北京地铁某车站明挖基坑施工监测分析

冯屾++高璇

摘 要：随着科技的发展和社会的进步，地铁在我国的大多数城市逐渐的兴建，在此过程中，明挖基坑的施工技术广泛的应用到地铁车站建设的施工过程中，并且取得了良好的成效。本文将以北京某地铁为例，对北京地铁工程概况进行分析，进而对地铁施工监测方案以及车站明挖基坑施工过程加以阐述，以供参考。

關键词：地铁车站；明挖基坑；工程概况；施工监测；施工过程

0 引言

随着经济的快速发展以及城市化脚步的不断加快，交通问题也得到越来越多人们的重视。地铁作为缓解城市交通压力的主要措施之一，我国大多数城市进行广泛的兴建。明挖基坑作为地铁车站的主要施工技术，合理运用此种施工技术不仅能够其不仅加快地铁车站建设的速度，而且也能在一定程度上提高地铁建设的质量，促进城市的健康发展。

1 北京地铁工程概况

1.1 北京地铁车站结构以及施工方案

北京某地铁车站的位置处于北京城市高速公路高架桥偏南处，北京车站的主体主要包括东工业区与西工业区，在进行地铁工程施工过程中，可以采用明挖与暗挖相结合的施工方式，其中，地铁两端的明挖部分主要是3跨双层矩形结构，在地铁的中间部位对两个分离单洞隧道采用暗挖技术。地铁站的长度为194.3米，明挖隧道的总长度为159.3米，暗挖隧道的总长度为35米，明挖隧道的总宽度为234米，北京车站中心的里程长度为877.941+K7米。上层分为两个组成部分，地下1层作为站厅层，地下2层作为站台层，北京地铁的平面设计图如图1所示。

从北京地铁平面设计图中不难看出，该地铁的主体主要分为三个组成部分，即西区明挖段、中部暗挖段以及东区明挖段。西区明挖段采用的施工方式为主体施工以及从西到东基坑开挖的方式。西区的采用的支护结构为钻孔灌注桩内撑式的支护结构方式。地铁工程的开挖深度为16.5米，维护结构采用的都是d800@1200型号的钻孔桩，并且用c30型号的混凝土进行灌注；桩间挂网采用C20型号的混凝土进行找平封闭；采用c25型号的混凝土在桩顶进行冠梁施工；在地铁冠梁的外侧用砖进行砌墙护坡。同时用d600mm（t=12mm）的钢管进行一定的支撑，再用4Ib 5型号的型钢进行围擦，在地铁的端头可采用斜撑的工程施工体系，中间部分采用的是直撑施工体系。

1.2 环境条件

在地铁基坑的南侧部分大约距离150米的地方较为开阔，其中的一部分可以作为地铁建筑的施工场地；而地铁建筑的基坑北侧则与市政道路紧密相邻，地下管线主要有煤气管、热力、电力、中水、上水、雨水以及污水等等，在地铁站的西区拆除了0.9m的d200mm的一根污水管，并且对其进行了一定的改装，改装成3.5m长的40mm×60mm两根电信管、4.15m长、d800mm的一根深埋管以及2.6m长800mm×1000mm一根深埋的热力管。

2 地铁施工监测方案

2.1 基坑水平位移

根据地铁施工基坑的技术的相关规范以及基坑设计的相关要求，要对地铁钢结构支撑轴力以及基坑的水平位移进行有效的监控与测量。并且在地铁西区基坑位置的围护桩内埋设4根测斜管，其位置在1#至4#西侧，如图2所示。同时通过数字显示测斜仪对不同墙体的深度以及水平位移的情况进行准确的测量。在进行测量的过程中，必须要将探头合理的插入到测斜管内，使得滚轮能够有效的卡在导槽内，逐渐的到达孔底的位置上，采用自上而下的测量顺序将导槽进行测量，这时需要每隔一段导槽距离进行一次测读，在每一次测量的过程中都要将探头在某个位置上进行一定的稳固。等待测量完毕后，将测头进行180度旋转在插入到导槽内，按照上面的方式进行重复的测量。地铁深层水平位移值为地铁基坑开挖前的无明显差异的连续三次测量数据的平均值。

2.2 钢支撑轴力

在三道地铁钢结构的支撑表面，必须要分别设置钢弦式的表面应变计，并且钢结构支撑表面要与应变计表面进行焊接牢固，其目的是为了使其能够与地铁钢结构支撑进行共同工作，同时在支撑面上覆盖一层保护膜，设置9个设点，其分别为w2-1（2、3）至w4-1（2、3），如图2所示为钢结构布置情况图。除此之外，通过频率读数仪对相关的数据信息进行及时的采集，并且根据应变率定与频率之间的关系对应变值进行有效的推算，同时根据所得的应变值、力学特征以及钢结构支撑的几何力，能够准确的计算出地铁钢管的轴向力数值。

3 车站明挖基坑施工过程

土方开挖以及基坑支护。在进行基坑开挖的过程中，应该采用自上而下的施工顺序，分段、分层进行纵向放坡，在每一段基坑内进行第一次开挖要挖到原来地面的2.5米以下，在进行分段、分层以及错台阶放坡开挖，每层大约为3.5米的厚度，并且按照1：1的比例进行坡比放坡，分为3个台阶，台阶的宽度为5米，在采用4台挖掘机进行盗土开挖。

基坑开挖到达2.5米以下的位置时，架设第一道钢围擦以及钢支撑，然后对第一施工段土方采用放坡的开挖方式，在挖到冠梁下6.9米的位置时，架设第二道钢围擦以及钢支撑，在挖到冠梁下12.6米的位置时，架设第三道钢围擦以及钢支撑，在基坑底部留有30厘米厚的图层采用人工开挖的方式，进行第2、3、4道施工工序，当基坑西部钢支撑架设完工，采用顺做法对车站的主体部分进行施工。

4 结语

综上所述，本文以北京地铁某车站为主要的研究对象，通过图例与理论相结合的方式对挖基坑施工监测进行有效的分析。地铁作为缓解城市交通压力的主要措施之一，在进行地铁建设的过程中，合理的运用挖基坑施工监测技术不仅能够提高地铁车站建设质量，而且也能在一定程度上促进城市的可持续发展。