深基坑施工地铁保护措施胡俊

深基坑施工地铁保护措施胡俊

胡俊王正超潘丙泉曾子奇王建鹏

中建八局第一建设有限公司山东济南250000

摘要：本文首先阐述了为保证地铁结构安全．原设计采取的保护措施，接着分析了深基坑支护结构选择，最后对地铁保护措施及施工重点及难点进行了探讨。

关键词：深基坑；地铁隧道；基坑支护

引言

深基坑开挖是一个复杂的地质工程问题。它涉及到基坑的强度和稳定性，还包括周围环境。对于运营期间的地铁,其周围隧道的任何的工程施工都会对地铁隧道产生影响,影响过大将危及地铁的运营。由于地铁是重要的生命工程,工程造价巨大,有任何的安全事故,将对人民生命造成影响和发生巨大的损失。为了评价基坑施工过程中周围土体、围护结构和地铁隧道变形的影响,对隧道变形进行了研究，并提出了临近已有地铁隧道的深基坑开挖施工地铁保护的方案。

1为保证地铁结构安全．原设计采取的保护措施

原基坑支护设计方案为：排桩+四道钢筋混凝土内支撑+两道锚索，地铁一侧支护桩为01600mm@1800mm钢筋混凝土灌注桩，止水帷幕为摆喷角度为180度的高压摆喷墙结合内外两排袖阀管注浆的组合式止水帷幕，止水帷幕深度44m左右。袖阀管注浆孔间距1000mm，排距1000mm，扩散半径650mm，袖阀管注浆施工在高压摆喷墙施工完成后进行，并对地铁一侧周围土体进行10m深袖阀管注浆加固。

2深基坑支护结构选择

深基坑支护的类型有：土钉墙支护：搅拌桩支护：柱列式灌注桩、排桩支护：内支撑和锚杆支护：钢板桩支护：地下连续墙等。

深基坑支护结构选择，一般应先考虑本单位现有的施工机构，优先考虑本工程基础桩相同类型桩作为基坑支护结构，如工程桩采用钢筋混凝土灌注桩，则基坑支扩结构应尽量选用这种桩型，其直径可相应选用较小直径，这样可减少进退场费用。当基坑较深围护桩布置允许时，应尽量选用两排支护桩，这种布置方式力学性能较好，前后排桩与桩顶圈梁形成刚架结构，桩间土参与协同工作。改善围护桩的受力状况，达到减少桩的配筋量。当围护桩要求达到防渗要求，基坑深度小于7m，地表杂填土中砖瓦碎片含量较多时，不宜单独选用水泥搅拌桩，搅拌桩改为水泥注浆。北方粘土地区，基坑较深，可选用钢筋混凝土桩加锚杆支护形式，但南方一般不适用，可选用大直径钢筋混凝土灌注桩，桩顶加钢筋混凝土圈粱，转角处加斜支撑。

凡是地基土为淤泥，且基坑又较深时，不宜选用钢板桩，选用钢筋混凝土地下连续墙。工程造价较高，可选用大直径两排钢筋棍凝土灌桩，中间加水泥搅拌桩(互相重叠150mm以上．以便形成防渗幕墙，且参加灌注桩协同工作，具有良好力学性能。当条件允许时，用井点降水作为辅助手段)。围护桩的选用应经过多方案比较，根据实际情况，包括周围环境和地质条件，选用经济效益最佳的支护方式。

3地铁保护措施

3.1基坑设计保护措施

3.1.1采用地下连续墙止水帷幕

基坑东侧距离地铁R6地铁站50m范围内采用地连墙止水帷幕，地连墙宽度800mm，地连墙接头处采用高压旋喷桩进行封堵。由于地下连续墙墙体刚度大，整体性好，采用工字钢接头，止水效果好，有利用地铁结构的保护，同时，为进一步减小地连墙施工对地铁影响，预防地连墙成槽槽壁坍塌，地连墙施工前，支护结构与地铁结构之间采用高压旋喷桩进行地基加固。地下连续墙嵌固进入第6层相对隔水层，阻断承压水，坑内设置疏干井，进行坑内降水，坑外设置应急降水井，必要时启动，保证基坑施工安全。地铁50m范围以外施工对地铁影响较小，采用支护桩+高压旋喷桩设计，可降低建设成本，缩短施工周期。

3.1.2采用分区施工思路

将整个基坑分为东、西两个区（东区为靠近地铁，宽度约20m范围，以下称分区二；西区为远离地铁区域，以下称分区一）。主塔楼位于分区一内，为减少整个基坑暴露时间过长，对地铁造成的影响，按照设计要求，待分区一地下结构施工至±0.000后，再进行分区二开挖，同时为避免分区二开挖卸荷后基坑变形，将地连墙用四道Φ609×16钢支撑与结构顶紧。在分区二土方开挖过程中，从上到下依次施工四道钢支撑，随分区二结构的施工，再从下到上将四道钢支撑依次拆除。每道钢支撑拆除前，需要先施工C20混凝土换撑带，确保地连墙受力减少突变。

3.2深基坑施工保护措施

3.2.1坑底预留土方

基坑开挖时坑底预留10m土方，在此工作面上施工灌注桩，可起到坑底加固作用，减小基坑开挖引起的坑底回弹量，待桩基施工完毕，再开挖至坑底。

3.2.2基坑开挖

分区一土方开挖：（1）按照离地铁由远及近开挖，减少临近地铁一侧基坑暴露时间；（2）应按分层、分段、对称、均衡、适时原则开挖；（3）基坑开挖面上的锚杆未达到设计要求时，严禁向下超挖土方。分区二开挖：（1）沿南北向分四个区域开挖（自北向南依次为A/B/C/D），开挖时先开挖AC区域，然后开挖BD区域；（2）沿围护结构采取阶梯开挖的方式进行土方开挖，每10m为一个阶梯，每个阶梯高度为1.5~2.0m；（3）各区域之间需进行放坡或简单喷锚处理，放坡坡度不小于1∶1。

3.2.3地下连续墙施工及地铁原支护结构钢绞线切除

地连墙单元槽段应采用间隔一个或多个槽段的跳幅施工顺序，每个单元槽段，挖槽分段不宜超过三个。成槽机掘进时，必须做到稳、准、轻放、慢提，一方面，利用成槽机的垂直度显示仪和自动纠偏装置来控制成槽过程中的槽壁垂直度，另一方面，用经纬仪双向监控钢丝绳、导杆的垂直度。挖完槽后用超声波测壁仪进行检测，确保成槽垂直度符合设计要求。

地连墙施工部位临近原地铁支护结构，钢绞线较多，为避免扰动土层，在挖槽机挖斗两侧焊接合金板，利用抓斗咬合力切断钢绞线。地连墙施工过程中，轻下慢放，如抓斗遇到锚杆，立即停止挖土施工，采用抓斗的咬合力切断锚杆后再进行挖土成槽施工。锚杆切割过程中，严禁采用抓斗直接拉扯钢绞线，尽量减小对导槽的影响。

4施工重点及难点

4.1围护结构施工

地下连续墙具有刚度大、抗渗性能好、施工对周边环境影响小等优点，但在成槽过程中，仍会给复杂环境带来一定的影响，尤其是本工程地处闹市繁华地区，由于工期紧迫及白天无法运输等原因，必须昼夜施工，且紧邻在建地铁龙翔站，地下管线密布，承受变形能力极其薄弱。

4.2土方开挖

土方开挖不仅要保证基坑本身的安全与稳定，而且要有效控制基坑周围土层的移动以保护周边环境。本工程土方开挖范围内土质较差，易引起基坑周围土体较大的变形，从而影响基坑周围的道路、管线、建筑物等的正常使用及在建地铁站的施工，甚至危及安全，造成破坏。同时，本工程地处闹市中心商业区，土方运输过程中要注意对周边交通运输产生的影响。

4.3施工降水

坑内降水不仅有利于土方的开挖，而且降水后使坑内土体排水固结，更有利于坑内被动土压力区土体的稳定，提高了深基坑的稳定性。但是如果施工降排水处理不当，极易造成工程安全事故，引起周边道路、建筑物、管线等，产生沉陷、变形、断裂，甚至危及在建地铁站的安全。因此，在整个施工过程中需格外重视降排水对周边环境的影响。

结束语

综上所述，深基坑工程的土方开挖、周边水位下降是影响周边环境的主要原因，保护基坑周边环境(如地铁等)应针对影响其主要原因采取积极有效的措施，减小基坑的变形，控制地下水位下降，从而减小基坑工程施工对周边环境(如地铁等)的影响，保证基坑支护结构和周边环境(如地铁等)的安全。

参考文献

[1]李辉.地铁与紧邻地块深基坑同步开挖相互影响分析[J].铁道工程学报.2019(04).

[2]于全良.地铁深基坑施工风险及其控制技术[J].建材与装饰.2018(44).