緊鄰高邊坡地鐵深基坑半蓋挖施工技術探討

董占武

（青島市地鐵一號線有限公司，山東 青島 266000）

關鍵字：高邊坡地鐵；深基坑；半蓋挖施工技術

城市地鐵建設進程不斷加快，施工項目越來越多。地鐵通行可以有效緩解路面交通壓力，而且安全性相對更高。但是在地鐵工程施工過程中，必須合理選擇施工技術，根據工程的地質條件、施工限制等，采用合適的施工技術，在滿足質量要求的前提下，縮短工期、降低成本，從而獲得更高的綜合效益。

1 工程概況

長沙某地鐵站整體為東西向布置，周圍環境較為復雜，南側緊鄰高邊坡，導致支護結構處于偏壓的受力狀態。該地鐵站也是兩條地鐵線路的換乘站，整體設計為地下3 層島式結構車站，基坑的總長度為214.3m，深度為24.0m～～26.5m，標準段寬為23.1m。根據工程地質勘察結果，施工場地的土層結構從上到下依次為雜填土、粉細砂、中粗砂、粉質黏土、強風化礫巖和中風化泥質粉砂巖。按照地下水賦存方式，可分為第四系上層滯水、孔隙水和裂隙水。地下水的穩定水位為3.500～7.300m，標高為62.200～71.100m[1]。工程斷面圖如圖一所示：

圖1 工程斷面圖

2 技術應用

2.1 設計方案

上述地鐵站工程支護體系采用連續墻、內支撐、臨時中立柱和蓋板設計方案，蓋瓦施工的行車速度為60.0km/h，荷載為100.0kN。地下連續墻的厚度為1.0m，同時作為工程隔水結果。中風化泥質粉砂巖部分的地下連續墻嵌入深度為3.0m，強風化泥質粉砂巖部分的嵌入深度為5.0m。在支撐體系內部設計為4 道內支撐加臨時立柱的形式，第1 道和第3道為混凝土支撐，間距為6.0m，設計界面尺寸為1.0m×1.2m和0.8m×1.0m。第2 道和第4 道為鋼支撐，間距為3.0m。臨時立柱設計為鋼管立柱與立柱樁的組合形式，地下連續墻、立柱和混凝土支撐均采用C30 混凝土[2]。

2.2 結構加固

在半蓋挖施工過程中，為滿足施工該條件，首先要進行結構加固施工，具體包括邊坡加固和電力隧道加固施工等。在邊坡加固施工中，首先要對南側的高邊坡進行削坡，使其坡角達到75°。為了增加邊坡的抗滑力和約束力，避免在削坡和開挖施工中出現邊坡失穩現象，需要在坡面采用土釘、掛網噴射混凝土加固施工方案。此外，在坡腳應采用鉆孔灌注樁和高壓旋噴止水樁進行加固，平衡滑坡推力。其中，土釘采用軋帶肋鋼筋。長度為9.0m，水平夾角15°，水平間距1.2m，沿豎向布置5 排，然后采用常壓灌注水泥砂漿進行施工。掛網噴射混凝土的厚度為0.1m，強度為C20，鋼筋網的間距為0.15m。

2.3 半蓋挖施工

針對上述工程的實際情況，采用半蓋挖施工可以滿足現場施工條件，而且能夠縮短工期，有利于降低工程成本造價。半蓋挖施工法主要包含以下幾個步驟：

（1） 進行蓋挖段北側的連續墻、臨時立柱和抗拔樁等的施工，形成鋪蓋系統；

（2） 進行蓋挖段南側的連續墻、混凝土支撐、冠梁施工，開挖到支撐假設位置，采用隨挖隨撐的施工方法，逐步開挖到基坑底部；

（3） 進行車站主體結構施工，并拆除臨時的內支撐結構；

（4） 進行地下1 層的側墻及頂板施工，頂板混凝土的強度達到70%后，可拆除南側段的第1 道支撐，并回填北側覆土，然后著手恢復路面，疏解交通；

（5） 拆除北側段的第一道支撐，拆除蓋板和臨時立柱體系，回填覆土，恢復路面狀況。

在整個施工過程中，需要按照豎向分層、從上到下的順序進行施工，水平方向施工需要分段進行，先撐后挖，保證結構穩定性。

3 施工效果

總體來看，上述工程采用半蓋挖施工技術，獲得了較好的施工效果。由于南側高邊坡的存在，地下連續墻呈變壓受力狀態，向坑內變形，具體表現為上下變形小、中間變形大，呈內凸式分布。北側的連續墻受偏壓作用影響，上部向外側變形，下部向內側變形。在坑內土體開挖過程中，連續墻水平方向的土壓增加，水平位移也逐漸增加，底板施工完成后出現最大位移，南側為11.5mm，北側為-7.4mm。南側和北側的連續墻最大位移均在允許范圍以內，不會對工程施工造成影響。其中，南側的連續墻受高邊坡的影響更加明顯，最大位移明顯大于北側連續墻。但是從整個施工過程的監測結果來看，地下連續墻的水平位移以及坡頂位移等，均在安全限值以內。

4 結語

綜上所述，緊鄰高邊坡的地鐵工程施工，基坑連續墻會受到偏壓受力作用的影響，容易出現變形問題。通過采用半蓋挖施工技術，并控制好施工流程及工藝質量，可以將施工影響降至最低，保證各項監測值在允許范圍內，從而提升施工安全性和施工效率，確保工程施工的順利進行。