地下連續(xù)墻深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工變形的分析研究

陳志華

摘 要 當(dāng)前，我國(guó)地鐵車站深基坑施工一般以地下連續(xù)墻加內(nèi)支撐的形式作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)，圍護(hù)結(jié)構(gòu)在施工過(guò)程中的穩(wěn)定性和安全性直接影響著車站是否可以進(jìn)行正常施工，它決定了整個(gè)車站的建設(shè)周期和經(jīng)濟(jì)成本。因此，對(duì)于地下連續(xù)墻在深基坑開(kāi)挖過(guò)程中的變形與安全的研究是十分必要的。本文圍繞廣州地鐵3號(hào)線同和站深基坑地下連續(xù)墻變形與基坑安全進(jìn)行分析探討。

關(guān)鍵詞 地鐵車站;深基坑;地下連續(xù)墻變形控制

由于地鐵交通的便利，地鐵建設(shè)行業(yè)在最近幾年里獲得了較好的發(fā)展，地鐵車站工程的安全問(wèn)題也引起了社會(huì)各個(gè)層面的廣泛關(guān)注。從基礎(chǔ)施工的安全角度來(lái)看，就會(huì)發(fā)現(xiàn)深基坑這一環(huán)節(jié)在地鐵車站施工安全中是十分重要的，而地下連續(xù)墻在深基坑工程之中又是主要圍護(hù)結(jié)構(gòu)，地下連續(xù)墻的變形程度和變形規(guī)律能否掌握直接影響到了整個(gè)地鐵車站的最終施工安全。

1工程概況

廣州地鐵三號(hào)線同和站位于廣州大道北，沿廣州大道北呈南北走向，站位所處的廣州大道北段現(xiàn)狀為路寬40米的8車道城市主干道，道路兩側(cè)建筑物較多。車站有效站臺(tái)中心里程為YCK-5-173.000，車站起點(diǎn)里程YCK-5-106.000，車站終點(diǎn)里程YCK-5-553.100，車站外包全長(zhǎng)449.1米，其中存車線及折返線長(zhǎng)284.2米， 標(biāo)準(zhǔn)段寬度19.5米。本站位場(chǎng)地南低北高，地面高程為31.6～39.6m，基坑開(kāi)挖深度南段較淺北段較深，南段深約18m，北段深約25m，

2深基坑地下連續(xù)墻施工方案

圍護(hù)結(jié)構(gòu)為厚800mm地下連續(xù)墻，樁嵌固深度為進(jìn)入基坑底面花崗巖殘積土、全風(fēng)化層不小于6.5m，采用三至五道內(nèi)支撐。第一道支撐采用鋼筋砼其余各道支撐采用鋼管支撐φ600。施工順序如下：①圍護(hù)樁施工完成后，開(kāi)挖第一層土方至第一道混凝土支撐底，然后施工樁頂冠梁及第一道混凝土支撐，等冠梁、第一道混凝土支撐混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度且基坑預(yù)降水20天后，進(jìn)行混凝土支撐以下土方開(kāi)挖。遵循“分層、分段、限時(shí)、快封”四個(gè)基本要點(diǎn)。②嚴(yán)格控制每層的開(kāi)挖深度，杜絕超挖。由于土方開(kāi)挖分層進(jìn)行，每層開(kāi)挖深度為每道支撐下1m，下層土方必須在支撐安裝后才能進(jìn)行，土方開(kāi)挖與支護(hù)必須緊湊銜接。③坑底留30cm的土層采用人工開(kāi)挖修整，以便盡量減小對(duì)坑底的擾動(dòng)。

3深基坑地下連續(xù)墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)

在對(duì)基坑工程進(jìn)行施工的時(shí)候，必須要提前考察周圍的施工環(huán)境和基坑自身的施工條件，之后再根據(jù)具體的流程來(lái)確定好基坑的保護(hù)等級(jí)，其次，就是在施工的過(guò)程中，必須要嚴(yán)格按照施工流程和施工工序來(lái)進(jìn)行施工，在通常情況之下，基坑的狀態(tài)往往會(huì)隨著工況的轉(zhuǎn)變而不斷發(fā)生變化，因此，就要詳細(xì)的分析地下連續(xù)墻中測(cè)斜管的實(shí)際檢測(cè)數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)之上研究連續(xù)墻的變形特征。

（1）監(jiān)測(cè)儀器放置位置。監(jiān)測(cè)儀器的根據(jù)基坑開(kāi)挖范圍擺放以下四個(gè)地方：支撐軸面，地連墻墻頂位置，基坑邊測(cè)斜管位置，基坑邊地面沉降位置。監(jiān)測(cè)儀器需要及時(shí)獲取監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)之后進(jìn)行處理，數(shù)據(jù)獲取頻率為一天間隔。為了保證施工過(guò)程中的安全，監(jiān)測(cè)點(diǎn)需要根據(jù)施工的實(shí)際情況以及變形的波幅速率對(duì)監(jiān)測(cè)的頻率進(jìn)行調(diào)整。

（2）測(cè)斜管布設(shè)及測(cè)量方法。測(cè)斜管的鋪設(shè)必須要注意將其設(shè)置在基坑的周邊或者是中部，以及其他比較有代表性的位置，但是絕對(duì)不能夠?qū)⑵湓O(shè)置在支撐的位置;其次，就是在區(qū)間的縱向上設(shè)置一個(gè)檢測(cè)的斷面，距離一般都是在二十米左右，而且檢測(cè)斷面監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)量一般都是在兩個(gè)以上。最后，需要注意的就是，監(jiān)測(cè)點(diǎn)的放置位置必須要和連續(xù)墻頂部的水平變形以及監(jiān)測(cè)點(diǎn)保持在同一個(gè)斷面之上

（3）測(cè)量方法。首先是啟動(dòng)測(cè)試儀，將測(cè)試儀的探頭通過(guò)設(shè)置的導(dǎo)輪放到孔洞的地步，第二步需要將探頭放置在孔內(nèi)，并保持一段時(shí)間，在這段時(shí)間過(guò)后有規(guī)律的對(duì)其進(jìn)行測(cè)試并記錄，第三，在每一次不同的測(cè)量中將測(cè)試儀的探頭放置在需要測(cè)試的管道當(dāng)中，通過(guò)檢測(cè)得到管道中每一處的變形情況;然后就是將探頭在管道內(nèi)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從另一個(gè)角度對(duì)管道重新再測(cè)試一次;最后一點(diǎn)是在測(cè)試管道變形的基準(zhǔn)值的時(shí)候，需要注意的是測(cè)試次數(shù)必須要在兩次以上，并且對(duì)每一次的結(jié)果進(jìn)行比較，從而得到一個(gè)有效的平均值。

4深基坑地下連續(xù)墻變形特征分析

在對(duì)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)的時(shí)候我們發(fā)現(xiàn)，地下連續(xù)墻的變形值并不集中，而是出現(xiàn)了比較離散的情況，這種現(xiàn)象也就是在說(shuō)明深基坑的開(kāi)挖過(guò)程是十分復(fù)雜的，尤其是在施工的過(guò)程中很容易會(huì)出現(xiàn)很多的不確定因素，而這些不確定的因素，都會(huì)在很大程度上影響到地下連續(xù)墻的變形情況，最終導(dǎo)致實(shí)際的變形和理想的變形之間有很大的差距。

基坑土方開(kāi)挖過(guò)程約長(zhǎng)100天，在這段時(shí)間內(nèi)對(duì)地連墻墻體的位移情況進(jìn)行詳細(xì)的檢測(cè)。通過(guò)測(cè)量結(jié)果研究可以發(fā)現(xiàn)：如果對(duì)基坑內(nèi)的土層沒(méi)有進(jìn)行任何擾動(dòng)情況，那么，地連墻的墻體結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，但是，如果將基坑進(jìn)行一定程度的挖掘，就勢(shì)必會(huì)對(duì)基坑的墻體結(jié)構(gòu)以及承重量造成較大的影響，另外一方面也受到基坑開(kāi)挖時(shí)間的影響，如果挖掘的時(shí)間越長(zhǎng)，那么基坑墻體的結(jié)構(gòu)也會(huì)持續(xù)下降，甚至產(chǎn)生變形的情況。

針對(duì)施工過(guò)程中的時(shí)空效應(yīng)，也就是說(shuō)在開(kāi)挖的過(guò)程中必須要嚴(yán)格的控制好施工的時(shí)間，一旦等到見(jiàn)底之后，就要立馬采取相應(yīng)的措施來(lái)進(jìn)行底板結(jié)構(gòu)的整體加固，另外，還要嚴(yán)格地控制開(kāi)挖的空間尺度，盡量不要讓地墻暴露的時(shí)間太長(zhǎng)，等到開(kāi)挖工作逐步進(jìn)行的時(shí)候再假設(shè)斜撐和相應(yīng)的預(yù)應(yīng)力。針對(duì)變形峰值的話最好增加地墻的整體厚度，這樣就能夠在很大程度上改善變形量。而變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)離散的主要原因，就是地墻受到了施工條件的影響，具體的改善方法就是進(jìn)一步優(yōu)化施工技術(shù)和施工管理組織。

5結(jié)束語(yǔ)

結(jié)合上述所說(shuō)我們可以發(fā)現(xiàn)，地鐵車站深基坑的施工必須要結(jié)合施工過(guò)程中的多種要素，而且在地鐵車站深基坑的建設(shè)之中地下連續(xù)墻發(fā)揮著十分重要的作用，但是在進(jìn)行深基坑開(kāi)挖的過(guò)程之中，地下連續(xù)墻往往會(huì)發(fā)生一定程度的變形，針對(duì)這一種情況施工的技術(shù)人員，必須要結(jié)合地下連續(xù)墻變形的具體情況來(lái)做好檢測(cè)和分析工作，在此基礎(chǔ)之上，還要綜合考慮時(shí)空效應(yīng)和開(kāi)挖位置等多種要素，最終通過(guò)優(yōu)化施工方案和施工設(shè)計(jì)來(lái)改善地下連續(xù)墻的變形情況，從而保證整個(gè)地鐵車站的施工安全和最終的運(yùn)營(yíng)安全。

參考文獻(xiàn)

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