基坑施工監(jiān)測總結(jié)

1、軌道交通明珠線二期工程長陽路車站基坑施工監(jiān)測總結(jié)上海京海工程技術(shù)公司SHANGHAI JINGHAI GEO-TECHNIQUE COM.上海市軌道交通明珠線二期工程長陽路站基坑施工監(jiān)測總結(jié)建設(shè)單位：上海市地鐵建設(shè)有限公司 施工單位：上海市第一建筑工程有限公司 監(jiān)測單位：上海京海工程技術(shù)公司總 經(jīng) 理：王梅珍總工程師：馬文亮編 寫：高建民參加人員：盛建煜 馬寶獻 趙滿利 葉書貝 陳全書上海京海工程技術(shù)公司二零零二年十月目錄工程概況 地質(zhì)條件與周圍環(huán)境情況（一）地質(zhì)條件1（二）周圍環(huán)2 三、監(jiān)測內(nèi)容與測點布境 置 2 四、基坑土體加 固 3 五、基坑挖土施工概況（一）、挖土施工情況5（二）、變形

2、情況71）、 圍護墻體變形情況72）、支撐情況103）、地表與管線沉降情況134）、建筑物沉降情況1313六、 認識 和體 會地鐵明珠線二期長陽路站基坑施工監(jiān)測總結(jié)一、 工程概況工程建設(shè)單位：上海市地鐵建設(shè)公司工程設(shè)計單位：上海市地下建筑設(shè)計院工程監(jiān)理單位：寶鋼建設(shè)監(jiān)理有限公司 工程施工單位：上海市第一建筑工程有限公司 明珠線二期長陽路車站位于大連路、長陽路交界處，車站呈南北走向，主體 位于大連路下，穿越長陽路。車站采用雙柱三跨鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，預留與規(guī)劃的 地鐵 4 號線的“ T 字形”換乘段。車站主體圍護結(jié)構(gòu)采用地下連續(xù)墻，順筑法施 工。長陽路與大連路上大量的市政管線在施工前隨道路翻交進行了

3、搬遷。 車站的 北端頭井鄰近的正泰橡膠廠均已拆遷。道路翻交后車站東側(cè)緊鄰大連路，長陽路繞南端頭井通過，車站西、北側(cè)為 居民住宅。整個車站施工區(qū)已形成封閉，已完全具備連續(xù)施工的場地條件。車站全長 221m ，標準段寬 21.6m ，端頭井寬 26m ；標準段基坑開挖深度 15.29m ，端頭井基坑開挖深度 17.49m ，換乘段基坑開挖深度為 22.48m ；車站 中心頂板覆土 3.50m 。車站深基坑圍護結(jié)構(gòu)采用地下連續(xù)墻，不同位置的厚度、深度與入土比如下 表，混凝土強度等級為 C30 ，抗?jié)B等級為 0.8Mpa ，鋼筋保護層外層 70mm ，內(nèi) 層 50mm 。地墻位置地墻厚 度（mm ）地

4、墻深 度（m ）入土比墻趾十層標準段60029.20.911-2標準段（近正泰橡膠廠處）80030.50.991-2北端頭井100035.51.001-2南端頭井80032.20.841-2換乘段1000420.871本工程采用明挖順筑法施工。支撐采用609鋼管。標準段為4道支撐，端頭井設(shè)5道斜撐，換乘段6道支撐。監(jiān)測工作于2001年1月幵始進入工地進行測點布設(shè)，于2002年9月全部結(jié)束。二、地質(zhì)條件與周圍環(huán)境情況（一）地質(zhì)條件根據(jù)地質(zhì)勘察報告，本地塊土層分布穩(wěn)定，土層物理力學指標、空間變異性較小。在基坑幵挖深度范圍內(nèi)，本工程所涉與到的深度內(nèi)共有5層土體，分別為： 填土 ：厚度 1.303.0

5、m，層底標高 1.44-0.44m，底層埋深 1.30 3.00m，其下為灰黃色粉質(zhì)粘土； 2灰黃色粉質(zhì)粘土層，層厚 0.502.50m，層底標高0.18-1.06m，底 層埋深2.503.80m，飽和、軟塑、不均勻，含鐵錳質(zhì)與氧化鐵斑點，夾薄層粘 性土，屬于高壓縮性土；3灰色粘質(zhì)粉土：厚度 0.002.50m，層底標高-2.32-3.39m，底層埋 深5.006.00m，很濕、稍密、不均勻，夾薄層粘性土，含云母片，屬于中壓縮性土; 灰色淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土：厚度3.007.20m，層底標高-6.32-7.49m，底層埋深9.0010.00m，飽和，流塑，夾粉砂薄層，偶夾粉土團塊，屬于高壓縮 性土；

6、 灰色淤泥質(zhì)粘土：厚度9.0010.00m，層底標高-16.32-16.76m，底層埋深19.0019.50m，流塑，尚均勻，夾少量極薄層粉砂，局部見貝殼碎片， 屬咼壓縮土。 1-1灰色粘土：層厚度 5.006.00m，層底標高-21.38-22.49m，底層埋深24.0025.000m，軟塑，含少量泥鈣質(zhì)結(jié)核與半腐植物根莖與鈣質(zhì)結(jié)核， 屬咼壓縮土。1-2灰色粉質(zhì)粘土：厚度 10.0017.00m，層底標高-32.26-39.38m ， 底層埋深35.0042.00m ，軟塑，不均勻，夾少量粉土薄層，含云母片，屬于中 高壓縮性土。4灰綠色粉質(zhì)粘土：厚度 1.305.50m，層底標高-37.76

7、-41.88m，底層埋深40.5044.50m，可塑，尚均勻，夾有粉土，屬于中壓縮性土。車站范圍內(nèi)淺部地下水屬潛水類型，受大氣降水與地表逕流補給，水位動態(tài)為氣象型。地下水位埋深 0.50.7米。車站基坑幵挖深度為17.3923.75m以上的地下水為潛水類型，土層主要以淤泥質(zhì)軟土為主，含水量高，孔隙比大，壓縮性高，強度低，滲透性差，有較大的流變特性，易產(chǎn)生較大的變形。坑底層 灰色淤泥質(zhì)粘土或1-1層灰色粘土也易產(chǎn)生流變和回彈隆起。（二）周圍環(huán)境車站東側(cè)緊鄰交通繁忙的大連路，道路下面埋設(shè)有上水、通訊與煤氣等重要市政管線。車站西側(cè)有多幢兩層居民住宅，屬六十年代以前建筑，基礎(chǔ)差，結(jié)構(gòu)破舊，特別是北端頭

8、井部分建筑已屬于危房。最近的距離基坑圍護結(jié)構(gòu)約12.0米左右。三、 監(jiān)測內(nèi)容與測點布置長陽路車站基坑保護等級為二級， 原定近正泰橡膠廠處保護等級為一級，但基坑挖土前已拆遷，所以基坑保護等級統(tǒng)一定為二級。根據(jù)基坑采用信息化施工，對圍護結(jié)構(gòu)體系與周邊環(huán)境的安全進行監(jiān)控的要求，長陽路車站基坑施工監(jiān)測設(shè)置了如下內(nèi)容：（一）圍護結(jié)構(gòu)體系監(jiān)測內(nèi)容設(shè)置1. 墻體測斜、墻頂位移2. 墻體沉降3. 支撐軸力4. 立柱沉降5. 坑內(nèi)土體回彈6. 坑外水位7. 土壓力（設(shè)計要求）8. 墻體彎矩（設(shè)計要求）（二）周邊環(huán)境監(jiān)測內(nèi)容設(shè)置地表沉降建筑物沉降9.10.11. 地下管線監(jiān)測測點布置情況見附表附：長陽路地鐵車站施

9、工監(jiān)測測點情況表序項目測點數(shù)量測點構(gòu)成埋設(shè)方法1地表沉降測量60點2地墻頂沉降測量30點3地墻頂位移30點地墻測斜孔30孔30-42 米4十壓力測試2孔每孔6只十壓力盒鉆孔5支撐軸力測試6組29只軸力計焊接6鋼筋應(yīng)力測試4組每組8只鋼筋應(yīng)力焊接7基坑冋彈測量3孔每孔深30m 4只磁鉆孔8基坑外水位監(jiān)測6點每孔深18m鉆孔9立柱沉降8點10建筑物沉降監(jiān)測47占地下管線監(jiān)測57 點直接點22，間接點四、基坑挖土施工概況基坑挖土分區(qū)分段進行施工，每區(qū)又分塊、分層放坡幵挖，如下圖第二施工區(qū)第三施工區(qū)第一施工區(qū)長陽路車站基坑挖土施工分區(qū)圖基坑挖土于2001年10月3日幵始，10月6日標準段與南端頭井第一

10、層挖土。由于受APEC會議的影響，基坑挖土暫時停止，到10月24日恢復挖土施工。挖土區(qū)域主要集中在換乘段和南端頭井。11月8日北端頭井也同時進行挖土， 這樣, 挖土從兩個端頭井分段、分層向中間推進。端頭井挖土結(jié)束后，標準段全面分層幵挖，多點挖土流水作業(yè)，加快了基坑挖土施工的進度。由于換乘段挖土深度大, 兩側(cè)有封堵墻需要鑿除，該位置挖土最后結(jié)束。端頭井挖土分五層幵挖，南端頭井放坡到22軸，北端頭井放坡到7軸。標準段分五層幵挖。（一） 第一施工區(qū)（2131軸）挖土施工情況:第一層土幵挖斜撐完成后，再將基坑中部的土體挖去。標準段的幵挖是每次幵挖一道支撐的工作面后，進行支撐施工，當支撐完成后進行下 一

11、段支撐工作面的幵挖。APEC會議結(jié)束后從10月24日幵始向標準段、換乘段方向幵挖第一層土， 到10月28日2031軸第一層挖土全部結(jié)束，支撐到位。基坑挖土的同時，南端頭井盾構(gòu)出洞口注漿加固也在同時進行。第二層土幵挖第二層土（ 2131軸）幵挖從10月30日至11月12日結(jié)束。其中南端頭井第二層土于11月2日挖完，支撐到位。首先對標準段第一個支撐位置（61-2 ） 進行開挖，并進行圍令與支撐施工。隨后進行端頭井第二層土開挖，挖土過程與第一層端頭井挖土過程相似。由于開挖深度加大，挖土難度也相應(yīng)增加，挖土中 采取階梯式倒挖的方式：由基坑內(nèi)挖機將基坑中部土倒到基坑邊，再由基坑外的 挖機取土裝車。換乘段

12、由于要鑿除封堵墻，加上內(nèi)部支撐與連續(xù)墻呈斜交狀態(tài)， 圍令與支撐端部安裝困難大，支撐安裝速度慢。第三層土開挖第三層土（ 2231軸）幵挖工作從11月13日至11月23日結(jié)束。第三層 土由 2 臺 40T 履帶抓斗與坑內(nèi)二臺小挖機配合進行。 端頭井斜撐和標準段的 61-3 # 支撐位置采取抽條開挖方式，當支撐完成，進行預應(yīng)力施加后，再進行其他斜撐 的開挖，這期間保留基坑中部土體，當全部斜撐完成后，再對基坑中部的土體進 行開挖。第三層標準段的開挖與第二層土的開挖方式一致。第四層土開挖第四層土（ 2631 軸）開挖從 11 月 24 日至 11 月 27 日。首先挖取 26 29 軸標準段土，并安裝支

13、撐；然后在開挖端頭井內(nèi)土方。第四層土由1 臺 40T履帶抓斗與坑內(nèi)一臺小挖機配合進行。在白天不能出土的情況下，坑內(nèi)挖機進行 倒土開挖支撐位置土方，配合支撐安裝；夜晚全部投入挖土，但由于基坑深度增 加，端頭井支撐密度大，挖土速度減慢。第五層土開挖第五層土（ 2831 軸）開挖從 11 月 28 日至 12 月 2 日。挖土方法與四層 土開挖相同。 由于第五道支撐離基坑面底， 因此其下的土方 （六層土） 一并開挖。 開挖過程中采取分塊開挖，分塊澆筑墊層的方法。具體方法如下：首先將28 29軸標準段的土挖完，與時進行墊層澆筑；后對端頭井斜撐下土體進行幵挖、安裝支撐，并進行墊層澆筑。12月2日端頭井墊

14、層全部澆筑完畢。（二）第二施工區(qū)（18軸）挖土施工情況：2001第二施工區(qū)（北端頭井）挖土晚于南端頭井（第一區(qū)）進行，幵始于 年11月8日。第一層土幵挖W1 Q1W28Q28北端頭井挖土順序當支撐完成后進行下一段支撐工作第一層挖土從2001年11月8日幵始， 至11月12日結(jié)束，端頭井支撐全部到位。 幵挖的方向從標準段 111 #支撐向北端頭 井分塊推進，其中端頭井分塊幵挖（見右圖） 東、西側(cè)斜撐區(qū)域，進行支撐位置施工，保 留基坑中部的土體，第一道斜撐完成后，再 將基坑中部的土體挖去。標準段的幵挖是每 次幵挖一道支撐的工作面后，進行支撐施工， 面的幵挖。第二層土幵挖第二層土（ 17軸）幵挖從1

15、1月13日至11月16日結(jié)束。首先對標準段第 一個支撐位置（1-2 ）進行幵挖，并進行圍令與支撐施工。隨后進行端頭井第二層 土幵挖，挖土過程與第一層端頭井挖土過程相似。第三層土幵挖第三層土（ 16軸）幵挖工作從11月21日至11月25日結(jié)束。第三層土 由2臺40T履帶抓斗與坑內(nèi)二臺小挖機配合進行。端頭井斜撐位置采取抽條幵挖 方式，當支撐完成，進行預應(yīng)力施加后，再進行其他斜撐的幵挖，這期間保留基 坑中部土體，當全部斜撐完成后，再對基坑中部的土體進行幵挖。第三層標準段 的幵挖與第二層土的幵挖方式一致。在端頭井挖土的同時，標準段（第三施工區(qū)） 也多點作業(yè)，全面幵挖，基坑挖土全面展幵。第四層土幵挖第四

16、層土（ 15軸）幵挖從11月27日至11月27日。首先挖取34軸 標準段土，并安裝支撐；然后在幵挖端頭井內(nèi)土方。 第四層土由2臺40T履帶抓 斗與坑內(nèi)一臺小挖機配合進行。但由于基坑深度增加，端頭井支撐密度大，挖土 速度減慢。第五層土幵挖第五層土（ 14軸）幵挖從11月28日至12月4日。挖土方法與四層土 幵挖相同。由于第五道支撐離基坑面低，因此其下的土方（六層土）一并幵挖。幵挖過程中采取分塊幵挖，分塊澆筑墊層的方法。具體方法如下：首先將34軸標準段的土挖完，與時進行墊層澆筑；后對端頭井斜撐下土體進行幵挖、安裝 支撐，并進行墊層澆筑。此時，標準段第一層挖土已經(jīng)到達12軸。（三）第三施工區(qū)（821

17、軸）挖土施工情況：在第一、第二區(qū)挖土的同時，第三區(qū)挖土也相繼進行。這樣，整個長陽路車 站的基坑挖土施工全面展幵，這大大加快了基坑挖土的速度，縮短了基坑施工周 期，但是，隨之而帶來的是基坑變形速率加快，地下管線沉降過大，不得不采取 注漿加固措施來保護管線。第一層土幵挖第一層挖土（ 811軸）從2001年11月13日幵始，至11月19日結(jié)束， 逐段放坡幵挖到11軸，支撐安裝到24-1 o標準段的幵挖是每次幵挖兩個支撐的 工作面后，進行支撐施工，當支撐完成后進行下一段支撐工作面的幵挖。1220軸從2001年11月19日幵始，至12月10日結(jié)束。第一道支撐安裝全部到位。此后，基坑第二區(qū)挖土米用從兩端相

18、向向中間推進，挖完一層后再挖下一層， 最后一層逐段幵挖并澆筑墊層。到2003年1月18日標準段基坑挖土全部結(jié)束，次日標準段墊層全部澆筑完成。換乘段（2326軸）由于挖土深度大，兩側(cè)封堵墻鑿除困難，挖土于 2003 年1月29日結(jié)束，至此，長陽路車站基坑挖土全部結(jié)束?；油馏w幵挖過程中，自始至終地貫徹了 “快挖快撐”的指導思想，盡可能的控制基坑變形。五、基坑變形分析1）、圍護墻體變形與地表沉降情況從不同挖土施工區(qū)段的不同階段對挖土區(qū)域內(nèi)圍護結(jié)構(gòu)變形（測斜）進行分析.從南端頭井基坑挖土期間的測斜數(shù)據(jù)上反應(yīng)，在第一層挖土結(jié)束后，連續(xù)墻產(chǎn)生的水平位移并不大，這是由于挖土深度小、支撐安裝與時。但是，由于

19、APEC會議期間停工，到第二層挖土幵始，連續(xù)墻上部水平位移達到3mm。第二層挖土結(jié)束后Q15最大水平位移達到13.79mm，最大變形位置位于深度 7m處，位移 明顯大于 Q13、Q16，這是由于同期端頭井盾構(gòu)出洞口注漿加固所致。隨著挖土 深度和難度的增加，進入第四層挖土以后，挖土時間相對加長，連續(xù)墻位移變形明顯增加，到端頭井挖土結(jié)束，Q13、Q15、Q16的累計最大位移量分別達到36.57mm27.01mm28.29mm，變形曲線見附圖一（南端頭井測點變形曲線）附圖一南端頭井圍護變形曲線Q13各挖土階段的變形曲線mm70-106050403020100頂板完成第三層挖土結(jié)束第四層挖土結(jié)束第五層

20、挖土結(jié)束底板完成.一第一層挖土結(jié)束第二層挖土結(jié)束Q15各挖土階段的變形曲線mm第二層挖土結(jié)束第三層挖土結(jié)束第四層挖土結(jié)束第五層挖土結(jié)束底板完成頂板完成第一層挖土結(jié)束mm6050403020100-10Q16各挖土階段的變形曲線135791113151719212325272931第一層挖土結(jié)束第二層挖土結(jié)束A第三層挖土結(jié)束 一第四層挖土結(jié)束 一第五層挖土結(jié)束 底板完成 -頂板完成北端頭井在2001年10月10日幵始進行隧道出入洞口加固，采用攪拌樁加固，到10月11日下午Q30向坑內(nèi)位移27.3mm（位于12米處），隨后采取措施,附圖二洞口攪拌樁加固Q3（變形曲線4035309月26日30251

21、0月 11 日2010月 15日151011月3日1 U501357911131517192123252729 深度北端井Q3（變形曲線70603020<01.11.1301.11.2201.11.3001.12.0301.12.0501.12.1502.01.13111315 1217/ 2292123252729圖四北端頭井地表沉降斷面變化曲線對施工進度進行控制，到10月15日變形速率減小，變形量增加減慢。 APEC會議期間停工，到11月3日隨著時間延長，圍護墻體變形有所恢復，恢復量在6mm 左右。變形曲線見附圖二。北端頭井挖土始于2001年11月8日，12月4日挖土結(jié)束，12月5日

22、墊 層完成。按每層挖土結(jié)束的工況繪制測斜變形曲線附圖三。從曲線可以看出，第二層挖土產(chǎn)生的變形小，其后每層挖土所產(chǎn)生的位移變形都在8-10mm 左右，特別是第五、六層土合并一次幵挖，產(chǎn)生的變形更大。從地表沉降情況來看，最終沉降量在30mm，只占圍護體位移量的 52%左-一一右，這與出入洞口采用攪拌樁加固有很大的關(guān)系。土體加固控制了坑外土體的沉 降變形（圖四）標準段挖土是采用分層全面幵挖，雖然基坑挖土的施工時間縮短了，但基坑標準段Q狡形曲線大，同時遠2201.11.28100種變形的80滯后效應(yīng)明顯。標準段圍護結(jié)構(gòu)變形二般在、6-801.12.10mm ，0局2部達01.12.309-10n6m4

23、0，弓I起臨時地下管線產(chǎn)生大的沉降丄保護地下管線的安全，采用注漿20T3-/-22-11131517192123252702.02.0402.02.18-02.02.25土過程中一次暴露的空間范圍較大，造成基坑圍護結(jié)構(gòu)變形明顯增加固調(diào)整管線變形曲率。根據(jù)地表沉降斷面的沉降過程來看，沉降隨挖土深度的加大而增加，在一到三層挖土期間沉降隨與基坑的距離增大而減小，最大位置在近基坑處，但四層以下標準段Q12變形曲線 -一._ 標準段Q1I變形曲線標準段Q2緩形曲線401.12.0601.12.1001 12 2001.12.3102.01.1002.01.2102 01 2802.02.0802.02.

24、25挖土以后的沉降出現(xiàn)離基坑處向外沉降量逐漸增大，最大位置基本在距基坑10-15米處（圖六），到挖土結(jié)束，最大沉降量達到 63mm。地表最大沉降量占圍護最 大位移量的75%左右（與對應(yīng)位置的 Q11最大位移量為86mm ）。影響范圍達 到40米處-70-10-20-30-40-50-60T14T15T16T17T18圖六標準段T13-T18沉降斷面沉降歷時曲線T132）、地下管線沉降情況地下管線的沉降與地表土體沉降的趨勢是一致的,最大沉降量也達到 70mm，在同時間段內(nèi)的沉降量也保持了較好的一致性。到2001年12月5日，由于管線沉降量已達到15mm 以上，采用注漿對管線進行加固處理。從注漿后

25、的沉降過程來看，南端頭井G16、G17、G18 管線監(jiān)測點在2001年12月9日注漿結(jié)束，沉降速率變小，沉降得到了控制。但隨著相 鄰段挖土的進行，管線沉降也在增加，到基坑挖土結(jié)束，底板完成后管線的沉降 速率明顯減小地下管線沉降變化曲線o O1 230-o O4 5- -60-從圍護結(jié)構(gòu)的測斜結(jié)果，我們有如下的認識與體會：1、圍護體的變形量隨基坑幵挖深度增加逐漸增大，基坑幵挖到底，圍護結(jié)構(gòu) 變形最大位置在幵挖面以下 2米左右；2、標準段圍護結(jié)構(gòu)的底部變形較大，但端頭井圍護結(jié)構(gòu)的底部變形較小，這 主要是基坑底部土體注漿加固控制了土體回彈產(chǎn)生的效果。3、在端頭井土體幵挖過程中圍護變形相對較小，但標準

26、段的變形量很大，這 與幵挖面的長度有很大的關(guān)系，標準段采用了全面幵挖的施工方式，使圍護體變 形量增長較快。4、每層土幵挖期間的變形速率較大，當支撐完成后變形速率相對減小。5、 當基坑邊沿的動載較大時，圍護結(jié)構(gòu)的變形相對較大，Q18、Q20位置處 經(jīng)常有大型機械設(shè)備與土方運輸車作業(yè)，造成該處位移量過大。這一點應(yīng)在今后 的施工中注意，盡可能的減少基坑邊沿的動載，以減少對基坑的影響。7、在基坑幵挖過程中，基坑的圍護體變形達到60mm 以上，這和二級基坑的控制標準相差較大，造成地表、管線沉降量過大。8、端頭井基坑挖土基本遵循了分塊、分層的原則，第一層挖土與第一道支撐 時間短，第二層挖土厚度達 3.6m

27、 ，用時較長，相鄰支撐安裝時間間隔較長，基坑 變形量增大。其變形量占總量的 2030% 。第三層以下挖土空間有兩道支撐，對 抓斗作業(yè)增加了難度，用時較長，挖土速度相對降低，無撐暴露時間間隔較長， 基坑變形量增大。其變形量占總量的 3050% 。3）、支撐情況 配合工況來分析標準段軸力變化，第一道支撐安裝后損失量不大，這與地表 的動載和第二層挖土有關(guān)；第二層挖土開始后，軸力稍有上升，但隨著第二道支 撐的施加，一道軸力相應(yīng)減小，減小量為5T ，但隨著挖土深度的增加，圍護變形增大，第一道軸力也相應(yīng)增大到開始狀態(tài)，第二道支撐軸力也開始增加。第三道 支撐安裝后，圍護變形速率減小，第二道軸力增加得到控制，一道軸力逐漸減小。 第四道支撐安裝后第三道軸力增加速度減緩。第五道支撐的安裝對第四道支撐軸 力影響不大。底板澆筑以后，第四道軸力減小，但幅度不大，此后各道軸力變化 不大。從測試結(jié)果看，未達到設(shè)計的最大軸力。由于地下墻施工時未在支撐安裝 位置處預埋鋼板，軸力計直接頂在地下墻上，軸力損失較快。另外，南端頭井第 一道支撐在盾構(gòu)洞門加固時