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摘要：地下连续墙是当前很多地铁车站进行深基坑施工所采用的支撑围护结构。深基坑在开挖的过程中，地下连续墙会出现不同程度的变形，其变形的程度会对施工安全有一定影响。基于此，本文将对地铁车站地下连续墙支护基坑变形进行分析和探究，希望为相关地铁车站施工提供一些帮助。
关键词：地铁车站；地下连续墙；支护基坑
引言：城市化进程的加快推动了城市中各项基础设施的建设，地铁作为一种交通工具，有效地缓解了地上交通的压力，使得地铁建设工程得到快速发展。地铁车站的基坑较深，要想降低其对附近环境的影响，应利用地下连续墙来对基坑进行围护，使基坑开挖的质量与安全得到保证。
一、工程概况
（一）车站基坑设计
某市地铁7号线呈东西方向，附近有很多绿化带与道路，外部为居民小区。该车站总长373米，标准段的净宽为32米，站中心的顶板覆土为2.5m，标准段基坑在开挖时的深度为15米，是钢筋混凝土四跨三柱的地下两层双岛型车站。该车站采用的基坑围护结构是地下连续墙，厚度包含60cm与80cm两类，地墙深度为28米，深入黏土土层。该车站竖向设置了五道支撑，其中，第一道支撑为地墙顶圈梁和60cm*80cm混凝土支撑的相互结合，第二道支撑至第五道支撑是φ609钢的支撑。车站里侧的五米范围内基底下方3.5米均使用高压旋喷进行加固，下翻梁的一些部位也使用高压旋喷进行加固。
（二）工程地质状况
该车站场区是正常的沉积区，从上到下可以把土层分成七个大层、十二个亚层与一个夹层。在这些土层中，①1层是近代人工进行堆填而成，①2层是河浜的淤泥，从②层到⑤层都是全新世（Q4）沉积层，从⑥层到⑦层都是更新世（Q3）沉积层，土层的分布大体均匀。从水文上来看，该车站场地的地下水为潜水类，一般都是从地表径流与大气降水进行补给，水位呈现气象型的动态，而且地下水的埋深通常是3cm至15cm，年均5cm至7cm。第⑤2层的灰色黏土是微承压水层，第⑦1层是第一承压的含水层，此承压水不会对基底产生危害。
二、基坑开挖
在基坑开挖以前，应针对坑内的土体采取预降水和地基加固的措施，开挖时需要参照时空效应理论[1]。其步骤为：第一，基坑开挖的条件是顶圈梁、混凝土支撑、地下墙满足设计强度，并且坑内的水位应降低到基底下方两米以上，地面超载需小于20千帕。第二，在基坑开挖的过程中，应分层、分区、分段对称进行，不能超挖。开挖每一步暴露出的地下墙体应保持3米宽度，开挖的每一层厚度应低于两米，不能在相同工况条件下开挖到最后。第三，土方开挖方法与顺序应符合设计的工况，坚持严禁超挖、分层开挖、先撑后挖、开槽支撑的原则进行。第四，应把各工况挖土的时间保持在八小时内，八小时需要将钢支撑安装完成，十六小时需要将钢斜撑安装完成，按时进行预应力施加，跟随工程进度按时进行预应力复加。第五，在机械挖土的过程中，应在坑底保留约二米至三米厚度的土层进行人工挖除和整平，避免坑底土扰动的现象，当开挖见底时应浇筑相应的混凝土垫层。第六，使用机械挖土方法的时候，用于挖土的车辆与机械不能在支撑上直接行走，挖土机械不能对工程桩、围护墙、井点、立柱、支撑进行碰撞，支撑顶面的荷载应低于4千帕。
三、支护基坑变形特征
对该车站的房屋沉降、地面、水位、支撑轴力、墙顶位移、地墙测斜等方面进行仔细的监控，第一时间获得相应的监测数据，对这些监测数据进行分析，使施工指导信息化。按照基坑的特性，顺着基坑围护边的方向每二十五米设计一个测斜孔。进行监测的频率应符合施工工况的具体需求，原则上对二层土下方每天进行一次监测，四道支撑下方应按照监测数据与施工工况对监测频率进行相应调整，使工程安全得到保障[2]。根据围护结构相同测点的时间和地墙变形之间的关系、不同测点的变形状况、不同工况的变形状况等监测的数据作为根据，从以下几方面展开分析和探究。
（一）时间和墙体最大位移的关系
混凝土支撑是基坑的第一道支撑，由于施工过程中有很多影响因素，选择Q25到Q28的监测数据，从二道支撑的开挖前十天到结构底板的浇筑，共计100天的墙体位移监测数据。坑内二层土没有进行扰动前，地墙大体上没有出现变形，当开挖扰动后，地墙产生了较大的变形量，尤其是基坑开挖持续了较长时间后，地下连续墙的变形会受到挡墙暴露时间的影响，这反映出了时空效应作用。当施加支撑预应力之后，其变形的速率逐渐减缓，跟随暴露时间与开挖时间的增加，其变化的累计数值仍处于增长状态[3]。部分监测点在开挖时受到相互干扰与超挖等情况的影响，使其在较长时间里变形的速率都比较高。当开挖到底板时，地下连续墙的侧向变形逐渐稳定，有效控制住了变形。
（二）不同测点的变形状况
地下连续墙的墙体变形表现出大肚状的中间大、两头小特征，满足一般的多道支撑围护变形的规律。监测数据显示，地墙变形的数值相对离散，这充分反映了复杂的深基坑开挖的过程，而且有很多不稳定因素，和理想变形有一些出入，控制地墙变形在施工过程中极其重要。大体上看，跟随地墙厚度的增加，变形的控制效果逐渐变得明显。
（三）不同工况的变形状况
按照监测获得的数据，选择80cm厚地墙的Q18与60cm厚地墙的Q27这两个比较有代表性的监测点当成分析的对象。根据分析可以得出，在施工条件相同的情况下，80cm厚地墙比60cm厚地墙的变形明显较小，并且80cm厚地墙比60cm厚地墙的变形曲线更加缓和，这些都和80cm厚地墙的刚度增大有一定关系。在基坑的顶部，两层土的开挖会使地墙侧向出现较小的变形量，三层土下方会受到开挖支撑时间与坑外土压的影响，明显增加了变形的速率，伴随着较强的时空效应。开挖面周围地墙变形产生最大值，80cm厚的地下连续墙出现约5cm左右的最大位移，60cm厚的地下连续墙出现约6.5cm左右的最大位移，按照现场监测数据来看，变形量约在开挖面上方1米周围。地墙变形的曲线不是十分圆滑，这和监测取点不密集、支撑预应力都有一定关系。伴随开挖向下方进行，上方仍存在一些变形，反映出地墙变形受预应力损失与支撑之间彼此作用所影响。
（四）位移计算
经过计算可得，80cm厚地墙的最大位移约为6cm，60cm厚地墙最大位移约为8cm，基底开挖面出现了位移的最大值。虽然现场实测和有限元的计算结果有一些出入，不过原则上仍然符合。模拟的数值结果比实际测量结果的位移量稍大，这和计算时忽略下翻梁加固、坑内降水等有一定关系。伴随开挖向下方进行，成功抑制住上方的变形，但实际测量与模拟相比上方变形较大，反映出施工时支撑预应力的损失与支撑彼此间的作用影响等情况，仍需进行深入研究。此外，伴随开挖向下方进行，变形速率增加的较为迅速，符合实际监测的结果。
结语：总而言之，地下连续墙在地铁车站的深基坑施工中具有重要作用。在进行监测的过程中，应勘察、对比监测信息，观察其是否和预期数值存有出入，认真考虑时间和墙体最大位移的关系、不同测点的变形状况、不同工况的变形状况等方面，从而不断优化施工过程，减小支护基坑的变形，有效提高施工质量。
参考文献
[1]周保军，杜晓玉.深基坑支护施工技术在建筑工程中的应用分析[J].建材与装饰，2018，（33）：5.
[2]赵睿宇.浅谈基坑钢板桩支护技术在路桥工程施工中的应用[J].建材与装饰，2018，（33）：263-264.
[3]龚锦钊.桩锚支护在深圳某软土地层基坑支护中的应用[J].西部探矿工程，2018，30（07）：26-30.