黄河邻岸异形超深基坑支护结构变形研究.docxVIP

1?工程概况

1.1?工程位置

济南市济洛路穿黄隧道项目位于济南市天桥区济洛路，该工程共分为北岸明挖工作井、盾构区间、南岸明挖工作井、南岸明挖合建段、南岸明挖汽修厂站五部分，全长共计4?760?m，其中盾构暗挖区段长度为3?850?m（图1）。

图1?济南黄河济洛路隧道断面示意

1.2?设计概况

南岸明挖合建区间起点里程为EK?0+568.128，终点里程为EK?0+974.747，全长为406.619?m。基础底板埋深20.60~32.30?m，顶板覆土为2.4?m及4.0?m，最大开挖深度约32.5?m；围护结构采用地下连续墙+内支撑支护的形式，地下连续墙深29.50~46.54?m，从南向北逐渐变深。标准段基坑设置4道支撑，异形段设置支撑数为4~8道，采用混凝土支撑与钢支撑混合支撑形式。

1.3?水文地质条件

南岸明挖合建段深基坑地处黄河一级阶地，地形平坦，地貌类型单一，地质主要以粉质粘土为主，深层埋藏有全风化状的辉长岩。施工区域内地下水类型为孔隙潜水，水位深度为890~1?300?mm，地下水补水以黄河水入渗及降水补给，基坑底板施工时应考虑地下承压水。

2?支护结构方案

结合地质条件、埋深以及地下水位，经综合比较，围护结构采用1.0?m和1.2?m地下连续墙+内支撑支护形式，地下连续墙采用H形钢接头防水，接缝处外侧设置3根高压旋喷桩接缝止水。

具体支护方案：围护结构标准段采用1.0?m地下连续墙，匝道口异形段及以北超深基坑段采用1.2?m地下连续墙。标准段基坑共设置4道支撑，首道支撑采用混凝土支撑，尺寸为0.8?m×1.0?m，水平布设间距为7.0?m；地下连续墙顶采用冠梁形式；第2道采用钢支撑，规格为609?mm，厚度为16?mm，水平布设间距为3.5?m；第3道采用混凝土支撑，尺寸与第1道支撑相同；第4道采用钢支撑，规格为?800?mm，厚度为20?mm，水平布设间距为3.5?m；钢支撑设置有钢围檩，其中第2道采用2?I?45?C、第4道采用2?I?56?a，第3道混凝土支撑设置有混凝土围檩，尺寸为1.2?m×1.5?m。地下连续墙兼作永久抗浮结构。

该工程降水方式是坑内降水，需要在开挖基坑前进行降水作业，只有将地下水位线降低至基坑底板1.0?m以下，才能确保基坑开挖工作顺利开展。市政与轨道交通合建段采用裙边+抽条基底加固方案，采用直径800@600?mm高压旋喷桩，加固基底以下深3?m。南岸明挖合建段平面图如图2所示。

图2?南岸明挖合建段平面示意

3?监测点布设

3.1?深层水平位移监测点布设

深层水平位移的监测主要利用测斜仪和测斜管，测斜管需要在地下连续墙施工时与地下连续墙钢筋笼提前绑扎后进行预埋，测斜管的预埋质量关乎后期监测数据的准确性，若测斜管出现堵塞、卡槽等问题，则会影响后续的监测工作。

为确保不损坏监测点，保证监测数据准确，测斜管在预埋时应满足下列条件：首先应选择质量合格的测斜管，上、下两段测斜管连接时应确保十字导槽相互对准，导轮可以顺畅通过，接头处应先用螺丝固定，随后用防水胶带密封，防止浆液渗入堵塞管道。测斜管上下口应用封盖固定密封，斜管长度与地下连续墙深度一致，同时应沿同一根主筋，每隔1?m用扎带绑扎，以确保测斜管顺直。十字导槽的一组导槽方向与基坑方向垂直，管口位置套1根长1?m的铁桶焊接固定，以防破墙头时损坏测斜管。在埋设测斜管时，管口位置应高出围护墙体或地表1~2?cm。

当孔底出现泥沙等沉淀物时，可采用高压水枪对孔内进行冲洗。并将埋设好的监测点位告知现场施工人员，做好警示标识。监测完成后，应盖好保护盖，避免杂物进入管内，影响监测。测斜管绑扎埋设模拟如图3所示。

图3?测斜管绑扎埋设模拟示意

3.2?墙顶水平位移和竖向位移监测点布设

地下连续墙顶水平和竖向位移监测点两者可以相互共用，该监测点采用专用监测杆，根据相关布设间距和特殊监测部位等要求，先用冲击钻在冠梁顶钻好孔位，孔位位置应避开防护栏杆，以便于后期监测时棱镜安装。然后用吹风机将孔内的混凝土粉尘清理干净，再将配置好的环氧树脂胶灌入孔内，随后将监测杆放入孔内。安放时应确保其垂直于冠梁面，同时做好监测点位标记，以便于后续开展监测工作（图4）。

图4?深基坑位移监测点布设模拟

3.3?支撑轴力监测点布设

合建段深基坑采用混凝土支撑和钢支撑的混合支撑体系，根据相关规范与设计要求，支撑每层均应布设轴力监测点，纵向断面的监测点应保持在同一竖向垂直线上，同时每层支撑布设的监测点数应不小于该层支撑总数的10?%。

混凝土支撑钢筋计安装还应满足以下要求：混凝土支撑采用钢筋计作为受力传感器，安装位置应在支撑中间部位或支撑长度的1/3处，若长度相对较长，可以安装在1/4处；钢筋计安装采用绑条焊的方式，焊接过程中应使用湿布覆盖，并不断浇水降温。将钢筋计布设在支