地鐵車站基坑開挖與支護

張力珠

【摘 要】隨著我國地鐵工程的越來越多，城市地鐵基坑常處在各類建筑密集地區，周圍環境比較復雜，施工難度也較大，這就要加強基坑開挖與圍護結構施工技術的控制。本文以青島五四廣場站為例，分析了地鐵車站深基坑開挖與圍護結構控制的施工技術，希望能夠對實際的施工提供指導。

【關鍵詞】地鐵車站；基坑開挖；基坑支護

1 工程概況

1.1 工程介紹

五四廣場站起訖里程為K6+780.686-K7+058.286，長277.6m，標準段寬44.8m。共設置7個出入口、2個消防應急出入口及3組風亭。主體結構形式為五柱六跨鋼筋混凝土框架結構。主體結構施工方法采用蓋挖半逆做法和蓋挖半逆做法+局部明挖法施工，出入口和風亭結構采用明挖法施工，北側過山東路過街通道采用暗挖法施工。車站頂板以上覆土厚度約為5.3米，頂板以下基坑深度約為13米，基坑寬度為45.8米。

1.2 地質水文情況

站址內西半側第四系土層不發育，東半側第四系土層較厚，應做好基坑的止水工作，并采取有效的排水措施。根據ZC07-07號孔所取水樣分析，地下水對混凝土結構有微腐蝕性，對混凝土結構中的鋼筋有弱腐蝕性。無需做特殊處理。

2 基坑開挖及支護方案

2.1 基坑開挖前的準備工作

（1）各種材料準備到位。清除在基坑范圍內的垃圾物品，做好施工地段供水、供電、排水系統。

（2）方案進行評審、技術資料準備充分。對開挖步驟進行合理的規劃，制定施工方案。

（3）圍護結構達到設計強度。

（4）布設監測點，記錄初始讀數。

2.2 基坑開挖及支護施工操作要點

2.2.1 基坑開挖

車站基坑土石方開挖邊開挖邊進行錨噴圍護。遵循“豎向分層、縱向分段、先支后挖”的施工原則，施工要點是“分層、分步、對稱、平衡、限時”。上部第四系覆蓋土層采用挖掘機直接開挖，中風化、微風化巖層先爆破后采用挖掘機分臺階接力式后退連續開挖。基坑從上至下分層開挖，開挖到底板底。基坑開挖允許偏差與檢驗方法見表1。

表1 基坑開挖允許偏差與檢驗方法

2.2.2 基坑支護

基坑支護采用采用鉆孔灌注樁+錨索（局部鋼支撐）結構的支護形式。1號消防出入口鉆孔灌注樁樁徑800mm，間距2000mm。樁間采用100mm厚C25鋼筋網噴混凝土。

2.2.3 基坑排水

1）放坡開挖段坡頂排水

在放坡開挖段坡頂設立一集水井，使地表水無法進入基坑，統一匯入坡頂集水井，再由集水井用潛水泵抽出。

2）坡道排水

開挖坡道兩側設置臨時排水溝，坡底設集水坑，隨著開挖進行，排水溝和集水井相應調整位置，保證坡道無積水，統一匯入坡底集水坑用潛水泵抽出。

開挖底面縱向設置兩條排水溝，每隔20m設一個集水坑。用潛水泵抽至沉淀池。基坑排水示意圖見圖1。

圖1 基坑排水示意圖

2.3 基坑開挖注意事項

（1）基坑四周不得任意堆放材料。

（2）挖土過程中如出現土體較大位移，應立即停止挖土，分析原因，采取有效措施。

（3）進入頂板以下進行開挖前，必須先將地模混凝土和磚胎模破除，防止其脫落出現安全事故，破除過程中設專人進行監督指揮。

（4）開挖過程中注意對鋼管柱的保護。具體保護措施：

①近鋼管柱、吊腳樁石方爆破采用靜態破碎劑破巖方法；

②控制爆破參數，做好防飛石措施；

③對鋼管柱，周圍用泡沫板、竹批捆裹保護；

④對爆破巖石鋼管柱的反面進行填充支護，以增強其抗沖擊的強度指標。

3 基坑開挖過程中的施工監測

3.1 圍護結構頂部水平位移和沉降觀測點

圍護樁頂沉降采用幾何水準測量方法，使用水準儀進行量測。采用相對高程系，建立水準測量監測網，參照Ⅱ等水準測量規范要求用水準儀引測。歷次沉降變形監測是通過高程基準點間聯測一條閉合或附合水準線路， 由線路的工作點來測量各監測點的高程。各監測點高程初始值在施工前測定。

監測點設置于基坑四周圍護結構樁（墻）頂部，用沖擊鉆在設計位置處鉆孔后埋入鋼筋并灌注混凝土，樁頂水平位移測點與樁頂沉降測點共用（如圖2）。

圖2 樁頂沉降及水平位移監測點布設圖

3.2 基坑底部隆起監測

基點應埋設在沉降影響范圍以外的穩定區域，并且應埋設在視野開闊、通視條件較好的地方；基點數量根據需要埋設，基點要牢固可靠。基坑底部隆起沉降在基坑中軸線方向布設監測斷面，每25m一個斷面，測點按設計圖紙布設。測點埋設時，用洛陽鏟等工具先在地表成孔，然后放入200～300mm長、直徑20～30mm的圓頭（下轉第250頁）（上接第228頁）鋼筋，最后在其四周用水泥砂漿填實。

3.3 基坑周地表沉降監測

基點應埋設在沉降影響范圍以外的穩定區域，并且應埋設在視野開闊、通視條件較好的地方；基點數量根據需要埋設，基點要牢固可靠，方法與基坑底部隆起基點埋設方法相同。測點埋設時，根據地表材質的不同，采取不同的方法埋設。首先在地面開Φ100mm的孔，打入頂部磨成橢圓形的Φ22mm螺紋鋼筋（如果是混凝土路面，鋼筋底部至少應進入到路面下的路床上20cm，并與路面分離），然后在標志鋼筋周圍填入細砂夯實，為了防止由于路面沉降帶到測點沉降影響監測成果數據，不可用混凝土或水泥固牢，必要時還應在監測點上部做上鐵蓋加以保護。

4 結語

本文分析了緊鄰地鐵大型基坑工程施工隊既有地鐵車站和區間隧道的影響，準確把握施工過程中的各要點，重視信息化指導施工的作用，面對基坑深、長度短、逢雨季等不利因素的影響，項目部更要做到安全施工，確保施工順利進行。

【參考文獻】

[1]李婧.蘭州地鐵深基坑支護結構及開挖方案研究[D].蘭州理工大學，2014.

[2]張慧東，劉鐘，李志毅.地鐵車站深基坑支護監測與信息化施工[J].全國基坑工程學術討論會，2008.

[3]王場，肖昭然；，蔣敏敏.地鐵車站深基坑支撐系統優化研究[J].土工基礎，2011.

[責任編輯：湯靜]