導語：地鐵深基坑監控量測與數據分析一文來源于網友上傳，不代表本站觀點，若需要原創文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

目前我國已有42座城市獲批修建地鐵，徐州為第36座獲批城市，正處在“三線共建”的快速發展期，該區域地層地下水豐富、巖溶發育、上軟下硬、巖溶塌陷、老城為“城上城”，具有不確定性、高度非線性、隨時空域呈復雜變化性三大特點。地鐵建設之前，徐州基坑深度基本在10m以上，未曾有超深基坑工程施工經驗和變形監測基礎資料，這也是徐州地鐵基坑工程修建極具挑戰性、高風險性、高難度性的關鍵所在。縱觀全國，還存在著因勘察、設計、施工、監管、監測不當等造成的深基坑工程安全事件,特別是由于基坑變形、失穩引起周邊建(構)筑物、道路及地下管網等破壞，既造成一定的經濟損失,又造成了廣泛的社會負面影響，故對徐州新建地鐵城市來講，深基坑工程有必要通過嚴格監控量測累積地區變形經驗、優化工程設計、實現信息化施工，繼而保障基坑與周邊環境的安全和使用功能。

1工程概況

該車站東西向設置，全長153m、標準段寬21.9m、基坑深23.2～23.558m，采用地下連續墻+首道混凝土支撐+4道鋼支撐圍護結構形式，為3層雙柱三跨箱型框架結構，坑內管井降水。車站西南角凈距11.45m為快捷賓館，南側凈距13.03m為7層老舊住宅樓和服飾城，東南角凈距3.94m為醫院，東北角凈距10.71m為小學，西側凈距3.88m為在建高層深基坑。基坑范圍穿越地層主要為11雜填土(松散)、25-2粘質粉土(稍密)、26粉砂(密實)、24-3粘土(可塑)、24-4粘土(硬塑)、53-4粘土(硬塑)、122A溶洞、122-3中風化灰巖，場地在-3.4～-14.9m范圍分布的25-2粉土層、26粉砂土層均為液化土，在一定動水頭差壓力下，易產生流砂、管涌現象。

2監測內容及技術標準

該基坑安全等級、變形控制保護等級和監測等級均為一級，根據設計部門監測要求，結合本工程自身結構特點、基坑開挖特色、周邊環境和地質情況及已有工程類比經驗，經監測優化完善后確定本基坑監測內容及技術標準見表1。

3監測數據分析與變形規律總結

3.1基坑開挖與支護結構變形監測數據分析

選取具有代表性的東端頭基坑開挖與支護結構變形關系分析，施工工況與墻體測斜變形見圖1。圖1基坑東端頭墻體測斜ZQT-09在深度-14m處變形由圖1可知：1）基坑開挖與支撐架設的工序銜接十分關鍵，基坑無支撐暴露時間長短與圍護結構、周邊地層變形存在密切相關性，充分利用基坑開挖“時空效應”是一項安全而又經濟的技術措施；2）當支撐及時架設后或基坑短暫停止開挖期間，基坑支護結構變形會短暫處于變形收斂或基本穩定狀態；3）該測斜對應豎向部位共布設4道斜支撐軸力，其中第一道混凝土支撐實測軸力-1679kN，第二道鋼支撐實測軸力-1004kN（設計預加力-1867kN），第三道鋼支撐實測軸力-1521kN（設計預加力-2333kN），加密第四道鋼支撐實測軸力-684kN（設計預加力-2333kN），遠低于設計要求預加力標準，基坑開挖后鋼支撐施加預應力的大小、預應軸力的損減及支護結構變形能否轉化為支撐的有效受力對基坑支護結構變形大小和變形趨勢有較大影響；4）墻體測斜ZQT-09在深-14m處累計最大值為53.4mm，開挖面（-19m位置）累計變形量為42.1mm，占比79%，即開挖面部位變形占總變形量過大，易產生“踢腳”變形引發基坑整體失穩，參照類似基坑工程，推薦控制踢腳部位變形占比60%以下為宜；5）該測斜對應位置立柱沉降ZCL-06累計隆起12.4mm，已達設計給定控制值60%左右，除因基坑土體卸載引發應力釋放造成立柱隆起因素外，經監測數據分析對比也與基坑在6月中下旬、7月中下旬長時間停工暴露有一定聯系，基坑暴露時間過長同樣會造成基坑底部持續隆起現象，而基坑無支撐狀態下長期暴露更會加劇基坑底部隆起變形和側壁水平方向變形；6）測斜變形最大部位基本位于26粉砂層，這與該地層在坑內表現的失水壓縮性大、受振動易液化、降水易流失的特性以及坑外表現的受振動易產生位移、喪失穩定的特性有關；7）后期對該部位跟蹤監測，基坑底板（側墻）結構施工完成對基坑底部隆起變形和支護結構變形發展能有效抑制。

3.2基坑支護結構變形與周邊地層變形監測數據分析

該車站基坑地表測點預警點位約占地表總點位31%，墻體測斜約占94%，排水管線約占15%，給水管線約占9%，熱力管線約占28%，選取具有代表性的標準段基坑支護結構變形與周邊地層變形關系分析，見圖2。由圖2可知：1）單從測斜數據來看基坑南北兩側不對稱變形，已開挖部位同等深度北側較南側大，這與基坑北側臨邊機械停放、材料堆載、出土渣車運行有關，北側地表沉降相對南側大，亦與此有關；2）基坑南側地表與地下管線累計沉降基本超過-20mm，66%測點均橙色預警，最大變形點為DBC-14-02（累計-48.7mm），變形較大位置主要介于DBC-14-01～DBC-14-03之間，相對基坑邊線約12m左右，時間上測斜變形在先、地表變形滯后約3～5d，也側面驗證了基坑開挖階段因坑內外水土壓力差造成支護結構變形，繼而引發周邊地層損失、土體松散、位移變形，造成附著在地層上的管線、建筑等產生變形位移的規律；3）統計基坑周邊第3排共計18處地表沉降測點變形情況，累計沉降-2～-5mm，平均-3.12mm，統計基坑南側距基坑邊線約18～20m范圍的共計23處管線沉降情況，累計沉降-4～-12mm，平均-6.26mm；結合GB50911—2013《城市軌道交通工程監測技術規范》規定的“基坑變形主要影響區為0.7H（H為基坑設計深度）”，根據監測基坑周邊沉降監測數據統計，本工程變形主要影響區宜調整為0.85H，即距基坑邊線約0～20m。隨著基坑工程主體結構施工，經后期監測跟蹤，地表、管線等幾何監測項目變形均能穩定，原基坑開挖期已產生的變形量基本維持不變，無法恢復至變形初始狀態。

4結語

通過本工程監測設計、數據分析和信息反饋實現了信息化施工，有效地保護了基坑及周邊環境安全總體可控并總結出一些基坑開挖變形原因及規律。1）基坑土方開挖階段為支護結構、周邊環境變形主要發展期，基坑主體結構施工階段，各項變形指標均能穩定，但已產生的變形量無法消除。2）監測設計的科學性、監測埋點的高質量、監測數據的準確性、巡視檢查的輔助性、監測分析的全面性、應急監測的迅捷性和監測信息反饋的及時性，均是確保監測工作指導、服務施工的首要前提，每個環節都應高度重視、認真對待。3）基坑通過嚴密的監控量測設計和實施，使得變形初期能夠及時發現、變形趨勢能夠及時預測，為基坑安全施工提供寶貴的應急時間保障，是以相對較小的經濟投入換來巨大的社會經濟效益。

作者:朱茂國 單位:中鐵隧道勘測設計院有限公司