地铁车站深基坑施工监测与质量控制

1、地铁车站深基坑施工监测与质量控制1 工程概况某地铁车站断面复杂，基坑深 11.8m，长176.5m，最宽处达 29.6m，属大跨度、变截面、长条型深基坑。基坑北侧距离道路 （路下埋有水、电、气等管线）规划红线 7.0m 左右；基坑南侧 有两幢房子，其中距离 5层住宅10.0m，距离4层教学楼9.0m， 应重点保护；基坑西侧距离道路（路下埋有水、电、气等管线） 规划红线 7.0m 左右，且该路是交通主干道，是本次支护重点和 难点；基坑东侧距离正在建大厦8.0m。工程所处地层主要为第四系全新统人工填土（ Qh、上部陆相层（Q3h）、第一海相层（Q2h、中上部陆相层（Q1h）及更新统海陆交互相堆积层

2、 （Qp）。 本工程地下水类型为第四系孔隙潜水， 主要赋存于粘性土及砂类 土中。地下水埋深0.92.6m（高程1.12.8m）,水位变幅1.0 2.0m。本工程挡土方案： -2.1m 以下采用钻孔灌注桩加一层钢筋混 凝土支撑挡土， -2.1m 以上基坑四周土体采用深搅桩挡土。整个 基坑四周外围采用双排双头深层搅拌桩形成一个封闭的止水帷 幕，同时，整个基坑采用“外止内排”的降水方案，坑内共布置 15 口管井，管井深为-18.0m，坑顶做排水系统。2 监测内容及工作量2.1 沉降、位移监测（1）支护结构本身（压顶圈梁）的水平位移监测。预计共 布设顶圈梁水平位移观测点 18 个，沿压水平位移观测点，

3、每隔 15.0m 设置一个。监测随着基坑开挖的不断加深和地铁施工的进 行，支护结构体水平位移的变化发展情况。（2）基坑南侧建筑物的沉降变形监测。在基坑南侧共计 16 个沉降观测点， 每栋建筑各布设沉降观测点 8 个。监测随着基坑 开挖的不断加深和地铁施工的进行， 基坑周边建筑物沉降和不均 匀沉降的变化发展情况。（3）基坑周边道路的沉降变形监测。沿基坑西侧道路共计 布设 11个沉降观测点，每隔 15.0m 设置一个沉降观测点。监测 随着基坑开挖的不断加深和地铁施工的进行， 基坑周边道路、 地 下管线沉降的变化发展情况。（4）基坑内支撑立柱桩的沉 / 降监测。在基坑内，共计布设 39 个沉/降监测

4、点，每个都布设在每根支撑立柱桩顶部。监测随 着基坑开挖的不断加深和地铁施工的进行， 基坑内每根支撑立柱 桩沉降或隆起的变化发展情况。支护结构本身（压顶圈梁）的水 平位移、 基坑周边建筑物、 道路的变形观测点的数量视现场实际 情况可作适当增加。另在周围适宜处选埋 34个测量基准点， 用于垂直沉降和水平位移的基准参照点。2.2 深层水平位移监测（测斜）在支护结构或土体中， 预先埋置特别套管形， 通过测斜仪测 量其变形状况， 从而获得基坑支护结构体及外侧土体在不同深度 的各点随着基坑开挖深度的不断加深向基坑内不同深度的水平 位移发展变化情况。 根据设计和招标文件的要求， 在基坑支护结 构体（钻孔灌注

5、桩中）中共埋设 8 个深层位移监测孔： CX1， CX2CX8各测斜管深度与所在位置的支护桩长相同，累计 测斜管总长172.0m，在孔深范围内每隔0.5m为一测点。2.3 支撑轴力的监测在每个支撑中， 选择 6 根钢筋混凝土支撑， 各布设一组应力 测试点。在其主筋上、下，每个测试点各焊接、安装 1 只钢筋应 力计，共计 12 只钢筋应力计。监测随着基坑开挖的不断加深和 地铁施工的进行，钢筋混凝土支撑受力的变化发展情况。2.4 支护桩桩身应力监测沿基坑周边平面单个监测点设置 4 个监测断面， 布设 6 个监 测点，监测断面为 -4.5m 、-9.0m 、-13.5m、-18.0m 。在其最大受

6、拉、受压侧主筋上，每个断面各焊接、安装 1 只钢筋应力计，共 计 48 只钢筋应力计。监测随着基坑开挖的不断加深和地铁施工 的进行，支护桩桩身应力的变化发展情况。2.5 支护结构体外侧的地下水位监测 利用基坑止水围幕外的 10 口回灌井作地下水位监测井：SW1 SW2SW10监测随着基坑开挖的不断加深和地铁施工 的进行，止水围幕外侧地下水位的变化发展情况。3 监测工作实施步骤3.1 前期准备阶段根据测试项目，完成资料率定计算工作，订购沉降（水平位 移）标志点、钢筋应力计、PVC高精度测斜管以及辅助材料，制 作水平位移及垂直沉降观测点的标记和基准测量标石。3.2 测试仪器、设备的现场埋设、安装阶

7、段在相应测点的钻孔灌注桩钢筋笼上， 在地面绑扎测斜管。 在 钻孔灌注桩施工过程中， 同钢筋笼一同植入到桩体中。 在此过程 中，需施工单位配合， 我方将派员到现场 （不管是白天还是深夜） ， 以确保测斜管的位置和方向满足测试的相关技术要求。在施工过程中， 首先在钻孔灌注桩钢筋笼上， 将钢筋应力计 在地面焊接、安装到相应位置，同钢筋笼一同植入到桩体中。在 焊接过程中，为了防止导线、钢筋应力计被损坏，确保钢筋应力 计埋设的位置和方向符合测试的相关技术要求，在浇筑支撑梁 时，监测人员必须到现场。电线用红漆涂抹，提醒现场各方注意 保护测试仪器的信号电缆。 在基坑开挖前一周， 在支护结构压顶 圈梁上埋设好

8、水平位移测量标志点， 同时埋设好邻近建筑物、 道 路的沉降测量标志点。位移监测根据基坑施工现场实际条件采用极坐标法进行。 极 坐标法是利用数学中的极坐标原理， 以两个已知点为坐标轴， 以 其中一个点为极点建立极坐标系， 测定观测点到极点的距离， 测 定观测点与极点连线和两个已知点连线的夹角的方法， 见图 1 所 示。 在基坑开挖降水前一周，为了保证初始数据准确、 连续、可靠，对各测试项目进行二次初始数据的采集。同时用数 码摄像机将基坑南侧的二栋建筑物摄像，以备后用3.4 深基坑施工的安全监测阶段为了确保监测仪器、 设备的完好， 及时掌握现场的施工动态， 与业主、监理及时沟通，在基坑开挖和地铁施

9、工期间，我方将随 时保持与各方的联系。对周边建筑物、道路，在圈梁和支撑施工中，每隔12d进行以此沉降变形监测。在基坑开挖深度小于5.0m时，每隔23d 对所有监测项目监测一次。如出现渗漏水等现象，则加密监 测。基坑开挖深度超过 5.0m时，每隔12d对所有监测项目监 测一次。如出现异常或险情，则每天监测一次，甚至一天24h 连续监测， 以确保基坑开挖的安全。 基坑开挖到底部及基础底板施 工期间，每隔 1d 监测一次，如出现异常或险情，则每天监测一 次，甚至一天 24h 连续监测，以确保基坑开挖的安全。基础底板 浇筑完毕，则每隔 23 天监测一次。支撑拆除前测一次，拆除 过程中每天测一次，稳定后

10、每隔 2 3d 监测一次。3.5 报警值的确定原则及报警值 当监测值达到下列数据时， 则提出书面报警， 以备有关方面 采取工程措施时参考：水平位移、深层位移速率 2.5mm/d; 累计水平位移、深层位移量5%。的开挖深度；道路、建筑 物的沉降速率1mm/d道路、建筑物的累计沉降量15mrp 建筑物差异沉降1/1000 ;支撑轴力、桩身应力：超过设计 值的80%坑外地下水位的下降速率0.5m/d ;坑外地下水位的累计下降量1.5m4地铁深基坑支护结构变形监测结果基坑北侧周边建筑物设沉降检测点15个（C1C15）, C6监测点累计沉降量最大，其沉降量为-8.05mm,基坑周边建筑建筑物各监测点沉降变化均较小。 表明基坑开挖对周边建筑物未造 成较大的影响。基坑南侧道路累计沉降最大为 -29.29mm （C18） ，未出现明 显裂缝，基坑周边建筑物最大沉降量 -8.05mm （C6）,地铁基坑 开挖及地下结构施工不影响周边建筑物主体结构的安全和使用。基坑西侧边坡土体及支护结构变形较大， 部分监测点已出现 严重超出预警值，边坡土体最大沉降为 -101.63mm （W