地铁车站软土深基坑施工技术分析

地铁车站软土深基坑施工技术分析

麻新民

河北省石家庄市北京建工土木工程有限公司100015

摘要：在轨道交通行业发展进程中，地铁车站在周边商业经济发展中的带动作用逐渐凸显。而车辆运输与商业联合发展模式的应用，也为地铁车站建设模式创新提供了良好的机遇。随着地铁车站逐步向更深地下空间发展，软土地层对地铁车站也造成了极大的安全威胁。因此，对地铁车站基坑施工过程中软土深基坑施工技术的应用进行适当分析具有非常重要的意义。

关键词：地铁车站；软土深基坑；基坑支护

1深基坑开挖的特点

随著国内工业化进程的加速，城市地铁也于迅速转型。不过，因为地铁工程对于地形的要求比较高，于一些地形复杂的地区，施工过程导致了许多困难，如于一些地下水多样的地区开凿深基坑，及一些危险性的高风险条件。两者均导致了极大的安全性风险。通常而言，地铁深基坑开挖多半具备下列特点：（1）通常地铁建于经济兴盛城市的中心地带。这些地方商业兴盛，人流量大，所以均是高层建筑。人口密度搞，交通拥挤。所以，在这些地方可展开建设的区域十分有限，这对于项目的发展造成了很大的影响。（2）城市的土地堪称是“寸土寸金”，为了越来越好地节省城市用地，减轻土地利用问题，人们把充分利用城市地下区域，加剧基坑，并且把人防、机房等工位、设备区设立于地下。（3）在地铁深基坑工程时，也要留意四周的防护结构，保证施工过程的安全性。此外，于开挖过程之中，要留意各种地下管道，如水管、燃气管道、电缆、电线等，避免于施工过程之中对于四周居民导致损害。

2地铁车站软土深基坑施工技术应用

2.1工程概况

地铁站地处东西交通干道上方。这是一个两层的地下站台。车站主体使用地下时隔墙当作基坑围护结构。标准断面地下时隔墙26.8m，壁厚0.6m；基坑深度14.9m，基坑深度大约16.7m。车站两边有几栋五、六层的房屋与一些公共建筑。北侧西侧有大型超市与多层建筑，距离基坑只11米。基坑工程时环境保护水平比较低。

2.2地铁车站软土深基坑开挖技术

地铁车站建设工程的主要地层为软土层。在软土地基深基坑开挖施工阶段，地铁车站工程技术人员可以根据时空效应规律，控制基坑开挖各步开挖空间的几何尺寸和挡土墙开挖部位的无支护暴露时间。在规定的范围内。同时，考虑等因素的大小和几何尺寸的地铁站基坑，基坑的地基加固，施工条件，和墙的维护系统，分层一步，对称，平衡的挖掘，支持序列和时间限制地铁站基坑的选择以确保开幕式。开挖层数、台阶开挖时限、支护预附加轴力、每层划分数、台阶开挖支护时限等数据满足工程设计要求。

在具体地铁车站施工方案设计阶段，地铁车站工程技术人员可结合车站端头井情况，依据分层分段原则，进行开挖支撑单元划分。并设置每一开挖单元分层长度在5.8m左右，支撑钢板数量在2~7根之间，开挖时间在6.5~7.5h之间，支撑架设时间为1.5~2.5h。同时控制车站基坑开挖纵向总坡度在1/3以下，台阶小坡在1/1以下。同时为确定车站基坑台阶小坡稳定性，工程技术人员可假定开挖土层为均质土层，利用稳定数分析的方法，可确定台阶小坡稳定性。稳定数计算公式为：土的重度×台阶高度/粘聚力。

2.3地铁车站软土深基坑支护方法

2.3.1支撑体系选型

深基坑工程平面支护系统通常包含之内支护系统与外拉锚支护系统。其中，之内承托系统可间接均衡两端挡土墙侧压力，结构直观，受力清楚。内部锚固系统作为开凿与结构施工开创了空间，有助于提升施工效率。考量到项目场地四周的建筑与管道遭稠密的覆盖，采用内部拉锚系统把受空间的限制。所以，本项目的支持系统是必备的外部支持系统。承托结构的选取可分成钢承托、钢筋混凝土承托与钢和混凝土混合承托。其中，混凝土支架刚性小，整体性好。可敏捷布局，应付有所不同基坑形状，不会由于节点软化因而引发基坑位移。施工质量相当难确保，采用也更为普遍。

2.3.2支撑布置

支撑形式中常用的内支撑布置形式有支墩、扣板、桁架式支撑、环形支撑和组合支撑。采用钢筋混凝土支座时，将侧桁架中间设计成环形，使受力条件更加合理，还可以减少支座截面，降低造价。圆形布置也给开挖和主体结构施工带来了极大的方便。近年来，支撑桁架支撑式支板和扣板在深基坑工程中得到了广泛的应用，具有非常成熟的设计和施工经验。该系统具有受力非常明显的特点，各支座的支承力相对独立。无需等到支护体系完全形成后再开挖下部土体，即可实现砌块施工和土方开挖的支护。在一定程度上可以缩短支护施工的绝对工期；将支架与扣板的支架桁架布置形式相结合，无支架面积大，出土空间大，支架与扣板局部设置施工支架。它将大大加快地球的挖掘速度。

2.4地铁车站软土深基坑施工过程监测

环境岩土监测技术是把传统方法和低精度时隔手动监控方法相互融合，对于工程以及周边环境的强度与形变展开监测。通过对于施工过程的监测与分析，探险出一套改进的施工参数掌控依据。基坑形变保障周围环境不受信息化施工技术的影响。实践证明，依据时空效应的理论与方法的软土基坑工程、挡土墙的水平偏移与适当的墙后地层位移设计师基坑的开挖阶段实际上是依照施工过程之中设计师的预测价值。不过，因为地层的各往异性与非均质性及施工扰动过程之中发生的不能计算的不确定性因素，于施工过程的各个阶段也许会发生和预测值有一定偏差的情况，这于施工过程之中是非常有适当的。展开施工监控与精确控制。

2.5地铁车站软土深基坑周边建筑保护措施

2.5.1跟踪注浆保护

针对维护墙反弹造成的软基础深基坑的开挖和卸载，或挡土墙的土的变形，施工人员可以密切监控基坑施工的不同阶段，以便及时发现基坑的回弹或变形，及时采取行动。一般情况下，基坑的注浆养护应靠近基坑设置注浆管，分层、低压注浆、回填土块，避免因基坑损失而引起周边建筑物的沉降和位移。同时，考虑到基坑开挖深度大、围岩刚度小的特点，施工人员可采用双液层注浆技术提高被动区抗变形能力。结合支护预应力的应用，可以控制地铁车站基坑的变形。

2.5.2降水纠偏保护

软粘土具有较高的地下水位，且大多具有较薄的淤泥层。真空深井可控制地降低地下水位。降水增加了土层的有效应力后，孔隙水压力原先假定的荷载将逐渐转移到土体骨架上。因此，上部孔隙水压力消散时，会引起土体固结变形，导致地表和建筑物沉降。降水校正只有通过监测才能实现，这使得沉降是可控的。由于上海软粘土的水平渗透系数大于垂直渗透系数，降水修正的使用应注意降低地下水位对地下管线及邻近建筑物的不利影响。

综上所述，地铁车站深基坑施工较为复杂，支护体系施工难度较大。因此，在地铁车站软基深基坑施工过程中，施工人员可以根据时空效应规律和分层逐级开挖的原则，合理设置各模块的开挖厚度和支护方案。同时，根据施工阶段的监测数据的软土深基坑的地铁站，适当的建筑保护措施在软土深基坑的地铁站来确保稳定运行的地铁站。

参考文献：

[1]薛剑林.软土深基坑地铁车站周边环境监测关键技术[J].建筑技术开发，2019，46（02）：155-156.

[2]吴超.软土路段地铁车站半盖挖深基坑施工技术[J].工程建设与设计，2019（01）：216-218.