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案例:地铁车站深基坑监测
某地铁换乘车站深基坑工程监测案例,基坑深度约24m,采用盖挖逆作法施工,监测涵盖围护结构、中柱、周边隧道及地表沉降。
项目案例
案例:地铁车站深基坑监测
Section titled “案例:地铁车站深基坑监测”1. 项目基本信息
Section titled “1. 项目基本信息”| 项目要素 | 内容 |
|---|---|
| 项目名称 | 某地铁换乘车站深基坑工程监测 |
| 项目地点 | 某市主城区交通干道交叉口 |
| 监测周期 | 2022年8月 — 2024年1月(约17个月) |
| 业主单位 | 某市轨道交通集团有限公司 |
| 施工单位 | 某隧道工程股份有限公司 |
| 监测单位 | 宁波睿威工程技术有限公司(RailWise) |
| 监测等级 | 特级监测(地铁车站基坑,邻近既有运营线路) |
本项目为地铁换乘车站,基坑深度约24m,采用盖挖逆作法施工。基坑邻近既有运营地铁1号线隧道,最小水平净距约12m。施工期间需对围护结构、中柱、周边隧道及地表实施全过程监测。
2. 工程概况
Section titled “2. 工程概况”2.1 工程类型与规模
Section titled “2.1 工程类型与规模”- 车站形式:地下三层换乘车站
- 基坑尺寸:长约220m,宽约25m
- 开挖深度:标准段约24m,端头井约26m
- 支护形式:地下连续墙(墙厚1000mm,深约45m)+ 盖挖逆作
- 施工方法:盖挖逆作法,顶板先行,逐层向下开挖
2.2 地质条件
Section titled “2.2 地质条件”| 地层编号 | 土层名称 | 层厚(m) | 特征描述 |
|---|---|---|---|
| ① | 杂填土 | 2.0-3.5 | 松散,含原路面结构层 |
| ②₁ | 粉质黏土 | 4.0-6.0 | 可塑,中等压缩性 |
| ②₂ | 粉土 | 2.0-4.0 | 稍密-中密,含薄层粉砂 |
| ③ | 粉细砂 | 5.0-8.0 | 中密-密实,含承压水 |
| ④ | 圆砾 | 4.0-7.0 | 密实,卵石含量约30% |
| ⑤ | 强风化砂岩 | 5.0-10.0 | 风化强烈,岩芯呈土状 |
③层粉细砂含承压水,水位埋深约8m,基坑降水对周边环境影响显著,需加强水位和地表沉降监测。
2.3 周边环境
Section titled “2.3 周边环境”- 上方:城市主干道,交通流量大,需保持路面通行
- 北侧:既有运营地铁1号线隧道,最小净距约12m
- 南侧:某商业综合体(地下两层),净距约18m
- 东侧:某住宅小区(地上18层),净距约25m
3. 监测方案
Section titled “3. 监测方案”3.1 监测内容
Section titled “3.1 监测内容”| 监测对象 | 监测项目 | 监测精度 | 监测方法 | 监测频率 |
|---|---|---|---|---|
| 围护墙顶 | 水平/竖向位移 | ±0.5mm | 全站仪 | 1次/天 |
| 围护墙体 | 深层水平位移 | ±0.1mm/500mm | 测斜仪 | 1次/天 |
| 中柱 | 竖向位移/倾斜 | ±0.5mm | 全站仪 | 1次/天 |
| 周边隧道 | 收敛/沉降 | ±0.5mm | 全站仪 | 2次/天 |
| 地表 | 沉降 | ±1.0mm | 水准仪 | 1次/天 |
| 地下水位 | 水位变化 | ±5mm | 水位计 | 实时 |
| 支撑轴力 | 钢支撑轴力 | ±1%FS | 轴力计 | 实时 |
3.2 监测点布设
Section titled “3.2 监测点布设”- 围护墙顶位移点:沿基坑周边每12-15m布设1点,共约40点
- 测斜孔:沿基坑长边每20m布设1孔,共12孔
- 中柱监测点:每根中柱顶部布设1点,共约60点
- 隧道监测点:沿既有隧道每5m布设1个断面,每断面5点
- 地表沉降点:沿基坑周边及道路下方每10m布设1点
3.3 仪器设备
Section titled “3.3 仪器设备”| 设备类型 | 型号/规格 | 数量 | 用途 |
|---|---|---|---|
| 自动化全站仪 | Leica TM60 | 3台 | 围护墙顶、中柱、隧道监测 |
| 电子水准仪 | Trimble Dini03 | 2台 | 高程控制、地表沉降 |
| 固定式测斜仪 | INCLI-500 | 12套 | 围护墙深层位移 |
| 轴力计 | 振弦式 | 36只 | 钢支撑轴力 |
| 水位计 | 投入式 | 12只 | 地下水位 |
4. 监测数据(典型值)
Section titled “4. 监测数据(典型值)”以下数据为典型值或示例数据范围,仅用于说明监测趋势和量级。实际工程数据需以现场实测为准。
4.1 围护墙顶水平位移
Section titled “4.1 围护墙顶水平位移”| 施工阶段 | 累计位移典型值(mm) | 变化速率典型值(mm/d) | 控制值(mm) |
|---|---|---|---|
| 顶板施工完成 | 3-5 | 0.5-1 | 20 |
| 第一层土方开挖 | 8-12 | 1-2 | 40 |
| 第二层土方开挖 | 15-22 | 2-3 | 55 |
| 第三层土方开挖 | 22-30 | 1.5-2.5 | 65 |
| 底板浇筑完成 | 28-38 | 0.3-0.8 | 70 |
4.2 中柱竖向位移
Section titled “4.2 中柱竖向位移”| 施工阶段 | 累计隆起典型值(mm) | 变化速率典型值(mm/d) | 控制值(mm) |
|---|---|---|---|
| 顶板施工 | -2-0 | 0.2-0.5 | 10 |
| 逐层开挖 | 5-12 | 0.5-1.5 | 20 |
| 底板完成 | 8-15 | 0.2-0.5 | 25 |
4.3 周边隧道收敛
Section titled “4.3 周边隧道收敛”| 监测断面 | 最大收敛典型值(mm) | 变化速率典型值(mm/d) | 控制值(mm) |
|---|---|---|---|
| 近基坑断面 | 5-8 | 0.5-1 | 15 |
| 中间断面 | 3-5 | 0.3-0.6 | 10 |
| 远基坑断面 | 1-3 | 0.1-0.3 | 5 |
5. 预警与处置
Section titled “5. 预警与处置”5.1 预警等级划分
Section titled “5.1 预警等级划分”| 预警等级 | 触发条件 | 响应措施 |
|---|---|---|
| 蓝色预警 | 达到控制值50% | 加强监测,通知各方 |
| 黄色预警 | 达到控制值70% | 加密监测,现场会商 |
| 橙色预警 | 达到控制值85% | 启动应急预案,准备抢险 |
| 红色预警 | 达到控制值100% | 停工,启动抢险 |
5.2 典型预警事件
Section titled “5.2 典型预警事件”事件一:中柱隆起异常
- 时间:第三层土方开挖期间
- 现象:多根中柱隆起速率突增,最大达2.8mm/d
- 原因分析:该层土方开挖速度快,中柱底部支撑不足
- 处置措施:减缓开挖速度,增加临时支撑,加密中柱监测至3次/天
- 结果:72小时后隆起速率降至0.8mm/d,趋于稳定
6. 经验总结
Section titled “6. 经验总结”6.1 关键经验
Section titled “6.1 关键经验”- 盖挖逆作监测特点:中柱监测是盖挖逆作法的关键,中柱隆起直接反映底部支撑状态
- 邻近隧道保护:既有运营隧道监测频率需高于常规,建议2次/天
- 承压水控制:降水对周边环境影响大,需加强水位监测和地表沉降联动分析
6.2 技术亮点
Section titled “6.2 技术亮点”- 采用RAILWISE-TSM平台实现隧道、基坑、地表多源数据统一管理
- 设置中柱隆起自动预警,实现异常实时推送
- 监测数据与施工进度联动,实现动态风险评估
6.3 改进建议
Section titled “6.3 改进建议”- 建议增加中柱应力监测,更直接反映中柱受力状态
- 可考虑引入自动化收敛计,实现隧道收敛实时监测
