地铁车站基坑监测数据处理与分析研究

地铁车站基坑监测数据处理与分析研究

中交路桥技术有限公司北京市100011

摘要:伴随当前城市化进程不断加快,城市建设发展速度越来越快,对地下空间的使用越来越多,在地铁车站建设的过程中,需要进行深基坑的挖掘工作,而现在深基坑工程的环境、地质条件越来越复杂,深度也越来越深,这也就造成了地铁车站深基坑频频出现安全事故。深基坑工程目前依然是难度高、风险高的岩土工程,所以对地铁车站深基坑进行分析和监测是非常重要的。

关键词:地铁车站;深基坑;支护体系;监测

1工程概况

车站的总长达到了484.6米,主要设置六个出入口和两个风亭,车站在施工的过程中采取明挖顺做法来操作。框架结构方面使用了地下单柱双跨钢筋混凝土框架,局部还使用了双柱三跨钢筋混凝土钢架结构。在围护结构方面主要使用了地下连续墙加内支撑体系。

2监测内容

该车站在进行基坑建设方面的安全等级要求是一级,在开挖基坑的过程中要求深度比较大,和基坑附近的环境特点与支护方案结合后进行评估,需要进行监测的主要内容包括以下几点:1)检测围护墙体的水平位移情况;2)对墙顶的沉降情况进行检测;3)对地下水位的情况进行检测。

3监测数据分析

在本工程当中,需要监测的范围主要包括了基坑附近的建筑物,车站基坑的围护结构,车站的构筑物以及相应的管线。根据相关的设计要求需要对附近1.5h(基坑深度h)之内的重要建筑、相应的管线等一系列市政设施,或者是在0.7h内的一些基础埋深小的建筑做出一定的保护和风险评估。对于围护结构主要进行水平位移方面的监测。对于附近的环境主要进行沉降方面地下水位方面的监测。

在本工程当中,最小的基坑开挖深度达到了16.5米,所以依照相关的规范要求,对基坑安全等级进行分类后发现本基坑的安全等级达到了一级的要求。另外还需要注意的是本工程在变形监测方面的要求非常高。在沉降监测水平位移监测方面等级是二级的标准。

3.1墙体水平位移监测结果分析

为了对基坑边坡伴随着土方进行施工的时候稳定情况进行研究,最为有效而且直接的办法就是对围护墙水平变形情况进行监测。此次监测过程主要选择zqt1、zqt3和zqt9个监测点的数据,然后做好分析研究的工作。利用相关的软件进行分析后得出以下结论。依照zqt9点获得的结果可以非常明显地发现在墙顶、第四层、第六层钢支撑结构还有基坑底部的一些水平位移情况出现了波形变化,出现这种情况的主要原因在于施工的机械影响、天气情况的影响以及一些运输车辆对其产生的影响。在基坑开挖的时候,围护墙体出现的水平位移量比较小,大致在安全范围之内。伴随着基坑开挖的深度逐步加强,墙体当中的最大水平位移出现慢慢向下移动的情况。在12米的周围出现了最大值8.25毫米,这就说明了基坑在快挖到基底的过程中,坑b的2/3处出现了最大位移。你照例zqt1、zqt3点出现的水平位移和时间之间的规律来看,沿着深度变化的趋势和zqt9大致相似的,主要是在12米的深度出现了最大的水平位移。然而从宏观上进行分析,可以发现zqt3的地方,具有最小水平位移量,最大的水平位移只有5.79毫米,这就说明了在基坑进行开挖的时候,坑壁的水平位移具有时空效应。

通过以上分析,可以很明确的发现,在有支撑的帮助的条件下。围墙墙体里面深度不同状态下的水平位移可以对为围墙的实际变形情况进行真实反映。这些说明获取的测量值不会受到外界非常大的影响,数据相对比较稳定,在基坑施工监测过程中是一个非常重要的项目。所以在进行工程施工的过程中需要对墙顶的水平位移情况以及墙上的水平位移情况进行正确监测,并进行合理的分析,获取的测量结果需要进行相互校核,只有这样才能对实际状况进行全面掌握。

3.2墙顶沉降监测结果分析

为了对基坑围护结构的稳定性进行研究,对地下连续墙的基坑开挖过程中出现的沉降以及隆起趋势进行观察,并监测隆起的情况,本次主要是对ZQC1、ZQC5和ZQC15三个测点进行研究分析,并发现其变化规律,如图1所示。

从图一中可以非常明确地发现伴随着开挖的进行,时间不断推移,墙顶逐步抬升,在第一道钢筋混凝土支撑以及第二道钢筋混凝土支撑之间,速度增长最快。在进行第四层土体开挖的时候,底板浇筑前出现了最大的墙顶隆起。ZQC5和ZQC15的地方监测指示比较接近,比ZQC1处的值要大,三处监测点的沉降值都没有超过警戒值20毫米以上,这就说明了整个基坑是安全的。这些变化也清楚地反映出基坑在开挖面以下的土体,因为需要卸载,以及主动区土体绕过围护墙有挤压出基坑内部的情况,所以造成了整个围护墙体出现向上抬升的情况,而且在越靠近基坑底部的地方隆起值也就越大。这个时候基坑的整个安全系数是处于最小的状态。

在进行车站底板浇筑之后,到整个车站结构封土前,地下墙的隆起值都处于减少的状态,也就是说围护墙出现了一定程度的下沉回落。基坑围护的结构也慢慢趋向于安全的状态。

3.3地下水位监测结果分析

为了对基坑的稳定性以及基坑影响周边环境的情况进行分析研究,对周边场地在基坑开挖的时候地下水位的情况进行了观察和研究,对基坑开挖造成附近构建物影响程度进行评估,本节主要是对sw9测点进行一定程度的分析,以便寻找其出现的变化规律。图线如图2所示。

在开挖基坑上层土体的过程中,因为开挖的工作需要,让地下水位不断降低,所以这个时候地下水位处于持续降低的状态,因为是通过管井进行抽水的,再基坑开挖到一半的时候,基坑的附近出现了地下水位最低值。这也就表明了在降水的时候,虽然基坑围护进行了防渗墙的设置,但是附近的地下水还是不断渗入防渗墙,并且补偿了基坑内的地下水位。因此也就说明了需要让抽水的速度比渗流的速度大,只有这样才能让水位有效降低。接着因为不需要再让基坑内部的地下水位降低,所以抽水的工作基本上停止了,这个时候周边的场地地下水不断向基坑周围进行补偿,造成水位出现缓慢上升的情况。车站的底部浇筑完后,抽水的工作不再进行下去,直到整个车站结构封土,周边的场地地下水位慢慢的出现了回升的状态,直到和初始地下水位持平,这就说明了整个工作过程没有对附近的地下水位产生较大的影响。

4结语

本文通过对项目数据进行分析监测,找到其出现的内在联系,并进行进一步的分析。

参考文献:

[1]全金谊,张兴国,王磊.高精度测量仪器在基坑监测中的应用:以济南市大明湖路武岳庙历史建筑保护基坑监测项目为例[J].城市勘测,2013(2):150-153.

[2]张晓军.地铁车站基坑监测数据处理与分析研究[J].浙江建筑,2017,34(2):25-28+48.

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