隧道深基坑临近既有基坑围护桩施工方案

隧道深基坑临近既有基坑围护桩施工方案

醋经纬 1,2 ，杨博 1

（ 1. 西咸新区丝路经济带能源金融贸易区管理办公室，西安市 712000； 2. 陕西西咸新区发展集团有限公司 西安市 712000）

摘 要：以某紧邻市政基坑与房建基坑为工程背景，介绍了市政环隧基坑在紧邻房建基坑且同期实施的复杂条件下，土方开挖及拆除房建基坑锚索以同步实施的总体设计施工思路，以及采取的工程技术措施。通过对本项目施工方案的介绍，可以为砂层地区类似复杂基坑工程设计施工提供参考。

关键词：地下环隧；基坑；土方开挖；锚索拆除

0 概述

西咸新区作为丝绸之路经济带的重要支点，西部大开发的新引擎、现代化大西安中心， 将以“三个经济”为统领，以供给侧结构性改革为主线，以战略性新兴产业和现代服务业 为重点方向，通过制度创新、主体培育、平台搭建、产业升级、载体建设和环境营造推动新区产业实现高质量发展，打造大西安新的经济增长极和产业集聚新高高地。 在《西咸新区丝路经济带能源金融贸易区整体城市设计及核心区详细设计导则》指引下，对西咸新区丝路经济带能源金融贸易区二期 8/9 单元地下空间市政基础设施工程，包含地上、地下道路，综合管廊和直埋管线的整体研究设计，尤其是对该区域地下空间一体化设计，能很好地积极极拓展城市空间，是缓解城市的交通矛盾有效手段， 改善城市生态环境的必要途径，打造西咸新区丝路经济带能源金融贸易区二期 8/9 单元高品质空间，形成生态、共享、集约、高效的商务核心区。

1　依托工程概况

1.1 工程概况

本项目位于西咸新区能源金融贸易区 8/9 单元，周边项目功能多为住宅、商业开发及学校。项目周边地势平坦、开阔。地下环隧工程包括沿金融三路、丰登路、金融东路及丰宁路设置的地下环隧主线，环隧主线宽度 11.75m，全长 1680m。环隧工程为多功能，包括通行功能和综合管廊功能等。本项目由地下环隧及综合管廊工程、地面市政道路工程组成。

项目周边与多个项目临近施工，其中与两基坑存在临近共坑的情况，需共坑施工。由于既有某项目（以下简称“A项目基坑”和“B项目基坑”）均已开挖至基坑底，环隧基坑、开挖均需拆除既有基坑支护锚索结构，围护桩留在原地。 然后进行环隧结构施工。

对丰宁路环隧基坑、丰登路环隧基坑、金融东路环隧基坑开挖拆除锚索过程中的安全性进行分析，并分析锚索拆除后，围护桩和冠梁留在原地的安全性。

图1　项目总平图

1.2工程地质特征

拟建场地地形平坦，地面高程介于381.3～383.5m 之间。地貌单元属沣河高漫滩。拟建场地内无埋藏的河道、沟滨、孤石、溶洞等对工程不利的埋藏物，亦未发现其他不良地质作用及地质灾害，本拟建场地稳定，适宜建筑。

拟建场地地基土组成自上而下为：人工杂填土、第四系全新统黄土状土、砂类土；上更新统洪积粉质黏土及砂类土；中更新统湖积粉质黏土及砂类土等。

2 实施方案

2.1基坑设计概况

本工程采用明挖法施工，金融东路的环隧标准段基坑深度为 10.5～12.7m；丰宁路、丰登路管廊环隧标准段基坑深度为 14.5～16.5m；下出线部位、交叉部位等节点的基坑深度 17.0m。

根据地勘报告，水位埋深 12.27～17.69m，地下水位低于基底以下不少于 1.0m 的部位，可不考虑降水；施工前应核实地下水水位，如地下水水位高于基坑底之下 1.0m 的标高，应采取降水措施，基坑开挖过程中应保持坑内降水正常，确保地下水在开挖面以下 1.0m。

表1 地下环隧及综合管廊基坑支护方案汇总表

2.1.1丰宁路

（1）丰宁路（金融一路～沣泾大道）北侧紧邻A项目地块，A项目基坑围护桩已施作且基坑已开挖到底，环隧基坑开挖过程中，同步拆除A项目基坑围护桩及锚索；南侧紧邻天众中心地块，天众基坑围护桩未施作，环隧基坑与天众地块同步进行开挖。

图2 丰宁路环隧基坑典型断面图

2.1.1 丰登路

（1）丰登路（金融一路～金融东路）北侧紧邻B项目地块，B项目围护桩已施 作且基坑已开挖到底，环隧基坑开挖过程中，同步拆除B项目基坑围护桩及锚索；南侧紧邻附小教学楼，环隧基坑采用桩锚结构支护；西侧紧邻南北绿廊基坑，南北绿廊基坑围护桩已施作且基坑已开挖到底，环隧基坑开挖过程中，同步拆除南北绿廊基坑围护桩及锚索。

图3 丰宁路环隧基坑典型断面图

2.2 既有基坑现状

既有A项目基坑形状近似为矩形，东西总长度 212.76m，南北总宽度 53.04m，场地原地形整体上较平坦，设计前，施工单位进行了部分地段的土方开挖，深度约 2m。但基坑上口线地面平坦，相应地面标高介于 380.94～381.94m，最大高差为 1.0m，平均地面标高 381.44m。 该项目正负零标高为 383.00m，基底埋深-17.26m，相应标高为365.74m。从现地面起算基坑的实际开挖深度 15.20～16.20m，平均基坑深度为 15.70m。与丰宁路环隧基坑施工安全评价相关的典型断面参数详见下表。

B项目位于丰登路与金融东路十字西北角，交通便利，根据勘察报告，场地内地面标高介于 381.23m～382.07m 之间，基底标高统一按照368.00m 考虑，场地整平后标高按 381.50m 考虑，根据场地地面标高及拟建建筑基底标高，本基坑开挖深度为 13.50m。与丰登路环隧基坑、金融东路环隧基坑施工安全评价相关的典型断面参数详见下表。

丰宁路与金融东路两侧基坑土体随丰宁路环隧基坑一起挖除，故仅考虑A项目基坑和B项目基坑的影响。 整个场地地下水均已降至基坑底以下超过2米，且地下水上升桩底两侧水压平衡，故不考虑地下水的影响。

2.3 环隧基坑开挖方案

2.3.1 土方开挖及锚索拆除

丰宁路环隧基坑、丰登路环隧基坑、金融东路环隧基坑均采用分层开挖，开挖一层，锚索拆除一层，围护桩留在原位。丰宁路环隧基坑开挖至基底后，基底比A项目基坑高 0.86m；丰登路环隧基坑，开挖至基底后，基底比B项目基坑高 0.6m，丰登路环隧基坑，开挖至基底后，基底比B项目基坑高 3.1m。

围护桩拆除的原则为先防护后拆除、先上后下分层拆除；土方开挖的原则为先卸载锚索自由段土方，后卸载锚索锚固段土方，分层分段开挖；锚索拆除的原则为先放张后拆除。确保施工安全的前提下，合理组织施工。（以A项目地块为例）

第一步：对A项目基坑DE段及EF段处截水沟及砖砌护脚墙进行破除。

第二步：邻近A项目基坑锚索段拆除按照分五层开挖，开挖深度分别为：3.0m、3.1m、3.1m、3.1m、3.24m，每层开挖分为2段，第一段锚索自由段开挖，第二段为锚固段开挖。

按照上述流程工序依次拆除第二道及第三道锚索、第四道锚索，直到土方开挖见底。

图4　锚索拆除、土方开挖工序图

2.3.2 锚索拆除

锚索拆除的前提是桩后土体按要求进行了卸载，具备锚索预应力已分段放张条件，锚头使用氧气、乙炔在侧面缓慢切割，切割时确保锚索正前方无作业人员，作业环境安全可靠，防止锚索应力集中释放造成安全事故。锚索切割（放张）过程中，在锚头外设置由“一层棉被+一层4mm10目钢丝网+一层棉被”组成的防护网，防止锚头夹片飞出伤人。

锚头及钢腰梁拆除完成后，使用氧气、乙炔将自由段锚索切割成段，在切割过程中用钢板在锚索切割处进行物理硬隔离。防止锚索存在应力反弹伤人，继续卸载桩后土体，直至锚固段全部露出地面。使用卡特 150 小型挖机配合人工切割将全部露出地面的锚索挖除。

3.3.3 钢腰梁拆除

钢腰梁拆除与锚索拆除同步进行，在锚索拆除过程中，采用挖掘机对腰梁进行临时悬吊，在拆除两道锚索后，立即对该段腰梁进行割除处理，再利用挖机牵引拖离场地，每次拆除长度3.2m，重量275kg。

拆除过程中，在地块基坑内部必须设置警戒隔离带，并设专人防护，配备高音喇叭，严禁腰梁割除过程中人员进入拆除影响区域，造成人身伤害。

3　结论及建议

根据现场实施结果，在丰宁路环隧基坑、丰登路环隧基坑、金融东路环隧基坑土方开挖、拆除锚索过程中，基坑整体稳定，证明了施工方案的合理可行。

参考文献

[1]王化荣. 深基坑围护几种施工方案技术经济效果比较[J]. 安徽冶金科技职业学院学报, 2009, 19(2):3.

[1]宁镇. 临近建筑物深基坑承台施工钢板桩支护方案探讨[J]. 科技致富向导, 2013(2):2.

[1]田磊磊. 临近地铁隧道深基坑双排桩支护结构优化设计研究[D]. 西安理工大学.

基金项目：

收稿日期：XXXX－XX－XX