中铁第五勘察设计院集团有限公司北京102600
摘要：城市轨道交通作为经济、有效、环保的交通方式得到越来越多城市的青睐。明挖法施工工法在地铁施工中得到越来越多的应用。本文通过对粉细砂地层明挖地铁车站施工道路沉降规律研究，分析车站基坑周边道路监测变形规律，提出相应的建议，为后续类似工程沉降控制提供一定的技术指导和依据。
关键词：粉细砂地层；明挖车站；沉降规律
StudyonConstructionRoadSettlementLawofsubwaystationwithfinesandlayer
LiPan
（ChinarailwayfifthsurveyanddesigninstitutegroupCO，LTD，Beijing102600）
AbstractUrbanrailtransitisbecomingmoreandmorepopularinmoreandmorecitiesasaneconomical，effectiveandenvironmentallyfriendlywayoftransportation.Theconstructionmethodoftheopenexcavationmethodismoreandmoreappliedinthesubwayconstruction.Basedonthefinesandlayeropencutconstructionroadsubwaystationstudyonthesettlementofthesurroundingroads，analysisthedeformationlawoffoundationpitmonitoring，putforwardthecorrespondingsuggestions，providetechnicalguidanceandreferenceforothersimilarengineeringsettlementcontrol.
KeywordsFinesandlayer；Excavatedstation；settlementlaw
1引言
随着城市人口的不断增多，城市车辆越来越大，道路越来越拥挤。如何有效解决城市的拥堵问题已经成为城市发展的一大瓶颈。城市地铁以其高效、快捷、环保等特点得到越来越多大中城市的青睐。城市地铁作为一种缓解城市出行压力的交通方式，一般建于城市中繁华、拥堵的地方，明挖法施工在地铁施工中应用较多[1]，在开挖过程由于开挖深度较大，对地层扰动次数较多，引起城市道路及地表沉降较大，对城市正常生活带来了一定影响[2]。本文通过对某地铁车站基坑施工过程中的第三方监测数据统计分析，总结出了基坑开挖对周边道路变形影响规律，提出相应的建议措施，为此后类似工程施工沉降控制提供一定的参考依据。
2工程概况
2.1工程概况
某车站中心里程为右K11+799.000。车站为双层岛式地下二层车站，结构形式为双柱三跨，车站主体长度309.5米，宽20.9米，总高14.51米，车站覆土厚度约3.5m～3.9m，车站主体结构基坑深度约为18.3m~19.6m。
2.2工程地质概况
本工程地质条件主要包括：
粉土填土①层、杂填土①1层、粉土③层、粉质粘土③1层、粉细砂③3层、粉质粘土④层、粉土④2层、粉细砂④3层、中粗砂④4层、圆砾卵石⑤层、中粗砂⑤1层、粉质粘土⑥层、粉土⑥2层、细中砂⑥3层、圆砾⑦层、中粗砂⑦1层、粉细砂⑦2层、粉质粘土⑦4层、粉质粘土⑧层、粘土⑧1层、细中砂⑧3层。车站范围内粉细砂层为主。
本站范围内45m勘察深度范围内，根据实测资料，本场地赋存两层地下水，地下水类型分别为潜水（二）和承压水（三）。本次勘察未见上层滞水，但由于大气降水、管道渗漏等原因，不排除局部存在上层滞水的可能性。
2.3施工工艺
车站主体采用明挖法施工，主体基坑支护结构采用钻孔灌注桩+钢管内支撑支护体系，降水为基坑外降水方案。标准段基坑开挖深度18.1米，采用Φ800@1400灌注桩；东侧盾构井处采用φ800@1200钻孔灌注桩，桩间采用100mm厚C20钢筋网喷混凝土，沿基坑竖向布3道Φ609mm钢管内支撑，钢支撑水平向间距约3.3m。灌注桩间挡土采用挂网喷射混凝土，桩顶设置钢筋混凝土冠梁，截面bxh=0.8mx1.0m，第一道支撑撑在冠梁上，其余均撑在钢围檩上，钢围檩均采用2根Ⅰ45c组合型钢。盾构井处增加一道Φ609mm换撑。
3监测点布置
基坑周边布设道路地表及管线沉降监测点。地下管线监测点原则上不单独设点，其变形值取与其距离最近处的地表变形值；重要管线监测点距离道路地表点较近时，需对地表监测点做适当调整[3]。监测点布设原则如下：
（1）在基坑四周距坑边10m的范围内沿坑边设2排沉降观测点，排距3～8m，点距20m。
（2）对暗挖出入口、换乘通道和风道结构，在结构中线对应地表布设一排测点，测点间距10m。
（3）在工法变化的部位、车站与区间的结合部位、车站与风道结合部位以及马头门等处均应布设测点。
（4）道路和地表沉降点应结合地下管线沉降测点布设。
（5）在基坑四周距坑边10m的范围内有重要管线时，将道路和地表测点布设在控制标准更加严格的管线或其对应的地表，排距3～8m，点间距20m。
（6）车站基坑影响范围内存在重要管线或建筑物时，每40m左右设一个横向监测断面，布设在管线对应地表或管顶位置。当存在多条重要管线时，测点应布设在变形控制要求较高的管线上或其对应的地表位置。
第三方监测沉降测点约214个。
4道路沉降统计分析
4.1基坑周边测点沉降统计
车站结构完成，测点沉降稳定后，统计了基坑周边214个监测点，沉降监测点一般累计沉降0～-30mm，平均累计沉降值为-10.55mm，其中28%的监测点累计沉降值超出《地铁工程监控量测技术规程》（DB11/490-2007）中要求的的控制标准[4]，监测点沉降范围分布图见图2所示。
图2监测点累计沉降值分布图
4.2基坑主测断面测点沉降规律分析
车站基坑共设主测断面3个，分别位于基坑西侧、中部和东侧见图3。
图3主测断面图
3个主测断面的沉降曲线分别如图4、图5、图6。
图4车站西段明挖基坑主测断面1沉降断面图
由图4～图6主测断面测点沉降统计规律分析可知：
（1）基坑南北两侧沉降规律基本一致。靠近基坑处沉降略小，随着远离基坑沉降逐渐增大，之后又随着距离基坑距离增大而逐渐减小，呈“U”字形或“V”字形规律，最大沉降点距离基坑边约8米。
（2）主测断面1、2受基坑北侧附属结构施工影响，基坑北侧沉降量略大于基坑南侧沉降量，主测断面3受附属结构施工影响较小，基坑南北两侧沉降量基本一致。
（3）基坑开挖影响范围基本在1倍的开挖深度，超过1倍开挖深度影响较小。
5结论及建议
5.1结论
（1）车站自主体基坑开挖至二次衬砌完成，车站自身结构变形已基本稳定，车站周边监测点沉降值于-0.00~-63.35mm之间，平均沉降值为-10.55mm，车站施工对周边建筑物、道路无明显影响。
（2）广渠门外站主体基坑采用明挖法施工，监测点预警率为28%，明显低于暗挖法施工车站预警率。
（3）广渠门外站明挖基坑南北两侧沉降规律基本一致。靠近基坑处沉降略小，随着远离基坑沉降逐渐增大，之后又随着距离基坑距离增大而逐渐减小，呈“U”字形或“V”字形规律，最大沉降点距离基坑约8米。
（4）基坑开挖影响范围基本在1倍的开挖深度，超过1倍开挖深度影响较小。
5.2建议
（1）根据明挖基坑两侧“U”字形或“V”字形沉降规律，对沉降较大区域加密测点、提高监测频率，沉降较小区域减少测点、降低监测频率，以便更有效的利用监测资源。
（2）考虑基坑开挖影响范围，合理布设监测测点。
（3）在施工过程中，施工单位应加强管理，控制围护桩施工精度、及时架设、对渗水较大段加强支护措施等。
参考文献：
[1]刘勇，冯志，黄国超等.北京地铁工程深基坑围护结构变形研究[J].地下空间与工程学报，2009，5（2）：329-335.
[2]李广信.高等土力学.清华大学出版社，2002
[3]刘建航，侯学渊.基坑工程手册[M].北京：中国建筑工业出版社，1999.
[4]北京市轨道交通建设管理有限公司，北京交通大学等DB11/490-2007地铁工程监控量测技术规程[S]北京：北京市建设委员会北京市质量技术监督局2007：42