某地铁车站基坑围护施工及监测分析

张翠梅

摘 要：本文结合某地铁车站基坑工程为依托，对其施工方案、降水方案、施工监测方案进行了介绍。此外，还对地下连续墙施工的方法、重点难点问题及基坑变形监测方案进行了探讨，为相似工程的基坑围护设计和预警处理提供工程参考。

关键词：基坑围护；施工；监测

1 工程概况

拟建地铁车站地下两层结构，标准段基坑开挖深度约16.89m，端头井基坑开挖深度约17.5m。车站全长约165.5m，顶板覆土约2.50m，采用地下连续墙结合内衬的结构，地下墙厚度0.8m。内衬厚度400mm，地面超载为20kPa。

2 工程地质条件及周边环境条件

基坑东北侧地块规划商业中心，基础型式为桩～筏基础。基坑以南为其他道路绿地工程。基坑西边为某住宅小区基础型式为桩筏基础，基坑北地块的某住宅小区二期，目前还在规划中。在基坑影响深度内岩土层可分为3大层：

①层素填土：灰黄色，软～可塑状态，含少量碎砖石屑。②-l层粉质粘土：灰黄色，以软塑状态为主。②-2层粉土～粉砂：灰色，饱和，稍密状态，上部夹粉土，颗粒级配一般。②-3层淤泥质粉质粘土：灰色，饱和，流塑状态。②-4层粉质粘土：灰黄色，以软塑状态为主，局部可塑状态。③-1居粉质粘土：灰绿色，以可塑状态为主，局部硬塑。③-2层粉质粘土：灰黄色，可塑状态。③-3层粉砂：灰黄色，以中密状态为主，级配一般。

3 基坑围护施工

本基坑工程的特点是开挖区域面积较大，基坑场地土淤泥质粉质粘土为主，且周边对环境保护的要求高，必须确保周围建筑物、道路的正常使用，围护结构的稳定性好、沉降位移小，并能有效止水。综合开挖深度、场地土层、水文地质和场地的周边环境等条件，拟采用地下连续墙与四道混凝土支撑形式的方案。

由于本工程地质状况较差，砂性土层较厚，不利于成槽稳定。因此必须采取切实可行的施工方案确保地下墙正常施工。主要施工工艺：

1.导墙施工：先用挖机沿地下连续墙轴线方向开挖1.2m 宽，2m 深的沟槽，不足的地方采用人工修土，沟槽修好后，做10cm 垫层，再进行钢筋绑扎工作，采用φ10@150mm×150mm 双向通长配筋，其上部钢筋与施工道路配筋相连接，接下来进行立模，导墙净距要求达到83cm，垂直度要求小于1/150，中心线偏差小于1cm，制模达到要求后进行混凝土浇捣，要求边浇边振使混凝土密实，达到一定强度后方可拆模，并每隔2m 左右用方木撑牢，防止导墙变形。

2.槽段开挖：1）先挖槽段两端的单孔，或者采用挖好第一孔后，跳开一段躏再挖第二孔的方法，使两个单孔之间留下未做挖过的隔墙，保证成槽垂直度。2）先挖单孔，后挖隔墙。3）抓斗挖单孔和隔墙时，需保证槽段横向有良好的直线性。4）挖除槽底沉渣在抓斗沿槽长方向套挖的同时，把抓斗下放到槽段设计深度上挖除槽底沉渣。

3. 接头施工：1）接头采用十字钢板半刚性接头，具有良好的止水效果。2）成槽完成后进行刷壁，刷除粘附在接头处的泥皮及泥土、砂浆，防止接头处夹泥而发生渗漏。3）接头管必须按放到底，接头管上的各种插孔，必须用黏土堵住。4）根据第一次开灌混凝土试块的凝结情况合理地控制接头管的起拔时间。一般情况下，混凝土灌注结束后6～8h 可拔完接头管。

4. 墙体混凝土浇筑1）地下墙体混凝土强度等级采用C35 渗等级P8。2）混凝土浇筑应在钢筋笼入槽后的4小时内开始。3）水下混凝土采用高品混凝土，确保配供应量不小于30m3/h。4）槽段均采有两与导管灌注，浇筑中保证混凝土面的均匀上升最高部分比最低部分的高差不大于50cm。5）混凝土浇筑过程中，导管埋深保持在2～6m。6）按规定要求在现场采样揭制和养护配试块，并按进行抗压和抗渗试验。

4 基坑降水方案

降水设计时，将基坑降水和支护的施工降水作统一考虑，务必保证使地下水位降到地下连续墙底0.5m以下，且基坑中心线处要求降深S应低于开挖基底不少于0.5m。综合考虑最小降深为32m。由于基坑开挖深度较大，轻型井点不能满足降水要求，故采用疏干井降水的降水方案。

降水井深度H：：H井管的埋置深度；H1井管埋设面至基槽底面距离，取H1=28m；h安全距离，取h=1m；L井点管中心至基坑中心的短边距离，取L=10m；i降水曲线坡度，取i =0.1；Z降水期间地下水位变化幅度，取z=2m；l滤管有效长度，取l=1.2m；t沉砂长度，取t=2m；计算得：H=34m降水井影响半径R：按，计算各含水层的抽水影响深度层间水：=24m。抽水影响半径为层间水：=23.5m式中：层间水所在土渗透系数K=0.6，基坑总涌水量Q：计算得：1496.4 。单井最大出水量q：得：q=95.6布井数n： 式中：得，n=17.21，取n=18深井沿基坑东西两侧均匀布置，间距为35 m。

4 基坑安全监测

该工程为大面积基坑工程，为了及时掌握基坑围护结构的安全性，了解基坑开挖对周围环境的影响，必须进行施工监测。

基坑及周围环境的监测、测试：1） 基坑周边道路沉降观测：沿周边道路、管线每隔约15m设一沉降监测点。2） 压顶梁的水平位移监测：沿压顶梁每隔约15m布置一个监测点。3） 基坑周围建筑物变形观测：每栋建筑物外墙特征点布置变形监测点。4） 深层水平位移监测：支护体附近布设深层位移监测孔，深度宜为32m。5） 支撑轴力监测：支撑上布置约10个监测点。6） 地下水位监测：基坑外布置监测井。7） 立柱桩沉降监测：立柱上布置约10监测点。

监测与测试的控制要求：1）道路、建筑物的沉降速度不超过3mm/d，累计沉降量不超过规范容许值。2）支护桩水平位移速度不超过3mm/d，累计水平位移不超过5‰挖深。3）立柱桩差异沉降小于10mm，每天小于0.5 mm。4）桩身应力及支撑轴力不超过设计值的80%。报警值最后由设计、监理、监测三方共同讨论确定。

监测与测试的控制要求：基坑开挖施工前进行第一次观测，观测值作为初始值，基坑开挖前期每三天观测一次，中期每两天观测一次，基坑或周围环境位移变形较大时，每天观测一次。必要时，随时观测。观测成果应及时反馈给业主、监理、设计和施工单位。

5 结论

（1）基坑开挖过程中，注重对监测报表位移变形等数据进行分析研究，出现异常情况及时停止施工采取加固增强措施，保证基坑的整体安全性，重视对施工监测位移数据的收集与整理，为改进方案的安全性，提高方案的经济性提供参考数据。

（2）本基坑工程面积和深度均较大且地质条件和周边环境复杂，实践证明本支护结构的设计与施工是成功的。

參考文献：

[1] GB 50204-2002，混凝土工程施工质量验收规范【S】

[2] GBJ 5020-2002，建筑地基基础工程施工质量验收规范【S】

[3] 黄强. 坑支护工程设计技术[M]. 北京：中国建筑工业出版社，1995.

[4] 陈国兴，樊良本. 基础工程学[M]. 北京：中国水利水电出版社，2002.