测斜管在深基坑变形中的应用与研究

2018-04-08伏亚军

城市建设理论研究（电子版） 2018年27期

伏亚军

中交第二公路工程局有限公司陕西西安 710000

正文：

1.引言

佛山地铁2号线某车站，基坑长500m宽22m，长宽比为22.73，由于基坑狭长而且较深，周边环境复杂管线多样，建筑物和河道临近基坑，为保证基坑安全和监测效果，引入围护结构水平变形的测斜管监测，通过不断的摸索、总结施工经验，归纳出了一套较测斜管安装，数据分析的整体方案。

2.工程概况

车站总长度500m，车站主体为地下两层双柱三跨结构，标准段车站宽约22m，车站基坑深度约17.6～18.5m，属深基坑工程，覆土厚度约3.5～4.5m。车站西北侧为车辆交易所，并紧临主干道，跨当地河道（宽11米深2.5米）的桥梁；车站西南侧A出入口南侧为某知名国际酒店，酒店为60层建筑，车站与其地下室边线最近距离约27m；车站南侧B出入口处有精品商务酒店（主体基坑与其距离约45m）、化工厂、锻压件厂、汽车保养店、超市等。车站所在处地层从上到下依次为：素填土、粉土、淤泥质土、粉细砂、淤泥质粉细砂、中粗砂、可塑状粉质粘土、全风化砂质泥岩、强风化砂质泥岩和中风化砂质泥岩。车站底板主要处于〈3-1〉淤泥质粉细砂（地震液化，三轴搅拌加固）、〈3-2〉中粗砂；局部位于〈4-2B〉淤泥质土（地基承载力不足（变形），三轴搅拌桩加固）、〈4N-2〉粉质粘土地层中。考虑淤泥层、砂层较厚，场地地层差，以及本站位于主干道公路正下方，主干道公路南侧绿地及河道对面路面较宽有交通疏解条件，本站采用最常规的明挖顺做法进行施工。

3.测斜管的安装与埋设

目前，在地铁车站基坑建设过程中，通常将测斜管直接埋设在围护墙体、围护桩体内，在下放钢筋笼的时候一起完成，此方法具有安装简单，易于保护且测量精度高的优点。

3.1 测斜管的验收与连接

测斜管进场后，要对其外观、尺寸、壁厚、内槽、接头和出厂合格证进行验收，满足要求才能使用。国内常见测斜管大多为2m一节的硬质PVC管，管节之间需用套管连接起来，然后用自攻螺丝固定，套管每侧自攻螺丝不少于4个，且沿着四周均匀布设，自攻螺丝不得松动。

通常从最下端的一节测斜管开始连接，先在没有套管的一端盖上底盖，再向另一端插入第二根测斜管，底盖和套管之间不少于4颗自攻螺丝拧紧，注意自攻螺丝长度露出测斜管内壁不得大于3mm，否则在后期采集数据的时容易造成测斜仪的探头卡顿；依此连接到设计长度，节段之间用胶带缠紧，以免泥沙和水泥浆进入管中，造成堵管，影响测斜管的正常使用。

3.2 测斜管与钢筋笼的绑扎固定

根据设计图纸确定好测斜管所在围护墙（桩）体的具体位置和幅号，测斜管通常安装在钢筋笼的迎土侧，这样可以保证在基坑开挖过程中施工支撑植筋时测斜管不被破坏，沿着一根纵向主筋先摆放测斜管，最低端距离钢筋笼底部0.5-1m，可焊接一块面积略大于测斜管截面的钢板对测斜管保护，防止在下放过程中测斜管滑动和渣土对测斜管的挤压破坏；摆放好后根据钢筋笼的预放位置转动测斜管，使测斜管内槽的导轨一条平行于基坑测量面，一条垂直于基坑测量面，每隔2m用麻布包裹测斜管，并用抱箍或铁丝进行固定，绑扎过程中确保测斜管顺直，保证成型后的垂直度。

3.3 混凝土浇筑过程的保护措施

钢筋笼下放前检查测斜管安装是否牢固，满足要求后下放钢筋笼，下放过程中密切关注测斜管的垂直度，下放到设计位置后在测斜管中注满清水，待管内外平衡，加盖顶盖并用胶带包裹。浇筑混凝土的导管安装与测斜管保持一定的距离，以减小混凝土浇筑对测斜管的冲击挤压，现场标识测斜管位置并采集测斜管中心的实际坐标，以免施工过程中不慎破坏。

3.4 桩头破除过程的保护措施

桩头破除前，对测斜管的位置根据实际采集坐标放样，在现场重新做醒目标识，并对现场技术管理人员和作业队伍进行保护交底，签订保护协议和奖罚措施；桩头破除后，对测斜管进行接长，一般高出冠梁顶面10-20cm，在整个施工过程中确保孔口始终封闭，防止杂物掉入管内。

4.理论模型与实测数据的对比分析

本次采用MIDAS/GTS NX软件对车站基坑开挖过程地连墙变形模拟，选取了典型的三个监测断面和三个施工工况变形数据，与基坑实际开挖过程监测数据进行对比分析，以验证模型的准确程度。其中工况一，开挖到第二道支撑以下0.5m；工况二，开挖到第三道支撑以下0.5m；工况三，开挖到设计深度，断面一距离车站小里程端头20m; 断面二车站最中间; 断面三距离车站大里程端头20m;下图是模拟和实测各断面的墙体变形数据。