苏州地铁3号线跨阳路站深基坑施工监测研究

陶 颂

(武汉生态环境设计研究院有限公司，湖北 武汉 430023)

1 工程概况

苏州地铁3号线跨阳路站为地下3层岛式明挖施工地铁车站，车站主体结构长267.7 m，端头井宽为33.1 m～33.3 m，端头井基坑开挖深度27.3 m～27.5 m，标准段宽为24.9 m～25.8 m，标准段基坑开挖深度25.2 m，结构覆土厚度3.4 m。车站总建筑面积25 203.7 m2，车站两段均为盾构到达井。

2 工程地质条件

根据资料显示，跨阳路站所在场地属于长江三角洲冲—湖积平原地貌，场地总体较为平坦。地层层序自上而下依次为：①-1为杂填土层、①-2为素填土层、③-1为黏土层、③-2为粉质黏土层、③-3为粉土层、④-2为粉土夹粉砂层、⑤-1为粉质黏土层、⑥-1为黏土层、⑥-2为粉质黏土层、⑦-2为粉土夹粉砂层。

3 基坑支护设计方案

车站采用明挖法施工，标准段的围护结构采用1 000厚地下连续墙，端头井采用1 200厚地下连续墙，与主体结构形成复合式结构，采用现浇法施工。

出入口、风道采用明挖顺作法，基坑开挖深度7 m～13 m，围护结构采用φ850的SMW工法桩，内插700×300×13×24 H型钢。

标准段设置六道支撑，其中第一道为700×1 000钢筋混凝土支撑，第四道采用1 100×1 100钢筋混凝土支撑，其余采用φ609钢支撑。

端头井设置六道支撑，其中第一道为700×1 000钢筋混凝土支撑，第四道采用1 100×1 100钢筋混凝土支撑，其余采用φ609钢支撑。

临时路面板基坑设置六道支撑，其中第一道为900×1 200钢筋混凝土支撑，第四道采用1 100×1 100钢筋混凝土支撑，其余采用φ609钢支撑。

出入口及风亭设置1道～2道支撑，第一道支撑采用混凝土支撑，其余采用φ609×16钢支撑。

4 监测方案

通过对基坑围护结构深层水平位移、地下水位标高、支撑轴力等进行监测数据分析，讨论实际施工工况对基坑围护结构的影响，分析区域性岩土变形特征及支护方式。监测平面图如图1所示。

4.1 地下水位监测结果

图2为3个不同位置地下水位观测点水位随时间变化的曲线，水位观测孔SW1在12月14日出现水位上升1.0 m情况，观测孔SW8，SW15变化小于1.0 m，反映基坑周边地下水位较为稳定，地下水对基坑的影响处于可控状态。

4.2 围护结构测斜监测结果

图3～图6是测斜土体测斜的典型图，反映了基坑在开挖过程中基坑内部土方挖除，基坑内卸载使得围护结构在外部土压力作用下向基坑内部位移的情况，从图中可以发现围护结构在基坑深度范围内的中下位移偏大，部分位置基坑顶部出现了一定位移。图3在基坑深度0 m～23 m基本成线性变化，分析是基坑底部受到被动土压力约束，基坑开挖到 24 m深后结构水平位移呈现不变的特点。对比图3与图4、图5与图6，桩身水平位移曲线形态区别较大，这与平面位置、周边环境、施工工况都有很大关联。

4.3 支撑轴力

标准段和端头井均设置六道支撑，第一道为700×1 000钢筋混凝土支撑，第四道为1 100×1 100钢筋混凝土支撑，其余采用φ609钢支撑。

图7第一道混凝土支撑累计应力ZL-15-04轴力值9 261.4 kN，ZL-16-04轴力值9 239.03 kN，混凝土支撑ZL-17-04轴力值5 748.35 kN。3月5日1-14轴底板已浇筑,16-16轴为放坡段,17-19轴第四道混凝土撑施工完成暂未继续开挖，20-22轴为放坡段,22-31轴底板已浇筑完成，现基坑西端头1-3轴、东端头29-31轴正拆除第五、六道钢支撑,施作侧墙和中板。所以ZL-15-04,ZL-16-04的轴力最大受开挖深度影响较大。

5 结语

挖土时应分块、分区开挖，控制土方开挖速度，挖至坑底设计标高时迅速做垫层(控制基坑隆起底有较好作用)，底板施工时需要尽快，一般底板施工结束后，出现大的基坑事故的可能性较小。不宜大量抽水，抽水虽然有利于基坑的稳定，但对基坑周围建(构)筑物及地下管线等极为不利，应慎重。另外建议施工中应注意以下事项：

1)土方开挖前应编制施工组织方案，并严格按照批准后的施工方案组织施工。

2)基坑土方开挖在基坑围护、降排水等工况已完成的条件下进行；根据工程实际情况，采用竖向分层、水平分段、逐层开挖的方法，支撑与监测同步进行施工。

3)基坑施工应要采取分层分段对称开挖，并严格遵循“分层开挖、严禁超挖”。

4)基坑开挖前应先完成端头井加固三轴搅拌桩施工，并至少提前20 d开始降水施工，确保开挖面以下1 m处于无水状态，提前测得各监控项目的原始数据，基坑开挖过程中按监测方案和规范要求进行监测，以监测数据指导基坑开挖施工，确保深基坑施工安全。