴力计或应变计≤0.5%(F.S)地下水位基坑周围水位管、水位计≤10mm≤2000mm地下管线沉降和位移管线接头经纬仪、水准仪≤0.3mm≤L/1000地面沉降基坑周围地面经纬仪、水准仪≤0.3mm≤24mm支撑立柱沉降监测支撑立柱顶经纬仪、水准仪≤0.3mm≤25mm

5.2 基坑土体测斜

选择典型测斜管所测数据，绘制出从土方开挖到顶板浇筑完成之间的深度与位移的关系曲线如图4所示，从图4中发现由于内支撑的约束，曲线呈典型的土体测斜“β”曲线，且底板浇筑完成前水平位移变化较大，而后变缓，与之前桩顶水平位移趋势表现一致。

5.3 基坑周围沉降监测

选取典型测点绘制出测点沉降值与时间的关系如图5所示，从图中可以发现，土体开挖后，由于土体剪切破坏及滑移存在滞后现象，因此前期先缓慢沉降后沉降加快，最后在底板浇筑完毕之后，消除了基坑中土体临空状态，从而减缓了土体中的应力释放及裂隙扩展，因此曲线最后缓慢趋于稳定。整个监测过程中，测点最大沉降值为12.02 mm，未超过容许值。

6 结语

本文通过对艾溪湖地铁站基坑的设计与监测做了详细的介绍，并对桩顶水平位移、土体测斜、土体沉降规律做了详细的分析，得到以下几点结论：

1)土体开挖后，桩顶水平位移先是缓慢增长，后迅速增加，由于孔隙水压力消散缓慢，致使曲线最后呈现一个较长的波动收敛曲线；

2)由于内支撑的作用，土体测斜曲线呈典型的“β”曲线，且在底板浇筑完成前位移变化较快，而后变化较缓；

3)基坑开挖后，由于土体剪切破坏及滑移的滞后性，土体沉降曲线先是缓慢后迅速增加。

[1] JGJ 120—99，建筑基坑支护工程技术规程[S].

[2] GB 50479—2009，建筑基坑工程监测技术规范[S].

[3] JGJ/8—97，建筑变形测量规程[S].

[4] GB 50026—93，工程测量规范[S].

Analysis on deep foundation support monitoring of west Aixi lake station of Nanchang subway

Zhou Dan Kuang Hui Yang Long

(JiangxiBuildingMaterialScienceResearchInstitute,Nanchang330001,China)

Combining with west Aixi lake engineering geology conditions of Nanchang subway, the paper introduces the engineering foundation support design measures, formulates foundation monitoring scheme, and analyzes the foundation monitoring data from aspects of horizontal pile top displacement, soil inclination measurement and subsidence, and finally draws some valuable conclusions.

station, deep foundation, support design, monitoring scheme

1009-6825(2016)28-0095-03

2016-07-26

周 丹(1992- )，女; 况 辉(1990- )，男; 杨 珑(1981- )，男，工程师

TU463

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