地鐵五塘廣場站施工涉臨近市政隧道保護措施研究

陸 躍

（南京地鐵建設有限責任公司， 南京 210019）

1 工程概況

1.1 五塘廣場車站工程概況

地鐵七號線五塘廣場站位于幕府西路和中央北路交叉路口，沿幕府西路方向東西布置于道路南側，與已建成地鐵 3號線換乘。車站為地下二層島式車站，標準段寬度23.3m，底板埋深16.3m。小里程端頭井底板埋深約15.4m，大里程端頭井埋深約17.8m。車站設總長227.224m，采用明挖挖順作法施工。

1.2 五塘廣場市政隧道工程概況

五塘廣場隧道東起幕府東路云谷山莊小區，西至幕府西路幕府佳園小區，隧道總長1590米。為一層雙向六車道隧道，雙跨，總寬度29.1m，高度9.35m，埋深2～8m。

1.3 車站與市政隧道關系

五塘廣場隧道與車站主體基坑距離4.7～11m，在車站基坑2倍寬度范圍內，風險等級為Ⅲ級，受影響長度為車站長度 227米，該段隧道底板與五塘廣場站底板標高基本一致。（見圖1、2）

圖1 五塘廣場站與五塘廣場隧道相對位置關系斷面示意圖

圖2 五塘廣場站與五塘廣場隧道相對位置關系斷面示意圖

1.4 工程地質與水文地質

擬建站區地處階地地貌單元，填土厚度一般為 0.8m～5.5m，以下主要土層為可硬塑 Q3黏性土，強度中高，厚度一般為 9m～25m；下伏基巖為范家塘泥巖，受地質構造和風化作用的影響，裂隙較為發育，巖石強度變化大。

擬建7號線五塘廣場車站基坑基底位于Q3al沖擊時代的④-3b1-2粉質黏土層，基坑圍護樁底位于T3f -2強風化泥巖地質層。（見圖3）

圖3 五塘廣場站地質剖面圖

本區地形地貌場地地勢整體較平坦。依據地下水的埋藏條件及賦存條件，分為松散巖類孔隙潛水和基巖裂隙水。松散巖類孔隙潛水主要分布于淺部厚層填土層孔隙中，富水性一般。

2 保護原因及范圍

2.1 保護原因

五塘廣場站鉆孔灌注樁施工、基坑開挖等會造成土壓力及水壓力的變化，使五塘廣場隧道結構產生擾動，發生變形，既有市政運行隧道對變形要求極其嚴格，五塘廣場站地質詳細勘察報告中規定：五塘廣場隧道水平最大位移 6.2mm，五塘廣場隧道最大沉降值7mm，均小于10mm。

2.2 保護范圍

五塘廣場隧道受七號線五塘廣場站施工影響段，全長227米。

3 保護施工措施

3.1 鉆孔灌注樁施工

本工程為φ1000@1300鉆孔灌注樁，樁身混凝土設計強度等級為水下 C35。鉆孔質量的好壞是直接影響混凝土灌注樁施工質量一個重要因素，如在施工中質量控制不當，將會造成塌孔、縮徑、樁孔偏斜及樁端承載能力達不到設計持力層要求等，還會造成樁承載力下降。所以施工中要注意以下幾點：

（1）、采取隔孔施工程序：鉆孔樁成孔過程中，樁周圍土體對樁身產生側向壓力，壓力會隨著深度加深壓力逐漸增大，特別在澆筑混凝土初期，樁身混凝土的強度不夠，很容易受到土壓力影響，出現塌孔和縮徑問題。所以通過隔孔施工和泥漿護壁可以達到一定穩定的技術要求，最大限度降低土體對樁身的損壞。

（2）、保證成孔的垂直精度 ：成孔精度是保證灌注樁施工順利進行的一個重要前提條件，成孔偏心的誤差產生，樁體垂直承載能力降低，樁身將會受到較大的剪切應力破壞。為保證成孔的垂直精度要求，施工前應加大樁機的支承面積，以保證樁機穩定性能，施工過程中要常校核鉆機的垂直度等方法，施工完成后還要進行樁徑、樁井傾斜做精密檢測。

（3）、保證樁位、樁頂標高及成孔設計深度要求：護筒確定位置后，要隨著施工的進程及時進行校核，嚴格將偏心誤差控制在不大于規范要求的 5cm，加強對回填土密實度的檢查力度，防治鉆孔位置發生漏漿現象。為了有效的防止樁孔偏斜、塌孔以及縮徑等現象，除了要復核鉆具長度時檢查鉆桿是否傾斜、彎曲外，還要根據實際的不同土層分布情況對比地質資料，隨時調整鉆進速度，并描繪出鉆進成孔時間曲線。

3.2 基坑降水施工控制措施

（1）、基坑內須設置一定數量的疏干井，并應于基坑開挖前同期施工，嚴把施工質量關，施工中要采取適當的保護措施，不得破壞。降水井設置應確保地下水位的有效降低。降水井位置應避開底板縱梁以及支撐，如相矛盾可將其平面位置作適當調整。

在使用調查報告中的數據時,我們對原有內容進行了篩選和整合,但這些工作并不影響數據的真實性和有效性。實證部分的數據均來自該調查報告。

（2）、基坑封閉后方可進行抽水試驗，若發現未達到預期效果應及時采取針對性的補救措施。基坑開挖前應提前三周～一個月進行潛水降水，并在開挖過程中確保基坑各分層開挖面無明水。

（3）、設計降水深度在基坑范圍內不小于基坑底面以下1m即可。基坑開挖期間應每天測報抽水量及監測坑外地下水位。每日觀測水位的變化，如發現坑外水位變化>500mm/d的跡象，應及時通知相關單位，分析變化原因，查找是否存在滲漏點。根據施工現場情況沿地面及基坑內設置明溝及集水井，及時排除雨水、地面流水及潛水。

3.3 土方開挖施工控制措施

基坑開挖時可能產生的不平衡力、軟黏土發生蠕變和坑外水土流失而導致周圍土體及地下連續墻向開挖區發生側向移動、地面沉降及坑底隆起，從而引起隧道的變形。故需按以下原則及方法施工，控制土方開挖過程中的變形情況。土方開挖基本原則：“分段、分層、分單元、分塊、對稱、平行、留土護壁，限時完成開挖與支撐”。

（1）、分段原則：按工期籌劃、管線保護、交通組織要求劃分開挖階段，以施工縫位置劃分結構施工段（20～30m/段）；

（2）、分層原則：根據豎向支撐的道數分層開挖。每層挖深至每層支撐中心下約1m；

（3）、放坡原則：土方開挖過程中按照每層1：3放坡，縱向總坡比控制在1：4左右；

（4）、開挖單元：以6米寬（2～3根支撐）為1單元。每一單元應確保在8小時內開挖完成， 6小時內鋼支撐完成預應力施加，盡量減少基坑暴露時間。

3.4 基坑監測施工控制措施

（1）、監測點類型和數量的確定應結合工程性質、水文地質條件、設計的要求、項目特點等綜合考慮。監測點應布置在相同工況下的最先施工部位，主要為了能及時反饋監測信息，指導施工。

（3）、在進行監測過程時，各監測點的布置在理論、實踐上應結合起來，保證同一監測部位同時反映不同的變化量，從而分析內在的聯系和變化規律。

（4）、深層土體位移應在基坑開挖前15天布置完成，以保證監測工作開始時，監測元件能夠進入穩定的工作狀態。監測點在施工過程中應加強保護，若遭到破壞，應盡快在原位置或盡量靠近原位置補設監測點（埋入地下的監測件除外），保證該點觀測數據的連續性。

3.5 主體結構施工控制措施

主體結構工程均采用分段分層施工，以減少基坑暴露的時間，合理組織人員、設備盡快將主體結構完成，以保證基坑的穩定。施工的分段首先滿足結構分段分層施工技術要求和構造要求，又結合施工能力及合同工期要求。施工節段的劃分原則如下：

（1）、施工縫設置于兩中間柱之間縱梁彎矩、剪力最小的地方，即跨距的1/4～1/3位置。

（2）、施工節段的劃分考慮與板層上樓梯口、電梯井口、預留孔洞位置盡量錯開。

（3）、施工節段的長度控制在20米左右。

4 總結

隨著城市化建設的深入，地鐵建設的周邊環境越來越復雜，周邊既有房屋及市政設施較多，在地鐵車站深基坑施工過程中，對既有市政設施保護的問題日益突出，通過對各個施工過程的細化，提出施工控制措施，加強管理，對管理水平的提高具有較大幫助。本文章可為類似臨近既有市政設施的保護提供一定的參考價值。