


合肥市轨道交通2号线潜山路站基坑围护监测
合肥市轨道交通2号线潜山路站位于长江西路与潜山路交叉口处,为2号线、3号线的换乘站。车站主体沿长江西路呈东西方向敷设,处于长江西路高架桥左侧,总长225.587m,采用明挖顺筑法施工。
车站主体结构为地下三层双柱三跨钢筋混凝土框架结构。标准段宽度为21.4m,覆土厚度3.24~3.67m,底板埋深24.7~25.15m;车站大、小端里程端均设端头井,小里程侧端头井覆土厚度3.59m,端头井宽度为33.90m,底板埋深26.21m;大里程侧端头井覆土厚度2.90m,端头井宽度为25.2m,底板埋深25.57m。基坑侧壁安全等级为一级。
车站支护结构采用桩+内支撑形式。主体围护结构均采用D1000@1200钻孔灌注桩,标准段采用一道混凝土支撑+三道钢支撑。东、西端头井均采用一道混凝土支撑+四道钢支撑,在高架桥墩处用减小支撑间距,对桥墩采取主动保护措施,控制其位移。围护桩桩间均采用100mm厚挂网喷射混凝土、基坑中间设460×460临时钢格构柱。
车站基坑周边环境复杂,① 有多处高层建筑物及高架桥: 丰乐公寓(19层,地下2层地下室,距离主体基坑约18m);安天国际(13层,距离主体基坑约8m);长江西路高架桥(桥墩基础采用钻孔灌注桩,桩底平车站基坑底,与车站平面距离约5m);② 密集分布有包括自来水、雨水、污水、燃气、强电、弱电等在内的管线。
场地范围内分布的地层主要为:人工填土、粘土(膨胀土)、残积土(膨胀土)、全风化泥质砂岩(遇水软化)、强风化泥质砂岩和中风化泥质砂岩。
车站基坑自身风险等级及周边环境风险等级皆为一级,地质条件复杂程度中等,综合评定车站基坑工程监测等级为一级。
项目特点
潜山路车站是合肥市轨道交通2号线的关键节点及重要车站之一,也是2号线、3号线的换乘站,具有以下特点:
①车站分三期开挖,施工周期较长(包括围护施工、基坑开挖及地下结构施工),而且基坑开挖施工流程较多,对周围环境的保护要求较高。
②基坑周边道路均为市区主干道,不间断车流、人流量大。道路下地下管网密集,其中包括管径较大的雨污水市政主管线,对工程施工影响相当敏感,须严格控制土体变形,确保周边管线的安全和正常使用。
③场地周边建构筑物密集(高层建筑、长江西路高架桥),且大部分处在工程的主要影响区内,对工程施工影响相当敏感,须严格控制基坑边土体变形,确保周边建构筑物安全。
④基坑开挖面积较大(围护面积5741m2),但施工的场地狭小,呈现为长度较长(约229m)、宽度较小(21.4m~33.9m)、但深度较深(24.7m~26.21m)的特点,这也为控制土体变形增加了难度;
⑤基坑侧壁土体皆为特殊性岩土(人工填土、膨胀性粘土、膨胀性残积土、遇水软化的全风化泥质砂岩),对水较为敏感,这也加大了施工控制难度,特别是对水的控制。
进行基坑围护安全监测,达到以下成果:及时了解基坑围护结构体本身的受力和变位情况,同时密切关注基坑周围建筑物及周边地下管线的变位情况,对基坑开挖过程进行动态监测;在预知可能出现危险的情况下及时报警,采取相应的应急措施,使基坑在施工期间确保围护结构的位移和变形在可控制范围内,使基坑施工最大程度地处于安全、经济的状况下进行;以监测指导施工,积累资料,完善基坑工程设计理论和提高基坑工程的设计水平,验证有关设计参数,使设计人员可以通过实测结果的的反馈信息在以后的基坑设计中进一步优化设计。
本基坑工程属一级深基坑,基坑开挖深度特别大,施工过程中若引起较大范围的土体变形,容易造成地下管线断裂和周边建构筑物的倾斜开裂。若断裂发生在雨水、污水等管线上,则会形成外部水源对围护结构产生危害,进一步导致基坑侧壁失稳;若发生在燃气和强电等管线上,则可能危害公共生命财产安全;若造成周边建构筑物的倾斜开裂,则会带来不可挽回的经济损失及社会影响。为控制基坑施工对周围已有建构筑物和地下管线产生的不利影响,保证周围环境与基坑围护结构的安全,我院于2013年2月~2015年7月进行现场施工监测,既包括常规的围护结构和周边土体、管线、建构筑物的变形监测,还对围护桩+内支撑的结构内力及土压力、孔隙水压力进行了监测。
在基坑开挖过程中,通过巡视检查,从宏观上对基坑围护体系和周边环境的异常情况进行记录和分析;通过对基坑冠梁水平位移、围护桩桩身变形等基坑围护结构的变形监测,掌握基坑围护结构变形情况,并分析和预测;通过对支撑轴力等结构内力监测,掌握结构内力变化情况;通过对对周边地下管线的竖向位移和差异沉降监测,了解不同类型管线的变形情况;通过对周边建构筑物的竖向位移和裂缝、周边地表的沉降监测,有效了解基坑开挖对周边建构筑物的影响。
在监测过程中,发现变形量或变化速率、支撑轴力超过预警值时,及时书面汇报业主、监理、施工、咨询等单位,并向监理单位提出预警建议,同时加大监测频率。ZQT16监测点于2014年3月23日测得桩体水平位移日平均变化速率超出预警值3mm/d,单次最大变化值11.28mm。在测得结果后,我方立即对数据进行复核检查,在确定数据准确后第一时间汇报业主、监理、施工、咨询等单位,同时将监测数据上传到信息平台(合肥城市轨道交通建设风险管理工作平台:http://subway-hf.telsafe.com.cn),并对监理提出黄色预警建议,监理单位发布黄色预警。后施工单位采取有效加固措施,使变形稳定且未进一步扩大。3月24日,监测数据反映,该监测点变形趋于稳定后,经各方讨论,由施工单位申请进行消警。


