地铁站基坑监测数据

地铁站基坑监测数据浅析

摘要：本文介绍了在地铁站厅是异型基坑开挖时，围护结构及支撑体系受力情况，计算，及对监测数据进行正确及时地分析。

关键词：基坑开挖、监测轴力、水平位移、侧斜。

1.工程概况：

广州地铁五号线西村站南站厅为地下两层多跨框架结构，南站厅基坑为异型基坑，深18.483m围护结构采用φ1200（桩长19.583～21.583m）密排人工挖孔桩加钢筋混凝土支撑联合支护，竖向均设置三道支撑：南站厅支撑采用600mm（宽）×1000mm（高）钢筋砼支撑，采用1000mm（宽）×1000mm（高）钢筋砼围囹；对于南站厅部分较长支撑，中部设i45c型钢柱。地层为硬塑或密实状残积土层，全风化岩，强风化岩，岩层干燥，地下水不丰富。右线主隧道与南站厅围护结构最近距离为1.18米。

2. 施工状况：

2007年4月20日南站厅挖孔桩全部浇筑完毕，随后进行型钢立柱的安装，07年5月6日正式开挖基坑。开挖的地层为、硬塑性粉质粘土，和地质详堪资料吻合。07年6月5日至07年6月15日完成南站厅二、三区第一道支撑砼浇筑，自6月22日至7月20日完成二三区第一层土方开挖，自7月27日至7月30日完成第二道砼浇筑。自8月6日至8月31日完成二三区第二层土方开挖。自9月6日至9月9日完成第三层三区土方开挖，9月15日三区第三道

混凝土支撑浇筑。自9月9日至9月15日完成第三层二区土方开挖，9月23日二区第三道支撑砼浇筑。第四层土方分别于9月22日、9月30日至进行开挖，10月5日开挖完成，10月6日开始工

二、三区抗拔桩，同时开挖一区土方。

3. 监测分析：

我部在基坑开挖过程中及时进行了监测点布置，具体布置如图1：监测点布置图

图1：监测点布置图

3.1轴力监测分析：

第一道支撑设计轴力为1339kn，极限承载力3485kn；第二道支撑设计轴力为6330kn，极限承载力6570kn。第三道支撑设计轴力为4985kn，极限承载力5506.00kn。目前支撑轴力较大的测点在三区的zc18上，二区的zc11、zc13 上。

3.1.1第一道支撑轴力监测分析

根据第三方检测资料分析。zc18第一道上测点d032（极限值3485kn）于9月21日轴力为4429.9kn，10月16日轴力为3948.2kn，轴力逐步下降。zc18第二道上测点d043（极限值6330kn）于9月21日轴力为6710.9kn，10月8日轴力为7986.7kn，其间轴力逐步上升。10月12日轴力为8688.8kn，轴力增加702.1kn，变化较大。这期间二、三区土方已全部开挖到基底，开始开挖一区土方，围护

结构受力重新分布，变化较明显。10月16日轴力为8065.9kn，轴力开始回落。zc18第三道上测点d052（极限值5506kn）于9月27日轴力为2107.5kn，10月8日轴力为5096.6kn，其间轴力逐步上升。10月12日轴力为5563.8kn，轴力增加467.2kn，变化较大。10月16日轴力为5381kn，轴力继续上升。具

3.1.2第二道支撑轴力监测分析

根据第三方检测资料分析。zc11第二道上测点d045（极限值6330kn）于9月21日轴力为6886.7kn，10月8日轴力为8429.8kn，其间轴力逐步上升。10月12日轴力为9245kn，轴力增加815.2kn，变化较大。这期间二、三区土方已全部开挖到基底，开始开挖一区土方，围护结构受力重新分布，变化较明显。10月16日轴力为8550.7kn，轴力开始减小。 zc11第三道上测点d054（极限值5506kn）于9月27日轴力为130.88kn，10月8日轴力为5193.8kn，。10月12日轴力为6004.7kn，其间轴力逐步上升。10月16日轴力为5446kn，轴力逐步下降。具体第三方监测的第二道支撑轴力数据，见表二：第三方监测第二道支撑轴力。

3.1.3第三道支撑轴力监测分析

根据第三方检测资料分析。zc13第二道上测点d046（极限值6330kn）于9月27日轴力为5796.9kn，10月8日轴力为6607kn，其间轴力逐步上升。10月12日轴力为7029.8kn，10月14日轴力为6877.1kn， 10月16日轴力为7518.4kn，轴力开始波动，并呈

上升趋势。zc13第三道上测点d055（极限值5506kn）于9月27日轴力为798.47kn，10月8日轴力为5388kn，。10月12日轴力为6155.7kn，其间轴力上升速率较大。10月16日轴力为5722kn，轴力逐步下降。

3.2测斜监测分析：

测斜分析，根据第三方监测数据，测点c023、测点c024数据较大，测点c023在桩长6.5米～8米位置内，测斜在27.79mm～

28.72mm。测点c024在桩长5.5米～7米位置内，测斜在34.6mm～40.62mm。具体位置在，第二道腰梁上下1米的范围内变化较明显。

3.3水平位移监测分析：

水平位移分析，根据第三方监测数据，水平位移没有较大变化，都在允许范围内变动。具体数据略，第三方南站厅水平位移数据监测。根据监测数据绘制南站厅围护结构水平位移变化趋势图，综上分析，轴力偏大普遍已超过设计极限值，在目前工况相对稳定的情况下，出现支撑轴力起伏的情况；侧斜及水平位移已趋于稳定。

4. 原因分析：

4.1.土压力大：靠近环市西路一侧据开挖情况土体为号粉质粘土，地下水丰富，在围护桩开挖时，水位较高，基坑开挖时，这一侧仍有地下水在桩顶土体渗出，尤其8月份广州市降水量加大，地下水明显增加，致使土体含水量加大。土压力增大，使围护结构桩

体测斜加大，目前降雨量减小，土压力增幅不大，侧斜已趋于稳定。

4.2. 基坑为不规则基坑，支撑在受力计算分析较复杂，并且开挖时分区开挖，支撑不能形成闭合体系。二、三区基坑土方开挖到基底后，开始开挖一区土方，围护结构受力重新分布，二、三区轴力变化较明显。

4.3.温度、车辆动载影响较大：根据以往监测过程中对数据的分析，温度对支撑轴力监测数据影响较明显，同时基坑距离环市西路有7~9米，环市西路车流量较大，超重车辆较多，车辆动载影响较大，可能对钢筋计的测量频率造成影响，使轴力监测数据变化较大，监测数据不能真实反应实际轴力值变化情况。

4.4.对第三道腰梁上局部有细小裂纹，观察没有贯通，凿开后裂纹在深度10mm处消失，主要是开挖土方道第三道支撑后，侧斜还没有稳定，变形还没有停止，开挖二区时对三区造成影响，开挖过程中应力重新分步。

4.5.隧道洞内开挖影响：车站右线隧道距围护结构较紧最近为1.18米，隧道初支开挖完成后对土体的扰动，使土体应力重新分步，对围护结构产生不利影响。

5、结论及措施：

南站厅轴力及测斜超过极限值后，对监测数据经行了分析结论是：基坑安全评估仍处于安全状态，要求采取如下措施：

5.1.加大监测频率，观察检测结果的变化速率，采取相应措施，