车站基坑围护结构及施工监测浅析

汪立龙

摘要：随着经济的发展，城市化步伐的加快，为满足日益增长的市民出行需求，大量兴建城市车站工程，进而建造了大量的深基坑工程。由于这些深基坑通常都位于密集城市中心，且基坑施工场地紧张、施工条件复杂、工期紧迫。导致基坑工程的设计和施工的难度越来越大，重大恶性基坑事故不断发生，工程建设的安全形势越来越严重。基于此，本文以地铁车站为切入点，对车站基坑围护结构及施工监测进行分析。

关键词：车站基坑；圍护结构；施工监测

一、地铁车站基坑围护结构的施工特点

地铁车站基坑围护结构的工程规模和结构复杂性都显著区别于普通的基坑工程，原因在于：（1）地铁工程属于交通建设工程，其不仅要求较好的结构强度和稳定性，还需要实现最基本的交通运输功能。加之地铁施工中地下作业繁多，挖掘数量也十分大，施工结构极为复杂，这就使得地铁车站的基坑围护结构的施工难度显著增加。（2）因地铁项目多设置在城市人孔繁华地段，施工过程中经常会遇到地下预埋管线。具体施工时需要和多个单位进行协商，以便于改迁预埋管线。且上述遗留的预埋管线也集聚了大量的地下水，也会影响到地铁车站基坑围护结构的施工。

二、影响地铁车站基坑维护结构的因素

（一）地下的结构

地铁，顾名思义，就相当于在地下运行的铁轨，能否在此处修建地铁，就要看地下的结构是否符合地铁车站修建的环境。如果不符合地铁车站修建的环境，会增加修建的难度，或者说，在地下挖掘的过程中，就可能造成塌方，造成地下水的泄露，或者是对地上其他建筑的稳定性造成影响，影响地面居民的正常生活。

当然，虽然有的条件不适合，但是也可以采取一些补救措施，比如说，要是土质太疏松，害怕造成塌方，可以提前打混凝土，从而使得土质达到修建地铁的条件。当然，不是所有的情况都会在勘察的过程中发现，很多突发状况只有在施工的时候才会显现出来，这时候就要考察工程队的随机应变能力和应急措施的能力，使得施工能够顺利的进行下去。

（二）泥土的硬度

地下泥土的硬度对地铁车站基坑围护结构的影响非常大，试想一下，在地下不断的挖泥土，而且深度不断加大，那么，周围的泥土承担的压力就会越来越大，因为挖出来的泥土把自己本来所承担的压力都转交给周围的未被挖出的泥土了，所以其他泥土的压力就会增大，能否承担住地上众多物体的压力，是一个严峻考验。所以，在地铁车站基坑围护结构建设过程中，泥土的硬度是在勘察过程中要着重考虑的一个问题，如果勘测结果显示，这里的地下泥土的硬度不符合修建地铁车站的条件，自然的东西是无法改变的，但是可以人为的采取一些措施来增强泥土的硬度，创造可以修建地铁的良好条件。一般来说，挖的越深，地下结构的稳定性就会越强，就会越符合修建的条件，因此，相关勘测部门要提前做好泥土硬度的勘测工作，以便后面工作的开展。

（三）建设地土层强度

说到结构，通常会在头脑中构想出一个立体的框架，那么地铁车站基坑围护结构也是这样的一个框架，框架稳了才能保障其他东西的正常运行，就像人们通常所说的，修建房子的时候要打好地基，地基稳了，上面的房子才会稳。那么地铁的修建也一样，下面的结构稳了，地铁才能在上面平稳的运行，乘客的安全才能得到保障。而对地铁平稳运行最大的威胁就是地铁车站基坑围护结构发生了偏移，这是施工过程中大家最不愿意看到的状况，也是最危险的一种情况，而结构之所以会发生偏移，是因为此处的泥土的建设强度不够，在修建的过程中，此处地下的泥土未能承受住预期所期望的压力，最终就发生了偏移，导致了危险的发生，对施工的进度造成了影响。

前面所说的，由于地下的很多泥土被挖了出去，那么被挖泥土之前所承受的压力就会转变，被挖的泥土越多，挖的深度越深，其他没有被挖的泥土所要承受的压力就越大。从数学的角度来说，所挖的泥土和未被挖出的泥土所承受的压力是成反比的，这样一说，他们之间的关系就清晰易懂了。这样，在施工的过程中，如果不想看到地铁车站基坑围护结构发生偏移，那么，施工人员就要采取相应的措施来减少未被挖出土的压力。

三、地铁车站基坑围护结构施工监测具体措施

以某地铁为例，该地铁车站总共设置了3个通道4个入口，四组八个风亭。该施工区域浅层含水层岩性以粉土、粉质粘土为主，属于松散岩类孔隙潜水，地下水类型为潜水。通过前期的勘察得知，该区域地下水位埋深为15.1～15.6m，含水层主要为松散岩类孔隙潜水，含水层的岩性主要为粉土和粉质粘土。同时该含水层属于弱透水层，富水性相对较差。此外，该区域地下水对于混凝土结构不存在腐蚀性，但是对钢筋混凝土结构中的钢筋以及钢结构具有一定的弱腐蚀性。

（一）围护结构设计方案

该地铁车站的附属通道、风道标准段内部的基坑深度为10m左右。由于是跨路口设置的通道和风道，施工场地相对较为狭窄，不具备放坡开挖的条件。因此最终选用的围护结构为准800@1200mm的钻孔灌注桩联合钢管内支撑的工法。钻孔灌注桩的插入深度为4～5m，并运用100mm厚度的网喷混凝土来支护桩间，设置钢筋混凝土冠梁在桩顶，且全部选用C30混凝土。此外设置2根钢管内支撑基坑竖向位置确保稳定，并选用准609mm（壁厚14mm）的钢管作为钢支撑，其支撑水平间距为3.5～4m。

（二）监测方案

为确保基坑围护结构的安全稳定性，需对整个基坑施工全过程进行监测，以便于对基坑开挖过程中围护结构的桩体位移、坑周地表沉降变化情况进行实时监测。通过相关监测数据，来客观反馈工程施工质量状况，以便于对设计方案进行及时调整，确保做到信息化施工。

1、计划施工的方案

在做任何事情之前，都会拟定一定的计划，好的计划是取得成功的一半。所以，在修建地铁车站之前，要制定好施工的方案，这也体现出了团队的专业性，使得施工在开展的时候能够更加顺利。地铁车站的建设通常分为两层，每一层都会有不同的要求，具体还是要根据地下的具体情况来进行。在下层，主要是做好支撑工作，既然是支撑，那肯定是要很牢固，这样才能起到支撑的作用，主要是发挥混凝土的作用。此外，还有铺设钢筋，这样能增强牢固程度。

2、施工的监测工作

之前一直在强调检测工作的重要性，那么，既然是检测，那么就会有检测的对象、检测的人员、检测的标准和检测的仪器。在整个施工过程中，地铁车站基坑围护结构的检测是重中之重，这是影响到后面是否会发生位移，是否能保证地铁平稳运行和乘客是否安全的关键。在检测的过程中，检测人员要严格按照国家的标准，提高结果的科学性，将检测所得的数据进行有效的分析。

四、结语：

综上所述，地铁车站安全和平稳的运行非常重要，在这个中间，地铁车站基坑围护结构及其施工检测又显得极其重要，这个检测不仅包括地下泥土的结构、泥土的硬度还有地下水的情况，地上的大气的湿度、泥土的含水量等，这些因素都是应该被关注的，只有时刻关注这些，并且及时采取相应的措施，才能使得地铁平稳、安全的运行。

参考文献：

[1]陈长强，陈晓，刘芳，张宏羽，阎奇武.长株潭城际铁路开福寺站主体结构基坑施工监测研究[J].中小企业管理与科技（中旬刊），2016（08）：184-188.

[2]吴意谦.潜水地区地铁车站深基坑降水开挖引起的变形研究[D].兰州理工大学，2016.