天津地铁营口道车站深基坑信息化施工技术研究

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1、天津地铁营口道车站深基坑信息化施工技术研究摘要：通过全面应用监控量测技术，对天津地铁1期工程营口道地铁站深基坑施工过程中的维护结构进行监测，掌握支护结构和周围环境的动态，使整个深基坑施工过程都处于安全可靠控制范围之内，收到了良好的效果。关健词：基坑工程变形观测信息化施工基坑内土体的挖出及基坑内降水等施工因素将造成坑外土压力、水压力向基坑水平移动，带动周围土体下沉，导致围护结构、周围环境产生变形。通过将监测分析结果及时反馈，可以修正设计参数，优化施工工艺，变更施工方法，做到信息化安全施工。施工监测的主

2、要内容如表1，作用如下:(1)通过监控量测了解基坑周围土体在施工过程中的动态变化，明确工程施工对原始地层的影响程度及可能产生失稳的薄弱环节。(2)通过监控量测了解支护结构的受力和变位状态，并对其安全稳定性进行评价。(3)通过监控量测了解工程施工对周围地下管线的影响程度，以确保其处于安全的工作状态。(4)通过监控量测了解施工降水效果及对周围地下水位的影响程度。(5)通过监控量测收集数据，为以后的类似工程设计、施工及规范修改提供参考和积累经验。1监测控制标准及险情预报险情预报是施工现场监测的主要目的之一

3、。险情报警后，应马上调整施工方案，采取必要的补救或其他应急措施，及时排除险情。依据经验、工程类比、结构计算结果及管线状况、材质，有关规范、规程和设计要求，初步制定合理的监测控制标准和险情预报依据，建立完善的险情预报制度是避免工程事故的最有效措施之一。在施工过程中则依据实际情况进行修正。监控量测管理基准值见表2,3。2工程实例天津地铁1号线改建项目营口道站位于天津市繁华闹市区，南京路与赤峰道、营口道交口处，为1,3号线的换乘车站(图1)a营口道车站工程处于冲积平原上，施工范围内地质条件为第四系海陆相交

4、替层，围岩分类为I类，土质松软，结构松散，工程地质条件很差。在第II,III陆相层中含7m左右的粉细砂层夹粉土层。下面选择有代表性的监测成果进行分析说明。基坑标准断面如图2所示。2.1地表及桩体位移基坑地表及桩体位移监测代表性成果如图3,4所示。在施工过程中进行监测时，在同一监测断面上埋设了基坑外一系列地表沉降监测点，在基坑的围护桩上预埋设了测斜管(图2)。围护结构典型沉降曲线最大沉降值为17.8mm。所有观测值的累计值都小于监控量测管理基准值，在控制范围内(表2)，在施工阶段没有发生过大的地表沉降

5、，没有达到险情预报的警戒值。分析监测成果表明:(1)沉降量呈现与基坑距离呈反比的趋势，距离基坑逾远，沉降量逾小。(2)基坑内侧围护结构背后为开挖深度H(H=16.5m)的地带，自地面以下0~30m的沉降幅度及不均匀性与地面基本一致，因此需要对基坑周边平行于基坑长边方向管线的保护问题应给予充分重视。从桩体的位移曲线看(图4)，在基坑开挖已达设计深度，第二道支撑做好后桩身的最大位移发生在9.5m处，只有33mm，远小于规范允许值0.0025H(35mm)，桩体变位与开挖深度之比0.18%，满足规范要求的

6、F2<0.2%的安全性判别标准，开挖深度以下的桩身最大位移也只有不到l0mm表明围护桩的嵌人深度也是足够的;从测斜曲线的形状看，当开挖深度较小时，桩的变形曲线表现为桩底位移小、桩顶位移大的“扫把形”，而当开挖深度较大，加上钢支撑以后，由于钢支撑的刚度大，对桩体位移起了很大的限制作用，桩的变形曲线表现为底部和顶端小、中间大的“鼓肚子形”，跟理论和经验的判断吻合得较好。2.2温度变化对支护结构变形的形响天津地区地处华北平原，每年4~5月间昼夜温差较大。如2004年4月23日，由图5可以看出，当天最

7、高温度为260,昼夜温差将近IS0。当时，C区开挖已经接近基底，第二道支撑尚未架设。天津地铁1号线桩体典型测点受温度影响如图5所示。实测桩体变形曲线如图6所示。由当日桩体测斜曲线(图6)可以看出，受钢支撑“热胀冷缩”效应影响，支撑所处位置(桩顶向下2m处)夜间围护结构向基坑侧位移累计量约为9mm，白天温度上升后，受钢支撑膨胀影响，向基坑侧位移累计量约为4.5mm，往复变化达±4.5mm。桩体测斜最大值位于距离桩顶下约6m处，该处夜间围护结构向基坑侧最大变形量约为14mm,白天温度上升后，受钢支撑膨胀

8、影响，其向基坑侧最大变形量约为11mm.往复变化上±3mm。(1)从实测结果看，对于软土地区超宽基坑来说，支撑长度超过20m时，由于温度骤升、骤降而产生的围护结构附加变形是不能忽视的，对于昼夜温差较大地区的超宽基坑设计来说具有借鉴意义。(2)当坑周地层为硬土时，由于支撑受到约束，围护结构附加变形不明显，但是因温升导致支撑轴力会增大。特别是对于长支撑来说，如果支撑中部无约束，或者支撑架设有偏差时，有可能导致支撑产生弯曲变形，造成严重的后果。(3)为避免温度变化产生的围护