地铁车站深基坑施工中的变形监测研究

浅谈地铁施工过程中的变形监测技术地铁作为城市交通系统的重要组成部分，对于城市的交通发展和人们的出行具有重要意义。

地铁的建设和运行关系到城市的经济发展、环境改善和人民群众的出行安全。

而地铁的施工过程中，变形监测技术显得尤为重要。

本文将从地铁施工过程中的变形监测技术展开论述，旨在探讨地铁建设中的变形监测技术在保障安全和质量方面的重要性。

1.施工过程中的变形控制地铁施工过程中，常常需要对周围的建筑、道路、管线等进行变形监测。

这是因为地铁车站、隧道等工程往往会引起周围环境的变形，而这些变形可能会对周围的建筑和管线产生影响，甚至会引发安全事故。

对于地铁施工过程中的变形进行监测和控制显得尤为重要。

2.变形监测技术的应用地铁施工过程中的变形监测技术主要通过激光测距仪、全站仪、GPS等设备来进行测量，利用计算机技术对监测数据进行处理和分析，以实现对施工变形的实时监测和控制。

这些技术不仅可以对地铁工程的变形进行监测，还可以对周围建筑、管线等进行监测，确保地铁施工过程中的变形不会对周围环境产生不利影响。

1.保障施工安全2.保障工程质量地铁工程的施工质量直接关系到地铁的运行安全和使用寿命。

而施工过程中的变形如果得不到有效监测和控制，可能会产生一些隐藏的质量问题，对工程的安全和使用寿命产生影响。

对地铁施工过程中的变形进行监测和控制，有助于保障工程的质量。

3.减少施工成本地铁施工过程中，如果不能及时对施工变形进行监测和控制，可能会引发一些不必要的施工事故，导致施工成本的增加。

而通过变形监测技术，可以及时发现并处理施工过程中的变形问题，减少施工事故的发生，从而降低施工成本。

4.符合规范要求地铁施工过程中的变形监测技术的应用，可以有助于保障施工过程的符合规范要求。

地铁施工的变形监测技术的应用已成为国内外地铁施工的标准做法，符合国家标准和规范要求，有助于提高施工质量和工程安全性。

三、地铁施工过程中的变形监测技术的现状和发展趋势1.现状目前，国内外地铁施工过程中的变形监测技术已经得到广泛应用。

深基坑工程中的变形监测与处理方法深基坑工程是现代建筑施工中常见的一项技术挑战，它涉及到深埋地下的巨大土体开挖和支护工程。

在这一过程中，土体的变形是无法避免的，而人们则需要通过变形监测和相应的处理方法来保证工程的安全性和可靠性。

在深基坑工程中，变形监测是至关重要的。

它可以帮助工程师了解土体的变形情况，及时发现潜在的风险，并根据监测数据进行合理的调整和处理。

变形监测可以采用多种方法，如测量支护墙体的变形、测量土体的沉降和位移等。

其中，最常用的方法是采用传感器进行实时监测，如倾斜度传感器、沉降计、位移计等。

监测数据的处理与分析是变形监测的关键步骤。

工程师需要对监测数据进行准确的分析和解读，判断土体的变形情况，并根据情况采取相应的措施。

传统的处理方法是通过人工统计和计算，但随着计算机技术的发展，现代工程师可以借助计算机软件进行数据处理和分析，提高工作效率和准确度。

处理变形监测数据时，工程师需要考虑多个因素。

首先，他们需要将监测数据与设计值进行比较，以判断变形是否在可接受的范围内。

其次，他们需要考虑土体的复杂性和不均匀性，采用合适的数学模型进行数据分析。

此外，他们还需要关注时间因素，根据监测数据的变化趋势，判断土体的变形速度和趋势，并及时采取相应措施。

在处理变形监测数据时，工程师还可以借助经验和专业知识进行判断和决策。

他们可以根据历史数据和类似工程的经验，判断当前工程的安全性，并根据情况调整支护结构和施工方法。

此外，他们还可以借助专业的地质和土力学知识，对土体的特性和变形机理进行深入分析，为工程施工提供参考和建议。

除了变形监测和处理，深基坑工程中还有其他一些重要的安全措施。

例如，在施工前需要进行全面的勘察和调查，了解地下水位、土体的物理性质和结构等。

此外，在开挖和支护过程中，还需要采取相应的排水措施，以减少土体的渗透和水压。

总之，深基坑工程中的变形监测与处理方法是确保工程安全和可靠的重要环节。

通过科学的监测方法和准确的数据处理，工程师可以及时发现土体的变形情况，并采取相应的措施。

地铁明挖车站基坑变形监测分析摘要：以石家庄市轻轨换乘车站基坑为背景，通过现场监测的方法，分析基坑在施工过程中对围护桩水平位移、桩顶沉降和钢支撑的轴力变化的影响。

找出围护体系的变形和受力规律，以及同一截面上同类围护结构的变形和受力差异，从而对类似工程设计施工提供经验指导。

关键词：基坑；围护结构；监测分析1引言随着今年来城市轨道交通建设的快速发展，地铁的建设越来越受到人们的关注，地铁车站基坑的安全稳定问题及对周围环境的影响也越来越受到人们的关注。

由于受场地的局限性，基坑外没有足够的施工空间，从而围护结构的设计与施工变得越来越突出，这给基坑工程建设带来了许多新的技术问题。

由于地质条件、施工方法、荷载分布等因素的复杂性，使理论分析变得困难，因此，对深基坑支护结构体系和土体的现场监测研究对安全施工意义重大。

2工程及地质概况时光街站位于中国人民解放军石家庄指挥学院东门前，沿中山路东西布置。

中山路红线宽度为53m，基本实现规划；车道设置为双向4机动车道和2非机动车道，为城市交通主干道，车流量较大。

车站有效站台中心里程为K3+860.000，车站总长为221.7m，标准段宽度为19.7m，盾构端头井段宽度23.3m。

车站顶板覆土3.9m，标准段底板埋深17.25m，盾构井段底板埋深18.69m。

车站主体结构采用明挖顺作法施工，结构型式为地下两层双跨箱型框架结构；车站施工范围内平均地面标高以79.23m计，车站结构覆土厚度平均为3.9m。

车站主体围护结构上部采用混凝土挡土墙，下部采用围护桩加钢支撑支护型式。

本次勘察揭露地层最大深度为45m，根据钻探资料及室内土工试验结果，按地层沉积年代、成因类型，将本工程勘探范围内的土层划分为人工堆积层、新近沉积层、第四系全新统冲洪积层、第四系上更新统冲洪积层四大层。

受施工工艺限制，在勘察深度范围内未能实测到地下水位，根据对本车站所在区域的水文地质资料显示，本段线路赋存一层地下水，地下水类型为潜水（二），埋深30m～35m左右，含水层为细中砂层、中粗砂（含卵石）层。

地铁明挖车站深基坑围护结构变形监测分析摘要：本文根据地铁车站深基坑围护结构形式，确定了土方开挖的合理施工工况顺序。

基于基坑土方开挖过程的监测结果，阐述了围护桩桩身位移、桩外土体沉降和桩身弯矩等变化规律，分析了监测数据变化产生的原因，为相似工程提供施工参考。

关键词：深基坑；围护结构；变形监测Subway Open-cut Station Deep Foundation Pit Structural Deformation Monitoring and AnalysisGao liang-yan，Wang zhen-xing，JI Zhi-yang(Henan Fifth Construction Group，Zhengzhou，Henan，450007)Abstract：Upon the envelope structure ofsubway deep foundation pit，the sequence of reasonable construction conditions was determined in this paper. Based on the results of monitoring by the excavation process，displacement pile body、settlement of soil outside pile and variation of bending moment were dicussed，and the reason of monitoring data changes was analyzed. The reference experience was provided for the same projects.Key words：deep foundation pit，envelope structure，deformation monitoring0 引言随着地下轨道交通工程事业的发展，深基坑工程在我国迅速开始建设，基坑在深度方面越挖越深，深基坑开挖过程的安全性成为亟待解决的重要问题。

沈阳下深沟地铁基坑变形监测结果分析摘要本文针对沈阳地区地铁车站深基坑施工过程中围护结构及周围地表变形特性研究相对薄弱的现状，借鉴前人研究软土基坑变形特性的途径，以沈阳下深沟站地铁车站深基坑工程为依托，通过现场监测手段对基坑的变形特性进行研究。

监测数据显示在钻孔灌注桩与钢支撑联合支护条件下基坑的围护结构变形和周围地表沉降能够得到很好的控制，围护结构和周围地表变形具有较强的时间效应，变形量随时间逐渐增大，土方开挖阶段桩体变形不大且成随机性，在开挖完成45天后桩顶至埋深13m侧移大体相等，向下至桩端侧移量逐渐接近为零。

关键词：深基坑工程；基坑变形；支护结构变形；桩体变形0引言21世纪以来，我国现代化进程持续快速发展，城镇化程度不断加强，城市地下空间的开发与利用逐渐成为缓解城市空间资源急缺困境的重要途径。

为了减轻城市的巨大交通压力，从20世纪后期我国开始发展地铁建设，但大部分地铁建设多集中在东部沿海地区，由于这些地区为软土，导致我国目前关于地铁建设的相关资料多以软土为主要研究对象[1-3]。

近年来，东北地区地铁建设的迅猛发展，哈尔滨、沈阳、大连、旅顺、长春已经或即将进行大规模的地铁建设，已有的资料只具有借鉴意义，没有实际应用可行性，因此迫切需要对东北地区深基坑变形特性进行研究，为地铁建设提供有利的保障[4-6]。

这对沈阳地区乃至东北地区地铁车站深基坑及其他类似基坑工程的设计和施工具有重要的指导意义。

1.工程概况沈阳下深沟站从里程桩号K20+323.600起至里程桩号K20+493.100止，中心里程为K20+390.000，车站总长169.5m，标准段净宽17.3m。

本车站为明挖岛式站台车站，车站设置四个出入口（预留两个）、两个风道及一个消防专用通道等附属结构。

有效站台宽度10m，双层双跨局部三跨的箱形框架结构，顶板覆土约3.5m，底板埋深约17m，基坑宽度19.5~23.5m。

1.1场地地层及岩性特征依据区域地质资料以及详细勘察结果，拟建场地地貌单元属浑河新冲积扇。

深基坑围护结构位移变形及内外力监测技术一、深基坑围护结构及其位移变形1.地铁深基坑特点地铁施工中,通常在地铁车站处采用明挖法进行,必然产生比较深的深基坑,对于有多条地铁线路相交的换乘枢纽站来说,其深度更大,。

相对于一般基础工程而言,地铁深基坑工程具有许多特点,概括起来主要有以下几个方面：（1）深度大。

通常在十米以上,对于有线路交叉的换乘车站其深度会更大开挖面积大,长度与宽度有的达数百米给支撑系统的设计、施工和安全保障带来较大的困难。

（2）地铁往往修建在大型城市,而我国绝大部分大型城市位于沿海或滨江地带,这些区域的工程水文地质条件很差,且施工期受地表交通影响非常严重,在软弱的地层、高水位及其它复杂场地条件下开挖深基坑,极有可能会产生土体滑移、深基坑失稳、桩体变位、坑底隆起、支挡结构严重漏水、流土以至破损等病害,对深基坑工程自身及周边建筑物、地卜构筑物、市政设施和地下管线的安全造成很大威胁。

（3）施工周期长,且场地受限制多。

地铁深基坑沿线往往有大量已建或正在建的高层建筑、市政管线等,进行深基坑施工时除保障其本身的工程安全外,还需严格控制变形值,保障周边建构筑物的安全。

（4）因地而异。

不同城市、不同地点的工程及水文地质条件存在较大差别,而且施工环境及气象也各不相同,这些都直接影响深基坑施工方案的选择及安全。

（5）技术要求高,涉及面广。

地铁深基坑工程牵涉到土力学、岩石力学、混凝土结构、钢结构等的设计及施工监测技术,必须选择合理的设计及施工参数、方法来组织施工及安全防护。

（6）施工与设计相互关联。

地铁深基坑工程对技术要求高,施工与设计必须相互协调,在设计时就要对施工工艺、支护方法、支护结构变形及受力情况进行充分考虑,以施工影响设计。

（7）对深基坑的支护技术要求高、方法多,深基坑支护的方法主要有、地下连续墙、预制桩、深层搅拌桩、钢木支撑、拉锚、抗滑桩、注浆、喷锚网支护法、人工挖孔桩、各种桩墙、板、管、撑同锚杆联合支护法和土钉墙法等,如何根据工程实际情况选择施工方法非常关键。

深基坑工程施工变形的监测和分析摘要：变形监测是利用专用的仪器和方法来持续观测变形结构的变形现象，对其变形状态进行分析，并预测其发展动态的各项工作。

实施变形监测的主要目的就是在各种荷载和外力作用下，明确变形体的形状、大小以及位置变化的空间状态以及时间特点。

在精密工程实际测量过程中，最常见的变形体有：深基坑、大坝、高层建筑物、隧道以及地铁等。

通过实施变形监测可以掌握和精准科学地分析变形体各部位的实际变形情况，进而做出提前预报，这对于整个工程质量控制和施工管理来讲，十分重要。

基于此，本文将对深基坑工程施工变形的监测进行分析。

关键词：深基坑工程；施工变形；变形监测1 基坑工程变形监测概述基坑工程变形监测首先应该确定监测对象及监测项目两部分，基坑工程结构不同、所处环境不同，变形监测的侧重点也不同。

确定合理有效的监测对象、监测项目，既能起到监测预警的作用，又能提高监测效率、节省监测成本，是基坑工程变形监测的关键控制点。

基坑工程变形监测对象一般包括基坑支护结构本身，基坑周边土体、地下水、地下管线以及基坑周边建(构)筑物、重要道路等等；监测项目一般包括位移监测(水平位移和竖向位移)、倾斜监测、土压力监测、地下水位监测、内力监测等等。

监测对象和监测项目的最终确定一般应遵循如下程序：首先根据基坑工程专项设计方案中对变形监测部分的设计要求，收集本项目相关地质、勘察、周边环境等资料，结合相关规范规定，初步确定监测对象及监测项目、并编制本项目基坑工程初步变形监测方案；然后组织专业技术人员现场实地踏勘，实地检核变形监测方案技术指标及条件因素，对于存在与现场条件不符、或有遗漏、有安全隐患部分等需进行基坑工程变形监测方案修编，做到监测方案与实际相符，真正起到基坑工程变形监测预警作用，保证监测成本合理高效；再将包含监测对象、监测项目在内的监测方案、监测成本预算提交建设单位，组织设计单位、专家等进行技术、成本等论证；最后根据论证意见再对包含监测对象、监测项目在内的监测方案进行修改审批，经审批的监测方案即可作为监测依据进行基坑工程监测工作。

前开挖阶段的开挖面附近 。由此可见 ， 墙体水平位移的最大值处于在 当前开 挖面附近。当支撑钢支 蔓 ｍ 撑后 ， 墙 体 的水 平 位 移 的增 加 幅度 有 所 减 小 。 基 坑 开 挖 第 四层 土 到
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Ｉ 廿 趁
浇筑 垫 层前 ， 期 间 墙 体 水平 位 移增 大 明显 ， 在
有 益 的建 议 。
关键 词 ： 地 铁 车站 ；深基 坑 ；变形规 律 ； 基 坑 监测
０ 引言
在 现代 城 市建 设 中高 层建 筑 、地铁 工 程等 工 程 中大 量存 在 深基 坑 工 程 。 深 基坑 工 程是 国家规 定 的具有 较 大危 险性 的工 程 之一 。 深基 坑 工程 开挖 施工
至底 板 浇 筑 完成 ， 墙 体 水 平 位 移 变 化 才 趋 于 稳定。 墙体 的变 形 不仅 发 生 在开 挖 面 以 上 ， 开
地 下两 层 多跨 钢筋 混凝 土框 架 结构 岛 式 车站 ， 标准 段 净宽 １ ７ ． ６ ｍ， 站 台 中心里 程 处 轨 顶 标 高 为一 １ Ｏ ． ２ ２ ６ ｍ，覆 土 埋 深 ２ ． ４ ｍ，
车站从 Ｓ Ｄ Ｋ ４ ６ ＋ ６ ２ ７ ． ３ ４ ６
以上增大迅速， 基坑底部也有一定的变化。地下连续墙墙体的水平位移大小 及分 布 与基 坑 开 挖深 度 、 围护 结构 体 刚 度 、 支撑 系 统 的 刚度 、 地质状况、 地 面
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1引言地铁深基坑施工是地铁建设的关键环节,对深基坑变形进行监测和分析,并根据实际情况进行支护结构设计优化,是保证施工安全和周边环境保护的重要措施。

近几年,科研人员围绕深基坑施工问题开展了一系列研究,并联合运用了数值模拟、现场监测等多种手段对基坑支护变形特性进行了分析[1]。

本文以深圳地铁4号线某车站为对象,通过现场监测数据分析支护结构对沉降和水平位移的影响,并采用正交试验对支护结构进行优化。

2地铁深基坑变形监测及支护结构优化2.1地铁深基坑变形现场监测地铁深基坑变形主要包括围护结构变形、坑底变形和周边地表的变形。

基坑围护结构变形与围护结构的形状尺寸、刚度和施工工艺等有关。

围护结构的变形分为水平变形和竖向变形。

水平变形分为悬臂位移、抛物线位移以及两种位移的组合形式。

竖向变形会导致墙体上升或下沉,而围护结构的不均匀沉降可能导致地表沉降,严重时会破坏围护结构,因此,围护结构的竖向位移不能忽略。

基坑底部变形主要表现为坑底的土体隆起,包括弹性隆起和塑性隆起,两者的区别在于开挖深度。

若深度浅则坑底发生弹性隆起;若深度较大且基坑较宽,则发生塑性隆起[2]。

周边地表的变形则为地表沉降,分凹槽形沉降和三角形沉降两种。

凹槽形最大沉降常发生在距离基坑边缘0.3~0.7倍开挖深度的地方。

三角形沉降主要发生在围护结构作用有限或未做围护支撑时,其最大沉降发生在基坑边缘。

为了确保地铁建设的安全和质量,需要对深基坑变形进【作者简介】罗杰（1992~），男，湖南长沙人，工程师，从事现场管理研究。

地铁深基坑变形监测及支护结构设计优化研究Research on Deformation Monitoring of Metro Deep Foundation Pitand Optimization of Supporting Structure Design罗杰，陈章龙，董树山，殷姿，李志彬（中建二局第二建筑工程有限公司，广东深圳518000）LUO Jie,CHEN Zhang-long,DONG Shu-shan,YIN Zi,LI Zhi-bin(China Construction Second Engineering Bureau Second Construction Engineering Co.Ltd.,Shenzhen 518000,China)【摘要】以深圳地铁4号线某车站为对象，对地铁深基坑变形监测进行了分析，并根据实际工程存在的不足，提出采用正交试验法对支护结构的安全性和综合造价成本进行优化。

富水砂性地层地铁深基坑监测及变形分析摘要：以富水砂性地层顺作法地铁车站基坑为工程背景，结合施工现场监测数据，对围护结构侧向位移变形、周边地表沉降、地下水水位变化及周边建筑物沉降进行分析，总结富水砂性地层的变形性状和对周边环境的影响。

监测数据和分析结果表明：富水砂性地层条件下，地下连续墙最大侧向位移的变化范围为0.045%H~0.5%H，均值约为0.22%H，发生位置在(H-4,H+10)之间；基坑开挖引起的地表沉降影响范围在35m以内，约2倍基坑开挖深度；墙后地表最大沉降发生在距离基坑5~10m左右；富水砂性地层有着地下水位高，渗透性强的特点，施工中采用疏干降水与承压降水相结合的措施可以有效控制地下水位变化；施工建设过程中对周边建筑物进行实时监测来反馈指导施工,可以保证施工对周边建筑物的影响在可控范围内。

关键词：富水砂性地层；地铁车站；深基坑；基坑降水;变形；监测引言基坑是地铁施工所开挖的地面以下空间，其作用是确保地铁基础施工按照设计位置准确进行。

基坑施工需要考虑支护结构受到的土体压力、机械施工及材料堆积等荷载因素的影响，支护应力变化难以控制，且在施工中，开挖的方式和深度对深基坑围岩的变形和支护机构的受力也产生较大影响，但由于施工环境复杂、风险性高，支护应力计算理论不够完善，机械设备不够先进，导致针对深基坑围岩变形支护应力变化的人工探查及设备检测工作效果难以达到理想水平，最终影响地铁的建造质量。

1影响地铁深基坑施工技术要素与传统地面工程项目施工不同，地铁施工前，需要针对地铁地质情况开展地铁深基坑结构设计。

我国地质结构较为复杂，由此造成地铁深基坑工程结构设计种类繁多，技术控制难度较大。

地铁工程施工规模较大，施工技术人员的专业技术水平对工程的质量、安全有着直接影响。

施工企业只有完善地铁深基坑工程施工管理，才能保证施工技术手段落实到位，为工程施工质量提供保证。

随着我国城市化进程的不断加快，地下工程建设以及地表工程建设明显增多，地下管道以及地表大型建筑物分布更加复杂。

建筑设计126 2015年12期地铁车站深基坑变形规律初探李文聪闫宇蕾王彪北京城建勘测设计研究院有限责任公司，北京 100101摘要：基坑工程是一门影响因素较多的工程学科，它涉及到水文、地质、结构、施工等多个学科的领域。

基坑的设计与施工要同时兼顾自身与周边环境的稳定与安全，若开挖、支护措施不当会对基坑的施工造成重大影响，甚至对基坑周边环境也会造成严重破坏，不仅延误工期，还会带来不良的社会影响并造成巨大的经济损失。

关键词：地铁车站；深基坑；变形监测中图分类号：U231.3 文献标识码：A 文章编号：1671-5810(2015)12-0126-011 引言地铁深基坑一般处在城市中心区域，周边建筑物、市政管线密集，开挖过程中的基坑不仅要保证基坑本身的安全与稳定，而且要有效控制基坑系统的变形以保护周围环境。

基坑系统变形主要包括支护桩（墙）顶部水平位移和竖向位移、支护桩（墙）体水平位移、支撑轴力、锚索拉力、地表沉降，坑底隆起（回弹）等。

2 工程概述2.1 工程概况及周边环境条件地铁车站为地下二层车站，车站顶板覆土厚度约为2.6m，底板埋深约16～17m，车站平面形状为矩形，标准段宽度为21.7m，总长度为194.0m。

施工前对车站基底地基采用Φ600高压旋喷桩进行抽条及裙边加固，加固宽度均为3m，抽条中心间距8m，深度为基底下3m。

采取明挖顺作法施工，采用“地下连续墙(止水帷幕)+内支撑(混凝土撑加钢支撑)”的围护方案。

地下连续墙厚800mm，采用分段配筋，基坑基底以下8(10)m至地面下40m深度范围采用C30素混凝土，达到止水目的。

3道内支撑体系，第1道支撑采用钢筋混凝土米字撑，断面混凝土为C30，位于地面下 1.25m，支撑水平间距12m。

第2、3道支撑采用Φ609mm(壁厚16mm)的钢管支撑，支撑水平间距3m，第2、3道支撑距离第1道支撑的竖向距离分别为5.6m和11.2m。

车站周边管线主要分布在主干路及支路下，车站主体结构施工不涉及重要管线改迁。

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图１ 基 坑 监 测 横 断 面 典 型 剖 面 图
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３ ． ２
土 体 侧 向 变 形
施 志 业
Ｓ ＨＩＺｈ ｉ ｙ ｅ
（ 义 乌 市 新 君鸿 置 业 有 限 公 司 ， 浙江 义乌 ３ ２ ２ ０ ０ ０ ）
摘
要： 根据某地铁车站深基坑工程在施工开挖期间所观测到 的测斜 和沉 降结 果， 分析 了其变 化的规律 、 墙体变 形与土方开
挖 以及 钢 支 撑架 设 时 机 的 关 系 ， 旨在 为 今 后 类 似 支 护 结 构 （ 连 续 墙 加 内支 撑 ） 的 基 坑施 工 提 供 指 导 意 见 。
稳 定后 再 测 ， 取 两次的平均值作 为测斜初值 ； 参 考
《 建筑 基坑 工程 监 测技 术 规 范 （ Ｇ Ｂ ５ ０ ４ ９ ７ －２ ０ ０ ９ ） 》 ， 监 测 频率设 置 为 ： 土 方 开 挖 过 程 １次／ ｄ ； 底 板 浇 筑 前， 基底 暴 露 的这 段 时 间 ２次／ ｄ ； 底 板 浇 筑后 １次／
收稿 日期 ： ２ ０ １ ３— ０ ２— ２ ８ 作者简介： 施志业 （ １ ９ ８ ５ 一） ， 男， 浙江 兰溪 人 ， 技术员 ， 从 事建 筑 工 程 管 理 工作 。
第 ７期
施志业 ： 某地铁车站深基坑变形监测 分析
３ １
个测斜点 分别位于整个 基坑 的东 西两端 ， 监测 时间从
１ ５ ｄ 。基 坑 监 测 横 断 面 典 型 剖 面 图 见 图 １ 。
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说明 ： ｃ代 表地 下 连 续 墙 变 形 测 点
囱２ 部 分 基 坑 平面 及 监 测 点 布 置
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地铁车站深基坑支护结构变形规律现场监测【摘要】在工业文明高度发达的今天，城市的土地使用面积大幅度减少，如何有效的利用地下空间成为了城市交通规划和建设的重要环节。

上世纪80年代以来我国各大城市的地铁建设相继开展，在地铁建设过程中地铁车站的建设是关键步骤之一。

本文分为四个章节，对地铁站深基坑支护结构做了实地观测，对其变形规律进行了系统的分析和总结。

并提出了支护机构的变形控制措施。

【关键词】地下空间，地铁建设，深基坑中图分类号： tv551.4 文献标识码： a 文章编号：一、前言在地铁建设和设计过程中，车站的设计是整个地铁建造工程的重点。

明挖法结构设计是当今地铁车站施工的常用手段，在明挖法结构设计工程中占有重要比重的是基坑围护结构的设计，其造价占整个工程30%以上。

如此重大的比重使得支护结构设计成为地铁车站施工的先行因素。

科学合理的支护结构设计对结构和周边环境的安全起着重要的作用。

但是必须认识到地铁车站深基坑支护设计与施工是岩土力学学科中比较复杂和困难的问题。

由于现代化大城市在建造高层建筑和设计城市轨道交通路线的过程中，高层建筑的地下部分城市地下交通线路均需要使用较多的地下空间，从而使得地铁站基坑的深度以从以前的10米左右发展到现在的20米以上。

在这样的深度条件下一旦深基坑围护结构方案的选择出现一点点失误，就可能导致重大经济损失。

因此，如何保证深基坑围护结构既安全又经济合理成为了现代地铁车站建设的首要问题。

二、地铁车站深基坑支护结构变形模式随着基坑开挖的进行，会出现基坑地步土地的隆起、基坑挡土墙的变形以及周围地表层的的移动等状况，三者之中基坑周围地层的移动是基坑变形控制的首要问题。

支护结构的破坏变形模式从分类上来看主要分为以下几种方式：深埋式变形模式，深埋式维护结构的变形基本都是上端弯曲下端反向弯曲的形式；拱桥型变形模式，基底以下有明显的弯点，反弯点较为少见。

倾斜型变形模式，变形曲线呈前倾,大多数墙端会出现移向坑外的情景。

深基 坑 变 形 监 测 的分 析 和 研 究
李 晓进 （ 冶集团武 中 汉勘察 研究院 有限公司）
摘要 ： 探讨深基坑监测所涉及的监测项 目以及信息法施工 测量在深基坑 低于 Ｏ ０ Ｋ 。③水平位移监测采用的全 站仪精度不低于 Ｄ １型 一１ ０ Ｎ ５ Ｊ 施工 中 的应 用 。 通 过具 体 项 目 的分 析 ， 深基 坑 监 测 技 术 进行 探 讨 。 对 全站仪， 标称精度不低于为 １ １ ， ，／ ｍｍ＋ ｐ ｍ。 ２ ｐ ④垂直位移监测采用 关键词 ： 深基坑 变形监测 倾斜监测 信息法旋工测量 的水准仪精度 不低于 Ｄ １型。 Ｓ ⑤倾斜观测读 数采用的坐标仪观测误
０ 引言

进行预测等 的各项工作。其任务是确定在各种荷载和外 力作用下 ， 间对三个基准点进行稳定性检测和判断。再 以此三点为基准对各垂 变形体 的形状、 大小及位置 变化 的空间状 态和 时间特征 。在精 密工 直 位 移 监 测 点 进 行 监 测 。监 测 时 水 准 路 线 的 闭合 差 不超 过 １Ｏ 、 ． 程 测 量 中 ， 具 代 表 性 的变 形 体 有 深 基 坑 、 最 大坝 、 梁 、 层 建 筑 物 、 （ 测站 数 ） 桥 高 ｎ为 。 边坡 、 道和 地 铁 等 。 变形 监 测 的首 要 目的是 要 掌 握 变 形体 的 实 际 隧 ２６ 根 据 现 场 的通 视 条件 ， 设 ４个基 准 点 （Ｚ 、 Ｚ 、 ７ Ｋ ） ． 布 Ｒ ３ Ｒ ４ Ｋ 、 ６和 性状 ， 科学 、 准确 、 及时 的分析和预 报变形体 的变形状况 ， 对工程 建 ２个工作基点（ ８ Ｋ ）施工的前、 后期 ， Ｋ 、１ ， 中、 利用基准点对 ２个工作基 筑 物 的施 工和 运 营 管理 极 为 重要 。 变 形监 测涉 及 工程 测 量 、 程 地 点进行适当次数的稳定性检测。 工 在工作基点上采用极坐标法对各监测 质、 文、 水 结构力学 、 地球物理、 算机科学 等诸 多学科的知识 ， 计 它是 点进行水平位移观测。 每个点用正、 倒镜观测各 ３次（ 直接读取坐标 ） ， 项 跨 学 科 的研 究 ， 正 向边 缘 学 科 的 方 向发 展 。 这 里 主 要 通 过 某 正、 并 倒镜坐标校差不得超过 ±２ ｍｍ， 取其中数作为本次观测值。 钢 铁 企 业 热 轧 深 基 坑 变 形 监 测 的 实 例 对 变形 监 测 技 术 进 行 分 析 和 ２７ 倾 斜 观 测 采 用 正 垂 线 法 。用 直 径 约 ０９ ． ．ｍｍ 的 不 锈 钢 丝 锚 研究。 固于五根 行柱上端 ， 下端悬 挂约 ２ ｋ ０ ｇ的重锤 。 为减小读数 时因重锤 １项 目背 景 晃动带来 的误差 ， 下端用 于稳定重锤 的油箱 中应装有粘 性小 ， 不冰 钢 铁 产 业 作 为 国 家的 支柱 产 业 ， 随着 国 民经 济 的发 展 和 规 划 ， 淘 冻 的液 体 。 在底 部 观 测 墩 上 安 置 坐 标 仪 按 周 期 测 出 各 点各 个 方 向的 汰落后产能 ， 加速各钢铁企业重组和并购。其改造越来越频繁。施工 变化量 。 上下标 志高差量至 ０１ 每次用坐标仪量取 两个 分量（ ．ｍ， Ｘ、 建 设项 目也 越 来越 多。 中深 基 坑 项 目更是 比比 皆是 。 项 目深 基 坑 Ｙ） 其 该 ，每点每 次观测读数 ６次 ，读数 较差不超过 １ ｍｍ，中数取至 位于某钢厂热轧主车间 ８ Ｃ跨 ， 一 立柱 ３ 一 ９ １ ３ ＃线之间 ， 平面尺寸约 ０． ｍｍ ｏ １ 为 １５ ０ ０ ｍｍ ２ ０ ｍｍ。开 挖 基 坑 东 西 两 侧 有 高 架 行 车 轨 道 ， ２ Ｘ５ ９ ０ 位 ２８ 深层侧 向位移监测测时在斜管 口做好测试标记 ，测试仪器 ． 于基 坑西侧的 ５个行车立柱 （ 编号 为 ３ 样 ３ ＃） １ 一 ９ 是最容 易受开挖 影 沿测斜管导槽逐米放入管内 ， 以孔 口标记 为基准 ， 每米测一次 ， 至 直 响 的基 础 ， 应作 为 重点 进 行 监 测 。基 坑 的 围 护 结构 形式 为 ， 地 南 、 孔底。每次测试结果与前次比较 ， 出变形测量数据。 场 得 北 、 西 三 面 用 于 挡 土 的 是 人 工 挖 孔 桩 排 桩 ，桩 径 １ ０ ｍｍ ，桩 长 Ｏ０ ２９ 支 撑 轴 力 监 测是 通 过 用 “ 弦 式 传 感 器 测 试 仪 ” 安 装 在 支 ． 钢 对 １ ．ｍ 一１ ｍ ， ５５ ７ 排桩 顶 部 加 做 钢 筋 混 凝 土 冠 梁 ， 坑 东 西 方 向 加支 撑 撑部位的轴力计进行测试获取其频率值 ， 基 再根据公式 Ｐ Ｋ ｆ ｆ ｆ ＝ （ － 澳） ｏ 算 钢管进行支护 ， 基坑形状呈近似矩形 ， 北侧开挖深度为 一９８ 南侧 得 各 点轴 力值 。 ．ｍ， 开挖深度为 一８３ 总开挖面积约 为 ６ １２ 。基坑采 用采 用人 工 ．ｍ， ６ ．ｍ ２１ 各监测项 目在基坑开挖前测定初始数据 ，不少于两次 ； ． Ｏ 为 挖孔灌注排桩和冠梁支护。 该项 目变形监测的精度等级为二级。 监测 了确保施工安全及轧钢生产 的正常进行 ， 本工程采用信息法施工 ， 即 主要 目的是对地面建构筑物和坑边土体 ，特别是对行车立柱 的变形 根据 监 测 提 供 的 变形 值 来 决 定 基坑 开 挖 的进 度 ， 时 予 以调 整 。 次 随 每 情况进行监测 ， 确保炼钢生产 的正常进行。 观测完毕后 ， 经过计算、 检查和校对 ， ２ 在 ４小时之内 ， 及时 向监理和 ２ 深基 坑 监 测 与 实施 的方 法 甲方提交各项监 测报表 ； 开挖初期约每 ２天观测 一次 ， 开挖 后期约 ２１按现场情况 ， ． 此项 目监测的基本 内容为 ： 支护结构及行车 每 １天 观测 一 次 ， ① 回填 过 程 中 约每 ３天观 测 一 次 。 立柱的垂直沉降监测 ； 支护结构及行车立柱的水平位移监测 ； ② ③行 ２１ ．１工程设定警戒值和抢险值 ，如果开挖过 程中 出现异常情 车立柱 的倾斜监 测； ④支 护结构的深层侧 向位移监测 ； 支撑轴力监 况 ， ⑤ 应及 时通 知 相 关人 员 ， 立 即采 取 紧 急 应对 措 施 。 并 测。注意 ： （ 如果周边有其他建筑物 ， 则还要对其他建筑物进行水平位 ２１ 此 类 变 形 监 测 工程 至 少 要 配 备作 业 人 员 ４名 ， 中至 少 有 ．２ 其 移、 垂直位移、 倾斜、 挠度和裂缝观测。 ） 名 工 程 师或 者 高 级 工 程 师 。 全 站 仪 至 少 配 备 一 台 １ 级 全 站 仪 。 秒 ２２ 根 据 该 工 程 支 护设 计 及 基坑 周 围环 境 ，监 测 项 目和 监 测 点 水 准 仪 至 少 配 备一 台 Ｄ １级 以 上 水准 仪 。 ． Ｓ 工作 中应 及 时 向监 理 和 甲 可布置如下 ： ①监测深层侧 向位移的专用测斜管均 埋设在支护排桩 方提交各项监测报表 ，如果发现变形量 较大或者接近甚至到达警戒 墙体 内， 根据支 护结构受力原理 ， 西测选 ４桩 ， 南北两侧各选 １桩 ， 值 ， 一定 要马上进行再次检测 ， 确保观测数据和计算 处理 的准确性。 共选 ６处。测管编号 为 Ｃ １ Ｃ ６； 轴力测试点分别设在基坑东西 并立即通知业主 ， Ｘ一Ｘ ② 使业主实时掌握基坑 变形情况 ， 及时召集各 方人员 方向 ５个支 撑钢 管的 端点 上 ，共安 装 ５个 轴力传 感器 。 编号 为 调 整 基 坑开 挖 进 度 和 及 时 采取 相 应 措 施 。 Ｚ １ Ｚ ５③ 行车支柱倾斜 观测 ５点（ １ Ｚ ） Ｌ一 Ｌ； Ｚ ～ ５ ； 车支柱基础 沉 ④行 ３ 深 基 坑监 测 的 变 形 分析 工程 进 行 过 程 中 要及 时对 变 形 监 测数 据 进 行 处理 ，数 据 处理 完 降观测 ５点（ １～ ５）⑤ 行车支柱 基础 水平位移 观测 ５点（ １ Ｊ Ｊ ； ｗ ～ 成 后 ， 绘 制相 应 变形 曲线 图 ， 结 合 曲 线对 整 个 变 形过 程 和 态 势进 应 并 Ｗ５） ； ⑥基坑支护结构水平位移及沉降观测 ８点（ １ ８） Ｓ ～Ｓ 。 行 分 析 。 当 变形 体 上 所 有观 测 点 或 部 分观 测 点 的 变 形状 况总 体 一 致 ２３深层侧向位移测斜管捆扎在支护桩主筋上 ， 向准确 ， ． 定 紧固 可利用这些观测点 的平均变形量建立相应的数学模型进行 分析。 可靠 ， 深达井底 。测斜管 口做好测试标记 ， 要求清淅耐久 ， 易识别 ； 时 ， 容 当各观测点变形状 况差异大或某些观测点变形状况特殊时 ，应对各 轴力计的安装应先将轴力传感器支架 与支撑钢管（ Ｏ ｍｍ） ０６ ０ 串连 焊接 ， 使轴力计支架园筒 与支撑钢管同轴对 中。 把轴力传感器 装在支 观测点 或特殊观测的观测点分别建立数学模型进行分析。本工程 的 架 园筒 内 ， 螺 丝 定位 ， 支 撑 钢 管 形 成 一 体 ， 整 体 吊起 装 于 支 撑 倾斜变形 、垂直位移和水平位移分析初步表 明，除了 Ｑ 用 与 再 ３～Ｑ５（ 即 ５ １�

文章编号：1009-4539 (2020) 06-0018-05•科技研究•深基坑开挖变形监测及数值计算分析柴海博(中铁十七局集团有限公司山西太原030006)摘要：针对地铁车站深基坑开挖所产生的一系列岩土工程问题，尤其是开挖引起的基坑变形和周边沉降问题，根 据现场实际监测数据，并结合数值模拟计算，建立三维基坑应力-渗流耦合模型，就基坑开挖过程中基坑内立柱桩沉降、地连墙墙体深层水平位移和周边地表沉降等进行重点研究。

结果表明，在基坑第四道支撑完成前，立柱桩隆 起速率较大，之后减缓;墙体深层水平位移表现为先增后减的“弓”型曲线，最大值出现在开挖面附近；基坑周边地表沉降表现为“凹”槽型。

关键词.•深基坑立柱桩沉降墙体深层水平位移地表沉降监测数值模拟中图分类号：TU433; U231 + . 3 文献标识码：A DOI ；10. 3969/j. issn. 1009-4539. 2020.06.005Analysis on Deformation Monitoring of Deep Foundation Pit Excavationand Its Numerical CalculationCHAI Haibo(China Railway 17th Bureau Group Co. Ltd., Taiyuan Shanxi 030006, China)Abstract：On the basis of the actual monitoring data and numerical simulation, this paper established a three-dimensional stress and seepage coupling model of foundation pit, and focused on the settlement of column piles in foundation pit, the deep horizontal displacement of diaphragm wall and the surrounding surface settlement during the process of foundation pit excavation, for the purpose of solving a series of geotechnical engineering problems caused by the excavation of deep foundation pit of a metro station, especially the deformation of foundation pit and surrounding settlement. The results are as follows：firstly, before the completion of the fourth support of the foundation pit, the column pile uplift rate is large, and then slows down. Secondly, the deep horizontal displacement of the wall shows a ubowM curve that increases first and then decreases, and the maximum value appears near the excavation surface. Lastly, the surface settlement around the foundation pit shows a “concave” groove.Key words ：deep foundation pit ；column pile settlement ；deep horizontal displacement of wall ；surface settlement ；monitoring ；numerical simulation1引言近些年，随着社会经济的不断发展，基础设施 建设迎来了又一次高速发展契机，国内众多一、二 线城市开始大量修建地铁，由此产生了一系列岩土 工程问题[|]。

１ 车站及 工程地质
１ １ 工程 概 况及 车站 结构 ．
研 究 的地 铁 车站是 为 ２０ ０ ８年北 京 奥运交 通 工程 的地 铁奥 运 支 线 与 大型 公 交 线路 的换 乘 站 。 车站 场
地位于永定河冲积扇的北部边缘。原始地貌形态 已人为改观 ， 场地 内现状地形较为平坦 ， 勘探期 间各钻 孔标高为 ４ ．２～ ４ ６ ｌ ３ ９ ４ ．９ｎ。该车站共为地下 ２层 ， 总长 １１ １ Ｋ ＋ ２ ． ４一 ＋ ２ ．４ ）南北两 ０ ． ｍ（ ２ ２２ ０ Ｉ ３ ３ １１ ， 端断面宽 ２ ． 中间断面宽 ２ ． 均为两层三跨框架结构。本站地下一层整个平面纵 向划分为 ３ ４７ｍ， ６７ｍ， 个 部分 ： 中间部分为隧道和公交站 台， ｆ两侧 为集散厅 ； 南＝ 匕 地下二层横 向分为 ３部分 ： 中东西两侧为地铁 其
形 ， 证 地铁 车站安 全施 工。 保 关键 词 ： 深基 坑 ； 坑 变形 ； 场监 测 ； 基 现 支护 形 式
中图分 类 号 ：１ ７ ｒ ４ Ｉ Ｕ
文 献标 识码 ： Ａ
城市地铁建设 已经成为大型城市解决交通拥挤问题重要手段 ， 地铁车站是 由于地铁车站一般位于城 市 的繁华路段 ， 车站附近建筑物密集 ， 地铁车站深基坑平面尺寸和开挖深 度的增大带来 一系列复杂的岩 土工程问题 ， 为保证车站安全施工 ， 必须进行基坑 围护结构变形现场监测 ， 为维护方案 的修改提供重要支 撑 。变形监测可以为信息化施工提供必要的数据 ， 卜 对安全施工意义重大 。 。 。本文给出了北京地铁 某换乘车站深基坑变形监测方案 ， 完成 了现场监测， 研究了地铁车站深基坑变形规律。
摘
要 ： 出 了北 京地铁 某车 站深 基坑 围护和 变形监 测 方 案 ， 给 对基 坑 变形 规 律进 行 了现 场监 测 研 究， 重点分析 了基坑的水平 变形、 索内力和钢 支撑轴力 变化规律。结果表 明， 锚 基坑开挖的深度 与无支撑暴露的时间对 围护桩 的变形 、 索 内力及钢 支撑 的轴 力影响较 大。随着基坑开挖深度 锚 的 增加 和钢 支撑 的 施加 ， 围护桩 的 变形 形 态 由 向坑 内的前 倾 型 曲 线逐 渐 变 为 弓形 。 围护 桩 的 水 平位移 、 钢支撑的轴力也随着基坑开挖深度 的增加而增 大。随着钢支撑 的施加 ， 围护桩 水平位移 及锚 索 内力都趋 于稳 定 ， 明钢 支撑 、 说 围护桩 和 预 应 力锚 索联合 支护 形 式 能 够有 效 地 控 制 基 坑 变

摘 要 ： 在深基坑开挖过程 中， 由于受水文地质情况 、 周 边 环 境 及 施 Ｔ方 法 的 影 响 ， 可 能 会 引起 基坑 结 构 、 地 表 及 地 上 临 近 建／ 构筑物发生较大的沉降和变形 ， 引 发 重 大 工 程 质 量 安 全 事 故 。因此 ， 适 当 的 基 坑 开 挖作 业 方 法 及 有 效 的变 形 动 态 监
测 对深 基 坑 的安 全施 Ｔ至 关 重 要 。以 一 地铁 车站 大 型 深 基 坑 为 例 ， 介 绍 了基 坑 土 方 开 挖施 工 作 业 要 点 ， 并 根 据 动态 监 测 数
据， 对基坑围护结构水平位移 、 钢 支 撑 轴 力 和 锚 索 拉 力 在 土 体 开 挖 过 程 中 变 化 规 律 进行 了分 析 探 讨 。 关键词 ： 地铁 ： 车站； 深基坑 ； 施工 ； 监 测
中图分类号 ： Ｔ Ｕ ４ ７ ３ ． ２ 文 献标 识码 ： Ｂ 文章编号 ： １ ０ ０ ９ — ７ ７ ６ ７（ ２ ０１ ３ ） ０ ２ — ０ ０ ７ １ — ０ ４
Ｄｅ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｍ ｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎｇ Ａｎａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈｅ Ｄｅ ｅ ｐ Ｆｏ ｕｎ ｄａ ｔ ｉ ｏｎ Ｐｉ ｔ Ｃｏ ｎｓ ｔ ｒ ｕｃ ｔ ｉ ｏ ｎ
Ｌ ｉ Ｈｏ ｎ ｇ ａ ｎ ， Ｑ ｉ ａ ｎ Ｘ ｉ ｎ ， Ｗａ ｎ ｇ Ｙ ａ ｎ ， Ｗｕ Ｑ ｕ ｎ
ｌ 工 程 概 况
① 车 站北 段 盾 构 始 发端 头 井 采 用 ０ ８ ０ ０ ｍｍ ＠１ ２ ０ ０ ｍｍ
北京地铁大兴线 ０ １ 标段义和庄站主体总长 ２ ０ ９ ． １ ｍ， 钻孔 灌注 桩＋ ３道 ６ ０ ９ ｍ ｍ、 ｔ ＝ １ ２ ｍｍ钢管 支撑 围护结构 ， 标宽 ２ ０ ． ７ ｍ， 为 双 柱 ｉ跨 岛式 站 台 车站 ， 平 均 深 度 约 支撑 间距 ３ ｍ， 第 １ 、 ２ 、 ３道支撑距 离地表 为 ２ ． ６ ｍ、 ７ ． ６ ｍ、 １ ７ ｍ， 最深 处约 ２ ０ Ｉ Ｙ Ｉ 。车站 主体 同护 结 构分 为 ３段 ： 北 １ ２ ． ６ ｍ； ②南 段 、 北端标 准段 采用 ０ ８ ０ ０ ｍｍ ＠１ ４ ０ ０ ｍ ｍ钻 段 盾 构 始发 井 、 中 间扩 大 站 厅 段 、 南 段 标 准 段 及 单 度 孔灌 注桩 ＋ ３道 ０ ６ ０ ９ ｍｍ、 ｔ ＝ｌ ２ ｍ ｍ钢 管 支撑 围护 结构 ，