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

赵亮

北京市政建设集团有限责任公司 北京市 100176

摘要：近些年，随着社会发展，科学技术不断进步，目前，软土深基坑施工技术是地铁车站建设过程中常用的施工工艺之一，其施工效果直接影响了整体地铁车站后期运行的稳定性。文章以，偶地铁3号线施工为例，从不同方面对地铁车站软土深基坑施工技术进行了简单的分析。并根据地铁车站软土深基坑施工对周边环境的影响，介绍了几点地铁车站软土深基坑施工周边建筑保护措施。

关键词：地铁车站；软土深基坑；基坑支护

引言

近年来，随着城市建设的发展，对轨道交通的需求越来越显著。为了缓解城市交通压力，越来越多的大型城市兴起建设地铁线路，而由于地铁穿越闹市区，对周围环境安全控制要求要高。临近地铁复杂环境给地铁施工建设安全带来巨大挑战，特别是沿海、沿江城市富含软土地层，引发的基坑变形事故概率较高。针对某轨道交通3号线明楼站，场地更为复杂，地层为富水软土且临近河道，周围浅基础建筑距离较近且安全控制较高。为了保证临近建筑及基坑的安全，该工程采取了一系列特殊加固措施和施工方案，可以为类似工程提供参考。

1软土深基坑具有以下个特点

1.1深基坑、大难度

根据基坑工程基础的设计需深挖,是属于深基坑工程,在深基坑工程中特别是软土地区采用喷锚网支护施工难度大。水文地质条件复杂基坑表层土为结构松散、透水性好、透水性好、饱和杂填土及卵石,下伏基岩为泥灰岩和灰岩,局部夹泥岩。由于周围临靠荔浦河水源补给充足且基坑岩溶发育,防止河水由杂填土及岩溶裂隙渗人基坑及防止坡脚涌水、涌砂及岩溶突泥是本基坑施工的难点。

1.2周围环境复杂

该基坑西侧紧邻商住楼,距离约为,北侧邻荔浦河,由于岩溶发育,西侧对基坑变形要求严格,基坑不允许出现较大变形,基坑支护的关键是对基坑边坡变形的控制。经过严密组织、科学施工,完成了对该软土深基坑边坡支护施工,取得了良好效果,对周围建筑物无任何不良影响。

2地下车站深基坑的施工技术

2.1地铁车站软土深基坑支护方法

为促使地铁车站软土深基坑支撑结构发挥最大的效用，施工人员可依据具体基坑施工内容，选择合理的支撑布置方式。考虑到施工场地对钢支撑节点构造的限制，施工人员可选择受力直接、节点简单的正交布置模式。而在支撑标高设计阶段，由于地铁车站东西侧基坑开挖会形成较大的土压力差，土压力差的存在，将会导致地铁车站向西侧发生位置移动。因此，为保证地铁车站安全运行，地铁车站施工人员可选择基坑与地铁运输线交界位置，利用基坑围护土压力平衡地铁车站主体结构东西侧土压力差。同时考虑到支撑模式过于集中对地铁车站基坑开挖工作的影响，施工人员可依据地铁车站地下一层楼板标高，进行支撑标高设计。并在支撑梁、地铁车站地下连续墙交界位置，进行加劲板的设置，保证支撑效果。

2.2地铁车站软土深基坑施工过程监测

依据基坑分层开挖内容，地铁车站基坑开挖工程技术人员可在每层、每步开挖阶段合理设置监测点，并在挡墙内设置测斜管。同时在地表及建筑物周边设置误差＜0.20mm的精密水准仪、支撑轴测压传感器及空隙水压计。在施工阶段，通过上述施工方案应用，最大限度地降低了基坑开挖形变。依据监测结果得出该地铁车站维护墙体水平位移最大量在26mm，基坑周边房屋沉降最大值在6.5mm，周边管线最大沉降为6.5mm，周边环境较稳定。

2.3坑底加固

由于基坑开挖深度范围内分布有粘质粉土、淤泥质粘土层等，结构底板位于粉质粘土层。坑底土体采用φ850@600三轴搅拌桩加固，加固后28d土体无侧限抗压强度qu≥1.0MPa。坑外转角处及搅拌桩与地连墙之间的缝隙则采用旋喷桩加固，加固深度为地表下5m至基坑底以下3m，根据以往旋喷桩施工经验，在如此深的地下进行高压旋喷及三轴搅拌施工，极易引起桩体强度不够，成桩质量较差，进而止水、加固效果下降。经过仔细分析，本工程旋喷桩通过适当的加大风压、水压切割土体、同时采取跳桩施工，可以有效控制施工质量，三轴搅拌则需通过垂直度、水泥参量控制等，加强施工质量，确保基坑不发生涌水、涌砂等。

2.4基坑开挖方法

采用喷锚网支护在深的软土基坑边坡特别是岩溶地区是很少见的。本次软土深基坑采用分层法开挖,为了配合基坑围护施工,分三层开挖,第一层开挖深度约,第二层开挖深度约,第二层开挖深度为。开挖前预留挖机上下的坡道并做好坑外排水,坑内明沟集中排水工作。反铲机挖至一,直接装汽车运走,紧接作进行边坡的锚钉及挂网喷浆。在第一层基坑边沿施做止水帷幕,然后开挖第二阶土方,挖机由坡道开到二阶平台,将二阶平台甩至一阶平台,再由一阶平台的挖机装车外运,开挖完毕后进行边坡的锚钉及挂网喷浆。三阶的土方开挖与二阶土方开挖类似,将土甩至二阶平台挖土机工作面内,再由一阶的挖机装汽车运走。

3地铁车站软土深基坑周边建筑保护措施

3.1降水纠偏法

某地软粘土地下水位较高,大多夹有薄层粉砂,采用真空深井可控地降低地下水位,利用降水后土层中有效应力的增加,原来由孔隙水压承担的荷载将逐渐转嫁到土骨架上,因此随着孔隙水压力的消散,将会引起土体固结和变形,导致地表和建筑物的沉降。降水纠偏只是通过监控,将这种沉降变得可控有利。由于软粘土水平渗透系数大于垂直渗透系数,采用降水纠偏要注意地下水位降低对地下管线及邻近其他建筑物的不利影响,因此对降水井所产生的水头的高低及由此引起土体固结沉降量,以及影响方案设计及实施的时候,要特别重视井点布置。

3.2跟踪注浆保护

针对软土深基坑开挖卸载导致的维护墙体回弹隆起，或者围护墙土体变形损失情况，施工人员可在基坑施工各个阶段进行严密监测，以便及时发现基坑土体回弹或变形情况，及时采取处理措施。一般基坑注浆维护需紧贴坑外设置注浆管，进行分层、低压速注浆，并回填土块，避免基坑土体损失导致的周边建筑沉降、位移问题。同时考虑到基坑开挖深度较大、围护墙体刚度较小的特点，施工人员可利用双液分层注浆技术，提高被动区抗变形能力。结合支撑预应力的施加，可控制地铁车站基坑变形。

结语

综上所述，地铁车站深基坑工程施工复杂程度较高，支撑体系施工难度较大。因此在地铁车站软土深基坑施工过程中，施工人员可依据时空效应规律，结合分层、分步开挖原则，合理设置各模块开挖厚度及支撑方案。同时依据地铁车站软土深基坑施工阶段监测数据，采取适当的地铁车站软土深基坑周边建筑保护措施，保证地铁车站稳定运行。

参考文献

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