摘要：本文先对明挖基坑变形影响因素进行分析，进而在基坑中部桩体水平位移和基坑中部桩顶水平位移等相关方面入手，对地铁车站明挖基坑变形规律进行分析，然后在加强监测频率和围护变形控制等相关基础上，对地铁车站明挖基坑变形控制对策进行详细阐述。
关键词：地铁车站；明挖基坑；变形控制
在科学技术不断发展之下，地铁车站的建设规模和数量正在逐渐增多，在建设过程中使用最广泛的就是明挖法。在明挖地铁车站施工时，基坑变形的现象比较常见。基坑是整个施工中的关键环节，只有保障了基坑的质量，才能够对地铁车站的使用寿命进行延长，以此获取更大的社会效益。因此，对地铁车站明挖基坑变形的控制对策进行分析研究有一定现实意义。
一、明挖基坑变形影响因素
影响明挖基坑变形的因素有很多，其中有地质因素、设计因素以及施工因素等，地质因素包括土层性质以及施工地水文条件等，设计因素则是前期设计存在不规范的问题，进而导致后期施工也存在偏差。设计单位依据不同地质性质设计出相关的围护结构与支撑结构，不同地质种类对围护结构的影响也不尽相同。比如在饱和度较高的软粘土中进行基坑的开挖工作，则形成的地层位移比砂土与硬质土中要大得多。各个城市地铁处在的地质条件都有很大的差别，基坑变形控制难易程度与方式也有很大不同。在实际施工过程中，不能够只是对其他城市的经验进行参考，还需要充分地考虑不同地质情况进行施工。
设计因素对深基坑变形的影响有很多，其中具体有入土深度与围护墙体刚度、支撑位置以及深基坑开挖深度等，还有平面尺寸以及预应力大小，这些都会对深基坑变形形成很大的影响。
而施工因素也同样很多，其中有施工开挖方式和结构建设方式，施工方案实施的质量，还有则是在施工过程中做的变形控制方式等，这些都会对基坑变形形成不同程度的影响。
二、地铁车站明挖基坑变形规律
在卵石地层中，基坑的开挖会随着支撑设置与受力分布的变化而变化，围护桩变化呈现上大下小的部分特征，最后则逐渐发展成为中间突出的类型。在基坑开挖时，桩后地表沉降形成的原因是围护桩发生了水平位移的现象，这导致了桩后土体出现水平位移的问题，进而导致地表出现沉降。在明挖深基坑变形中最明显的部分是基坑中部位置。还有则是桩体和桩顶等。
（一）基坑中部桩体水平位移
在对基坑中部水平位移进行测量时，发现了基坑中部桩体水平位移侧孔在基坑开挖时有变形情况，这个部位首层支撑架设时，围护在桩顶部累积的变形值有一定量，并且在首层支撑架设之后，桩顶依旧继续往基坑内发生变形。其中的原因之一就是此部位基坑边存在很多堆载，在下挖过程中，二三层钢支撑架设相对及时，所以围护桩的中下部位变形不太明明显，基坑开挖到基底之后，桩底中部累积变形值也相对稳定。
（二）基坑中部桩顶水平位移
在基坑中部桩顶水平位移测点在首层钢支撑架设之前，其变速的速率相对较快，在此阶段中变形值很大，当基坑在继续开挖的时候，此测点变形速率逐渐变慢，但是变形依旧在继续，直到第三层钢支撑架设完成之后，累积变形值会更大，在最终开挖成功之后的的变形值持续上升。在基坑中部首层钢支撑未达到设计要求时，施工单位没有及时的施补轴力，因此就导致基坑开挖过程，尤其是首层支撑架设之后，这个部分围护桩顶依旧出现变形的情况。
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（三）基坑中部地表沉降
在基坑开挖的过程中看，基坑中部的地表沉降经过监测时呈现出相关的曲线图。在基坑开挖初期阶段中，距离基坑坑边最近的测点沉降速率最快，在首层支撑架设的时候，累积了一定量的变形值，在继续开挖之后最近的测点也继续发生变形。随着基坑的开挖，其累积变形值也逐渐上升。当首层支撑架设完成之后，在基坑继续开挖的过程中因为桩后深层土体出现了水平位移，在基坑边的测点也相继的出现沉降变形情况。
三、地铁车站明挖基坑变形控制对策
在基坑开挖过程中，首层支撑架设的质量十分重要，其能够直接对围护桩与桩后土体变形情况进行直接影响。在基坑首层部支撑预加力比较小，在这种情况下会导致加撑之后围护桩依旧会出现变形。针对这个问题需要从以下几方面做好控制工作。
（一）加强监测频率
为了能够保障监测可靠度以及及时发现问题，并且对施工安全进行保障，需要对不同工程项目和不同监测位置进行不同频率的监测，在这其中要保障和控制精准性。监测频率要依据施工进程进行合理的调节。在基坑挖掘的时候，需要对护体墙位移与坑底隆起的部分进行监测，其频率为每天两次，以此来对变形控制在安全范围中，在此基础上进行监测。主体板施工在完成之后，其监测频率可以调节到每天以此，结构施工监测频率可以为每周一次，在封顶之后也需要每周至少一次进行。通过合理的监测频率，可以对基坑开挖时发生的变形问题进行及时的发现，并且在相关问题基础上实施及时有效的控制措施，以此保障基坑的质量。
（二）围护结构变形的施工控制
通过对围护结构侧向位移监测，能够直接明了地反映出基坑实际状况，同时也能完整的反应出围护结构变形情况，这也是施工监测中的重要工作内容。在施工过程中，围护结构外受力主动压力的影响，基坑底部内侧受到被动土压力，这种不平衡的荷载会导致基坑外的土体往坑内移动，这样就导致了围护结构的变形。在开挖深度不断加大的情况下，不平衡的现象也逐渐严重，同时往下延伸，其变形量也逐渐增加。在对围护变形中，其基坑上部想基坑外倾斜，而下部则向基坑内倾斜。因此，在进行控制的时候要在基坑上部尽可能的使用混凝土进行支撑，这样可以承受因为基坑开挖而形成的拉力。在开挖深度逐渐增加之下，其倾斜的程度逐渐加大。在实际施工过程中，依据监测数据在基坑加深时调节架设的支撑轴力，以此进行及时有效的补充，在施加预应力的基础上控制变形问题。在开挖基地附近时，因为内部土压力的突然增加，其变形量会减小。所以在施工的时候要就及时架设支撑，以此抵抗围护结构受到的压力，进而缓解变形的情况。
（三）基坑变形控制
在进行地铁车站基坑施工时，土方开挖和支撑安装是一起交叉进行的。在此过程中要依据先支撑后开挖的原则进行，尽可能的做到掏槽开挖以及快挖快撑。要在满足安全和质量的基础上，挖土与支撑速度也要尽量的加快，特别是在开挖到位直至支撑施加预应力这个阶段的时间要尽量缩短，不能够超出四个小时。在此过程中要及时的安装钢支撑，要减少不必要的空置时间。除此之外，在基坑土方开挖的时候，需要依据土质的情况使用分层、分块以及对称等相关的开挖顺序。在开挖的时候要考虑到时空效应和因素。在地下水比较丰富的地区进行开挖时，开挖的过程要考虑因为水土流失而导致的支撑不平衡问题，支撑不平衡会导致基坑坍塌或者是对周围环境形成影响。基坑内支撑结构的形式取决于开挖时的工作面，钢支撑替代了被开挖部分的土体，这样整个土体应力场以及位移场尽可能的保持原始状态，这样也让时空效应达到了相关的目的。尤其是在雨水天进行开挖时，支撑及时性能够对变形进行有效的控制。因此，在开挖的时候要尽量减少没有支撑时的暴露时间，以此来对整个基坑的变形情况进行控制，进而保障基坑的质量。
结束语：
地铁车站这种交通设施的建设规模正在随着社会的发展不断扩大，在对地铁车站进行建设时，基坑的开挖十分重要。在对基坑进行开挖时要对变形的问题进行控制，经过加强监测频率、围护变形等相关方式，以此来控制基坑的变形，进而保障整个工程项目的质量。
参考文献：
[1]王加铭.浅谈明挖地铁车站施工中基坑变形及控制[J].工业, 2017(2):100-100.
[2]梁凌.明挖地铁车站施工中基坑变形及控制[J].智能城市, 2016(6).
[3]李辉.地铁车站深基坑施工中的变形监测方法及应用[J].四川建材, 2016, 42(5):124-125.
论文作者:魏云雷
论文发表刊物:《防护工程》2018年第3期
论文发表时间:2018/6/11
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