徐静 何宁
(1．江苏中和建筑设计有限公司，江苏南京 210009; 2．南京地铁建设有限责任公司，江苏南京 210017)
凤凰大街地铁车站深基坑围护墙变形监测分析
徐静1何宁2
(1．江苏中和建筑设计有限公司，江苏南京 210009; 2．南京地铁建设有限责任公司，江苏南京 210017)
给出了南京凤凰大街地铁车站深基坑支护结构的监测方案，制定了监测项目、测点布置和监测频率。根据完成的监测结果分析了围护墙体的变形规律，结果表明：围护墙的监测方案是合理的;墙体的变形呈弓形向坑内发展，变形量随着开挖深度增加而加大;墙体的变形量与内支撑的刚度和墙体自身长度等因素有关。
地铁车站，深基坑，围护墙，监测，变形
0 引言
随着我国城市建设的发展，地下空间的利用逐渐受到关注。为解决城市交通，地铁建设成为重要的途径。同时，地铁的建设面临着深基坑的开挖，因而在基坑开挖施工过程中，理论分析的指导，对基坑支护结构、周边环境进行全面、系统的监测非常必要［1，2］。目前，及时监测是基坑工程自身的安全性和基坑工程对周边环境的影响的唯一手段，及早地发现工程事故的隐患，为调整设计、施工方案提供依据。本文通过对南京地铁10号线凤凰大街站基坑围护体深层水平位移的监测数据分析，研究其变化规律，能够及时预警和提高设计以及施工水平，从而降低基坑施工过程中的风险。
1 项目概况
1．1 工程概况
南京地铁10号线连接该市江北地区—河西—主城，途经3个行政区，是连接江南和江北的一条主干线路。线路全长41．4 km，共有车站18座，凤凰大街站位于珠江镇中心地段，为地下两层岛式车站，车站沿文德路东西向设置在文德路与凤凰大街交叉路口，呈一字形布置。车长全长199．6 m，标准段宽19．6 m，顶板覆土厚度3 m。基坑开挖深度约17．0 m～18．0 m，车站两端区间采用盾构法施工，车站东端为盾构到达接收端头井，西端头井为调头井。
凤凰大街站沿文德路两侧主要规划用地为住宅、商业、公建及文化娱乐用地，车站土建工程由主体结构和通道、风道等附属结构两部分组成。凤凰大街所处路段的文德路规划红线宽30 m，凤凰大街规划红线宽45 m，路中设有宽约12 m的绿化带。车站东北角为市民休闲广场，西北侧为凤凰大厦和华联商厦，西南侧和南侧为浦口区文化局、江浦电影院及其周边沿街商铺和数幢多层民用建筑，车站的东南角为浦口区卫生监督所的6层住宅楼。
1．2 工程地质及水文情况
场地地形地貌属于长江高漫滩地貌，地处漫滩与岗地交接部位，地形平坦。地面标高10．0 m～10．3 m，地势平坦。车站范围内地层自上至下分布为①-1杂填土、①-2-2素填土、①-3淤泥、②-1b2-3粉质粘土、②-2b4淤泥质粉质粘土～粉质粘土、④-3b1-2粉质粘土、④-4e-2粉质粘土混卵砾石K2P-2强风化粉砂质泥岩、K2P-3中风化泥质粉砂岩、泥质粉砂岩等，凤凰大街站底板位于中风化泥质粉砂岩中，个别部分位于强风化泥质粉砂岩中。
场地地下水类型主要有松散岩类孔隙水和基岩裂隙水两种。松散岩类孔隙水为本站内主要地下水类型，根据其埋藏条件和水力性质，孔隙潜水非常丰富，但地层透水性弱、给水性差;基岩裂隙水主要由白垩系浦口组的碎屑岩类组成，主要接受降水补给，泉或径流排泄为主。
2 围护及监测方案
2．1 围护结构方案
本站考虑对基坑周边密集建筑物的保护等特殊要求，设计采用工艺成熟的地下连续墙，墙厚800 mm，并采用H字钢板接头以有效防止连续墙接头渗漏水，尽可能地防止由于基坑渗漏水对周边建筑物造成沉降或变形［3］。出入口附属结构采用钻孔咬合桩支护结构。由于基坑内支撑经济性能优、技术成熟，设计采用内支撑方式，竖向设置三道支撑，其中第一道支撑采用钢筋混凝土支撑，纵向间距7 m左右。第二、三道采用φ609 mm(壁厚16 mm)钢管支撑，纵向间距3 m，本站采用明挖法施工。
2．2 监测方案
2．2．1 监测项目
为确保基坑施工的顺利进行和基坑周围环境安全，综合考虑相关规范及设计文件监测要求，结合本工程监测对象，车站主体基坑及附属结构监测点布置具体情况见表1，各监测项目按照断面综合布置。
表1 主体结构基坑监测内容汇总表
2．2．2 测点布置
基坑开挖是坑内土体卸荷的过程，由于卸荷会引起坑底土体产生以向上为主的位移，同时也会引起围护体在两侧压力差的作用下而产生水平方向位移、墙外侧土体位移。基坑变形包括围护体的变形、基底隆起及基坑周围地层移动等。这种变形所产生的影响范围一般在2倍～3倍基坑开挖深度内［4］，该影响范围内的地下管线、建(构)筑物等变形控制是基坑施工中的重要环节。本工程基坑监测布置了10个监测断面(见图1)，每个断面上均设置完整的监测体系。
图1 地铁站综合监测断面布置图
系统的监测系统可以有效、合理地反映基坑施工时围护体及坑外土体位移，在保证基坑安全施工的同时，达到保护环境的目的。
2．2．3 观测时间和频率
本工程中，现场监测频率如表2所示。当变形超过相关标准或者变形较快时，应加密观测;当有比较恶劣的自然气候或者灾害时，应根据施工进度适当调整监测方案。
表2 监测频率表
本文为真实反映出凤凰大街站基坑开挖过程中的变形监测情况，选取深层水平位移为研究对象，分析基坑开挖过程中围护墙体的监测变形与基坑施工工况之间的关系。
3 监测数据分析
本地铁站深基坑工程，本文研究段的基坑土方开挖的关键工况：2012年4月22日开始挖土;5月1日土方开挖一周，开挖深度达到－3．0 m左右;5月22日开挖深度达到－10．0 m;6月5日开挖至坑底。
3．1 不同阶段开挖墙体变形速率
如图2所示，在基坑施工的关键工况中，研究段监测断面⑨上的围护墙体侧向变形日变化量。在开挖初期，墙体的监测变形日变化量较小，一周内的日变化量平均值小于0．5 mm;随着开挖深度加大，在开挖达到－10．0 m，一周内的基坑累计变化量最大值达到2 mm左右;开挖至坑底标高附近，一周内基坑累计变化量达到8 mm左右，日平均变化量在2 mm左右。
图2 围护墙体⑨断面侧向变形日变化量
3．2 墙体变形全过程分析
深层位移监测能够完整反映围护墙体的变形，同时是支护结构安全状况的重要指标［5］。经过对图3中的曲线分析可知：1)基坑开挖后暴露时间越长，围护体的变形量越大;2)不同时期，围护墙底的变形量和变化量都比较小;3)在围护墙顶，位移变形量最大，在5月22日，开挖深度在10 m左右时，墙顶变相为－4．8 mm，开挖至坑底时，变形量达到－24 mm，变形量主要是在后期基坑开挖中产生，反映了混凝土支撑抵抗变形的能力较强。因此，在基坑开挖到坑底位置时，应该加强观测。
图3 围护墙体累计侧向变形曲线
3．3 不同位置处墙体变形分析
围护墙体作为基坑变形控制的主要控制指标，对基坑的施工安全性控制起着重要的作用，对不同位置处的墙体侧向变形进行分析具有重要的意义。图4是基坑施工中两个关键工况围护墙体⑧，⑨，⑩三个断面处的墙体侧向变形量。
图4 不同施工阶段围护墙体侧向变形量
基坑围护墙体变形向内侧呈弓形，随着开挖深度加大，向内变形量逐渐增加。虽然标准断面处开挖深度相对端头井开挖较浅，⑧断面的变形量最大，⑨，⑩变形量逐渐减小。经分析主要原因为端头井各层支撑皆为混凝土支撑且端头井段地连长度较短，抵抗变形能力较强，而标准段首道支撑采用混凝土支撑，其余支撑为钢管支撑。
4 结语
以南京地铁10号线凤凰大街站深基坑为例，该基坑围护结构形式为地下连续墙组合内支撑支护方式，通过现场监测，对监测数据进行分析认为：
1)首道支撑采用混凝土支撑，使得基坑开挖初期变形速率较小，随着开挖深度增加，开挖至坑底时变形量最大。围护墙体的变形是基坑围护结构安全状况的重要指标。2)现场监测结果表明：本基坑已经顺利施工完毕，现有围护结构是可靠的，说明围护结构设计及施工监测方案设计是合理的。3)不同位置处墙体变形量的差异，主要原因是内支撑的刚度以及墙体自身的长度，合理地分析基坑墙体的变形规律，对基坑的设计和施工具有指导意义。
［1］任建喜，张 琨．奥林匹克公园地铁车站深基坑围护结构变形规律监测研究［J］．岩土工程学报，2008(30)：456-460．
［2］张慧东，刘 钟，李志毅．地铁车站深基坑支护监测与信息化施工［J］．岩土工程学报，2008(10)：441-446．
［3］GB 50497-2009，建筑基坑工程监测技术规范［S］．
［4］DB 11/490-2007，地铁工程监控量测技术规程［S］．
［5］JGJ 120-2012，建筑基坑支护技术规程［S］．
On analysis of deformation inspection at enclosure walls of deep foundation pits at subway station in Fenghuang Avenue
XU Jing1HE Ning2
(1．Jiangsu Zhonghe Architectural Design Co．，Ltd，Nanjing 210009，China; 2．Nanjing Subway Construction Co．，Ltd，Nanjing 210017，China)
The paper provides the inspection scheme for the support structure of the deep foundation pits at the subway station along Fenghuang Avenue，makes the inspection programs，the monitoring point arrangement，and the inspection frequency，analyzes the deformation law for the enclosure wall according to the completed inspection results，and proves by the result that the inspection scheme of the enclosure wall is reasonable the deformation of the wall tends to develop towards the inside of pits with the shape of bow，and the deformation volume increases along with the deepening excavation，and the deformation volume of the wall is related to the stiffness of the internal support and the length of the walls．
subway station，deep foundation pit，enclosure wall，inspection，deformation
TU473．2
A
10.13719/j.cnki.cn14-1279/tu.2013.10.038
1009-6825(2013)10-0081-03
2013-01-04
徐 静(1979-)，女，工程师; 何 宁(1978-)，男，工程师
