地鐵車站深基坑監(jiān)測及分析

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1、地鐵車站深基坑監(jiān)測與分析摘要:針對北京地鐵5號線北土城站深基坑的地質(zhì)情況和施工要求,介紹了車站深基坑監(jiān)控量測方案,并對基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移和鄰近建筑物沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析整理,還對該次工程實(shí)踐歸納了幾點(diǎn)認(rèn)識。關(guān)鍵詞:深基坑;圍護(hù)結(jié)構(gòu);監(jiān)控量測?1工程概況?????北京地鐵5號線北土城東路站位于惠新西街與北土城東路交叉口處,也是與地鐵10號線的換乘車站。5號線車站有效站臺中心里程為K15+500.2;車站起點(diǎn)里程K15+401.1,終點(diǎn)里程K15+601.3,總長200.2m。車站頂覆土厚度為4.1m。南端與10號線交叉處寬36.9m,北端寬24

2、.7m,車站總建筑面積16972m2。車站主體結(jié)構(gòu)及外輪廓均位于惠新西街道路下方,水平方向距臨街建筑較遠(yuǎn),但東北側(cè)1號出入口臨近交通部科技信息研究所,西北側(cè)出入口緊鄰中國航空信息中心;車站西南、東南2部分主體結(jié)構(gòu)外輪廓及出入口位于太陽宮路附近的一片平房區(qū)及土城遺址公園內(nèi),沿街主要為機(jī)關(guān)單位和一些小型商店、住宅建筑。2工程環(huán)境2.1地質(zhì)條件?????擬建場地地形基本平坦,流經(jīng)場區(qū)的主要河流為南側(cè)的小月河。勘探區(qū)地貌為沖積平原,土層的第四紀(jì)地層組成如下:?????(1)人工填土層(Qml)。粉土素填土①層、雜填土①1層,γ=1.820kN/m,厚度為

3、5.3～9.0m。?????(2)第四紀(jì)全新世沖洪積層(Q4al+pl)。粉土③層、粉質(zhì)黏土③1、黏土③2層、γ=20kN/m,c=29kPa,Ф=24°,厚度為0～2.5m;粉質(zhì)黏土④層、黏土④1層、粉土④2層,γ=20.6kN/m,c=35kPa,Ф=24°厚度為1.80～7.10m。?????(3)第四紀(jì)晚更新世沖洪積層(Q3al+pl)。粉細(xì)砂⑤2層、粉質(zhì)黏土⑥層、黏土⑥層、粉土⑥層,粉細(xì)砂⑦2層、粉質(zhì)黏土⑦4層。2.2水文條件?????場區(qū)地下水自上而下分層為:?????(1)上層滯水。主要賦存于人工填土底部,含水層主要為粉土③層,局部

4、為粉土填土①層底部,水位標(biāo)高為36.00～38.94m(水位埋深為4.00～6.80m);主要為接受大氣降水和綠地灌溉水垂直滲透補(bǔ)給和管溝滲透補(bǔ)給。?????(2)潛水。含水層為粉土④2層,水位標(biāo)高為32.54～33.45m(水位埋深為9.52～10.50m);含水層為粉細(xì)砂④2層,地下水徑流方向?yàn)樽晕飨驏|,與地鐵5號線方向近于直交,地下水對鋼筋混凝土中的鋼筋和鋼結(jié)構(gòu)具有弱腐蝕性。?????(3)承壓水。含水層為粉土⑥2層及粉細(xì)砂⑦2層,該層水的承壓性較小,水位標(biāo)高為20.84～22.30m(水位埋深為21.50～22.40m)。?????擬建車

5、站主體結(jié)構(gòu)底板埋深約18.4m,地基持力層主要為粉質(zhì)黏土④層、黏土④層、粉土④層,車站主體主要處于上層滯水、潛水層,結(jié)構(gòu)底板未進(jìn)入承壓水層。?????根據(jù)地質(zhì)勘察資料顯示,該場區(qū)所在地地震基本烈度為八度。3深基坑支護(hù)概況?????鑒于該工程地質(zhì)及水文條件,以及車站主體結(jié)構(gòu)的基坑深為18.9m,因此,結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)大部分采用Ф900@1500mm鉆孔灌注樁加2排預(yù)應(yīng)力錨索;基坑南端用鉆孔灌注樁加Ф609mm鋼管斜撐;樁間土經(jīng)人工整修后,在層面上設(shè)置鋼筋網(wǎng)Ф6@200mm,隨后進(jìn)行濕噴作業(yè)?；咏邓捎么罂诰?并沿基坑周圍布置,降水深度宜控制在基坑底以下1

6、m。為防止鄰近車站南側(cè)的小月河向基坑內(nèi)滲流,基坑南側(cè)的支護(hù)樁外設(shè)置1排Ф600@400mm旋噴樁作為止水帷幕。4施工監(jiān)控量測4.1車站監(jiān)控量測項(xiàng)目?????車站監(jiān)測主要項(xiàng)目包括:基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)頂部水平位移和沉降,地表沉降,鄰近建筑物(東北出入口附近的永6和永9兩棟交通部科技信息研究所辦公樓,西北出入口緊鄰航天部第六二八研究所的3棟永8、永11和永8彼此相連的辦公樓以及三號風(fēng)亭附近的新港海鮮大酒樓)沉降、傾斜和裂縫,地下管線沉降等[1]。下面主要對基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移和鄰近建筑物沉降做監(jiān)測和分析。基坑監(jiān)測點(diǎn)和周圍建筑物的變形監(jiān)測布置見圖1。4.2監(jiān)測

7、結(jié)果及分析?????(1)基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移?????基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移監(jiān)測采用?60mmPVC測斜管。沿基坑周邊布設(shè)8個測斜孔,測斜管與圍護(hù)墻體同深。測斜管預(yù)先固定在圍護(hù)樁的鋼筋籠上,并隨著鋼筋籠澆注在混凝土中。測斜管布置于墻體中間且靠近基坑內(nèi)側(cè)方向。測試儀器采用伺服加速度計式基坑測斜儀[2]。下面以基坑西側(cè)QX3測斜孔為例就其監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行分析。見圖2、圖3。?????根據(jù)圖2可知,基坑圍護(hù)樁的變形曲線形態(tài)大體呈弓型,其頂點(diǎn)通常位于土方開挖面以上1.0～2.0m范圍內(nèi),并隨開挖深度的增加,最大水平位移點(diǎn)隨之下移。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因,是由于錨

8、索的設(shè)置。一般在開挖到一道錨索的底標(biāo)高后才能安裝該道錨索,在這一過程中,該錨索的拉力大部分將由上一道錨索及其以下被動土壓力承擔(dān),到該道錨