南昌地铁1号线珠江路站工程基坑监测分析

2013-01-11王烈

城市道桥与防洪 2013年6期

王烈

（上海市政工程设计研究总院，上海 200092）

1 工程概况

南昌市轨道交通1号线珠江路站位于昌北凤凰洲丰和大道与珠江路交叉处。车站主体长451 m、宽17.2 m，基坑埋深16.6～18.2 m，为地下二层结构。采用钻孔灌注桩＋旋喷桩围护，明挖顺筑法施工，灌注桩长约24～26 m，旋喷桩长约22 m。

该站沿丰和北大道设计，其上部主要为城市道路。场地东侧为凤凰城花园，为5幢11层小区住宅楼，距离主体结构基坑较远，约3倍基坑开挖深度以外，其余周边多为农田、水塘及部分待开发地块，周边建筑物较少。

基坑范围内的管线全部改迁，车站主体基坑施工无管线干扰。根据改迁后的管线分布、管线材质及重要性，该车站基坑施工时重点对西侧DN800给水管、东侧DN400给水管进行保护。

2 工程地质及水文条件

根据地质勘察报告及工程揭露，场地地层由人工填土（Qml）、第四系全新统冲积层（Q4al），以及下部为第三系新余群（Exn）基岩构成。按其岩性及其工程特性，自上而下依次划分为①2素填土、②1粉质粘土、②2粉砂、②2-1淤泥质粉质粘土、②4中砂、②5粗砂、②6砾砂、⑤泥质粉砂岩。

场区地下水位埋深4.10～6.50 m，标高14.10～15.46 m，地下水位埋深年变幅1～3 m，地下水主要接受赣江水体的侧向补给，与赣江水力联系密切，平水季节及枯水季节地下水补给地表水，地下水向赣江排泄；汛期，赣江水位上涨，赣江补给地下水。

3 基坑监测

3.1 监测内容

依据相关规范要求，并结合基坑工程围护设计要求和基坑工程施工现状，以及周边环境，确定该车站工程监测对象为围护桩顶水平位移、垂直位移、围护桩体深层水平位移、支撑轴力、周边地表垂直位移、坑外地下水位、建筑物垂直位移、地下管线垂直位移。

3.2 测点布设

各监测项目的测点布设位置及密度是在充分考虑基坑体量、施工进度、建构筑物特征及施工影响程度等因素的基础上，进行多次优化而定。基坑呈对称分布，具体布置如图1所示。

图1 基坑监测点平面布置图

3.3 监测成果分析

基坑施工期间，及时有效的监测数据为信息化施工提供了保障，为基坑及周边环境的安全评估提供了参考，下面选取几项有代表性的监测项目进行成果分析。

3.3.1 坑外地表沉降监测

地铁基坑主体结构施工期间，坑外地表沉降变化范围为-1.8 mm～-18.5 mm,最终累计最大位移为D13-2，沉降量-21.1 mm。按照监测点离基坑距离远近不同时间的变化量，选取有代表性的D2-1～D2-4(位于北端头井中线)，制成图2。

由图2可以进一步证实，基坑开挖对周边影响范围在1.5倍基坑开挖深度。

图2 D2-1～D2-4沉降随时间变化曲线图

3.3.2 围护结构桩体深层水平位移即测斜

基坑共布设40个测斜孔，测斜监测孔的变化趋势比较复杂，但也呈现出一定的规律性。围护桩体的深层水平位移即桩体测斜，其变化与基坑开挖深度、支撑施工密切相关。基坑开挖越深，其变形越大，其最大变形位置，随着开挖深度变化而变化，并且总是出现在开挖面附近；同时测斜变形与支撑完成及时性有关。最大位移变形出现的日期也和工况相接近，都是开挖施工的末期。以较典型的测斜CX5为例分析，如图3所示。

图3 测斜CX5不同开挖时间历时变化曲线图

从图3可以看出基坑变形较小，最大位移位于10～15 m之间，最大变形22.44 mm，深度位于12 m处。在整个基坑施工过程中，基坑始终处在一个稳定、可控的状态中，这种变形结果与地质条件的稳定性有密切的关系，也与设计理论预期相符。

3.3.3 地下管线垂直位移监测

随着基坑的降水及开挖施工的进行，各管线出现不同程度的下降。开挖越深沉降越大，最大沉降为-20.3 mm（EJS07），以EJS5为例分析，见图4所示。

图4 地下管线垂直位移监测点EJS5历时变化曲线图

从图4可以看出，当底板完成后沉降的速率明显减小幷逐渐处于稳定。底板于2011年3月8日全部完成，底板完成时累计沉降量为-15.2 mm，至监测结束时，最终累计沉降-16.1 mm。

3.3.4 其它

由于南昌的地质条件相对较好，整个监测过程中，各监测项目变化量较小。施工过程中，出现两次管涌事件，导致管涌处坑外5 m左右的位置地面出现不同程度的塌陷。施工单位及时地进行注浆堵漏处理，事件得到控制。从当时监测结果来看，基坑和周边环境没有产生大的影响，也没有发生重大的变形。管涌主要是由于基坑开挖至底部，止水帷幕的止水效果不甚理想，正好遇到赣江的丰水期，地下水位较高，基坑内外水头差较大从而导致险情的发生。在险情得到处理后，南昌地铁其它各车站也借鉴了此经验，选用止水效果更好的地下连续墙进行设计施工，避免了相类似的事件再次发生。