超大型深基坑施工技術探討

梁邦岳

摘 要：超大型深基坑的施工手段繁多，涉及到基坑的圍護，基坑支撐與開挖、封底及環(huán)境的保護等各個方面的工藝，施工難度和風險極大，已經發(fā)展起來的相關技術有放坡開挖、傳統(tǒng)方法（側邊挖土）、中心島工法等。文章從惠州市繁華老城區(qū)西湖邊西湖站地下二層島式站臺車站成功進行了超大型深基坑建設的實例，分析說明超大型深基坑的相關施工工藝。

關鍵詞：超大型；深基坑；施工技術；研究

中圖分類號：TU753 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）30-0153-01

1 工程概況

西湖站地下二層島式站臺車站，位于惠州市繁華老城區(qū)西湖邊，與環(huán)城西二路斜交設置；車站采用明挖順作法施工。

車站基坑長231.7～232.2 m，寬37.1～56.1 m，深23.5～27.8 m。土石方總量為243 083 m3，其中普通土（W4）82 566 m3，硬土（W3）60 653 m3，軟石（W2）99 864 m3。車站圍護結構形式為Φ1200@1350鉆孔灌注樁和內支撐體系，其中車站擴大端采用四道鋼筋混凝土支撐加一道倒撐；基坑標準段豎向設兩道混凝土支撐、三道錨索和一道倒撐，其中第一道第二道采用混凝土支撐，第三、四、五道采用錨索支撐，各道支撐的間距3～3.5 m，采用一樁一錨，按入射角10 °和15 °交錯布置。

2 工程特點

①巖面較淺，圍護樁入巖深度大，采用旋挖機施工施工速度慢。

②工程石方量大，約占開挖量一半，土石方施工效率低，周邊交通繁忙，土石方運輸困難。

③車站緊靠西湖，區(qū)域地下水豐富，巖層裂隙較發(fā)育，設計旋噴樁進入弱風化層0.5 m后也僅僅只施做到基坑開挖深度的一半左右，基坑開挖后，滲漏水風險較高。

④車站距離周邊建筑物較近，基坑變形控制要求較高。

3 總體施工方案

基坑開挖主要分兩階段進行：

第一階段：采用放坡開挖，基坑東端部分范圍作為斜坡道路，供土石方車輛行駛。第一階段每天出土700 m3左右，最高峰出土1 100 m3。

第二階段：沿車站西側方向對東側土石方進行開挖，先進行放坡開挖，當收縮到無法放坡時，改用臺階法，第二階段每天出土500 m3左右，最高峰為900 m3/d，臺階法如圖1所示。

4 主要施工方法及技術措施

4.1 大端鋼筋混凝土支撐變更為可回收錨索

結合車站擴大端頭現(xiàn)場實際，對車站擴大端第三、第四道鋼筋混凝土支撐進行提出設計變更建議書，并及時召開設計變更會議，形成設計變更文件，及時走完設計變更程序，密切聯(lián)系設計院出圖。

車站擴大端原設計為4道鋼筋混凝土支撐+1道倒撐，其中第2、3道支撐凈空僅為2.9 m，第3、4道支撐凈空為3.8 m，大部分地層為弱風化含礫砂巖，鑿巖機等大型機械不具備施工條件，必須采用爆破工藝，而端頭砼支撐密集、凈空小的特點使得爆破施工時存在極大的風險和安全隱患等不利于土石方開挖施工的困難。

提出以下設計變更建議：將原設計體系中的“4道鋼筋混凝土支撐+1道倒撐”變更為“2道鋼筋混凝土支撐+4道錨索+1道倒撐”，變更后，4道錨索的布設依然遵照“一樁一錨，按入射角10 °和15 °交錯布置”的原則。

4.2 基坑西側中部開門洞，放坡開挖

通過從基坑外的環(huán)城西路按1：6的坡度放坡，從預留的門洞進入基坑后，從兩橫撐中間繼續(xù)放坡至基坑距東側4 m，施作轉彎平臺后往大、小里程方向繼續(xù)放坡，以便運輸車直接到達土石方裝載點。

車站基坑斜交環(huán)城西路設置，前期進行了交通疏解，對原環(huán)城西路進行改道塘尾街-小西直街。車站北端頭靠近塘尾街，車站南端頭接明挖隧道區(qū)間，車站兩個端頭均無縱向放坡開挖的場地條件。

在土石方開挖過程中，運輸車輛沿原環(huán)城西路按1：6坡度放坡，并從基坑西側中間開門洞進入基坑，同時設置洞門框梁以確?；訃o結構安全；土石方運輸車輛進入基坑后，一直沿基坑中部放坡31.9 m后，往大小里程兩端調頭繼續(xù)下坡，坡度保持1：6，同時預留平臺6 m以便車輛調頭、轉彎。調頭處設置專員負責轉彎調度以確保出土效率和車輛行駛安全；放坡道路采用打錨釘掛網噴射混凝土進行護坡，道路兩側做好排水溝，做好排水工作。

4.3 靈活應用挖掘機進行爆破后清理石渣

爆破后殘余石渣，導致不能進行再次爆破，在爆破后土石方裝車外運后，對爆破面殘余的石渣采用挖掘機進行清理，并積極協(xié)調爆破施工班組和土石方開挖專業(yè)隊伍，做到無縫銜接。

實施時，根據現(xiàn)場操作條件，在剛剛爆破完支撐梁底第一層時，由于操作空間小，采用120小挖掘機進行爆破工作面的清理，裝土外運；在爆破完支撐梁底第二層以后均采用200挖掘機進行清理，裝土外運。

由于爆破作業(yè)均在白天進行，爆破完之后進行土石方的裝車外運工作，則必須在晚上進行殘余石渣的清理，直至第二天白天，且必須確保在第二天白天爆破作業(yè)不間斷，可持續(xù)循環(huán)作業(yè)。

該項目最終實際平均出土速度為1 512.5 m3/d。本工程實施了基坑西側中部開洞，放坡開挖后其出土效率大大超過以往532.4 m3/d的水平，并超出了目標值（1 250 m3/d）。節(jié)約了造價，開挖由于空間開敞，挖掘機等設備投入減少，挖掘機等產生的廢氣、施工過程中產生的塵土容易排出，且排放量較少，對操作工人的健康是有利的。

4.4 基坑內外排水與坡面保護

由于基坑面積龐大，相應形成較大集雨面積，為防止基坑內積水，基坑內設置由明溝、集水井點構成的排水體系，確保能將雨水及時排出坑外。為減少坑外坡面滲流量，在卸土留坡的平臺處打設復合土工膜防滲墻。在挖土過程中凡需長時期暴露的開挖坡面，均需采取保護措施，坑內的留土平臺及坡面在保護面鋪設φ16@200×200鋼筋網，并上覆50 mm厚細石混凝土，在坑外卸土坡面上鋪設一層無紡土工布，然后鋪設φ16@200×200鋼筋網，并上覆50 mm厚細石混凝土，坡面留泄水孔。

5 結 語

惠州市繁華老城區(qū)西湖邊西湖站地下二層島式站臺車站施工實踐證明，超大型深基坑施工技術操作簡便，在技術上是可靠的，經濟上是合理的。對于深大型深基坑施工結合采用多種方法，并進行改進和優(yōu)化，給施工帶來極大的方便，能加速施工速度，縮短工期，同時節(jié)約成本，對于員工的身體健康影響也較小，具有推廣意義。

參考文獻：

[1] 鄧旭.深基坑開挖對坑外深層土體及鄰近隧道的影響研究[D].天津：

天津大學，2014.

[2] 韓永吉.寧波地鐵輕紡城站基坑施工風險管理研究[D].吉林：吉林大

學，2013.

[3] 陳東越.超深基坑支護方案分析與決策研究[D].泉州：華僑大學，2013.