明挖法和蓋挖法地連墻接頭處防滲水措施

□ 吳 蕊

為了減少地鐵工程施工的密集程度，降低在工程中投入的成本，在減緩交通的壓力以及提升施工速度的前提下，需要盡可能地降低交通密集對市區居民生活造成的影響。施工技術人員可以將明挖法和蓋挖法相結合，探究施工特征，有效緩解地連接墻交接處防滲水問題，保障工程施工的質量和效率。

1??明挖法和蓋挖法概述

1.1 明挖法

該種施工模式主要是指地下結構施工過程中，從地面向下進行分段、分層次的依次挖掘，直到結構達到需求的高程以及尺寸，而后在基坑之中實施主體結構的施工以及開展防水工作，最后進行回填，恢復地面[1]。優點為快捷、施工簡單、經濟性較強、安全性較高。一般狀況下，城市的地下隧道施工初期，都會將其當作是首選開挖模式。該種挖掘模式的缺點會對周圍的環境造成較大影響。

1.2 蓋挖法

若地下的工程施工過程中，需要穿過建筑、公路等障礙物時，就需要運用該種施工模式，主要是從地面向下開挖，達到一定深度之后將頂部封閉，其余的工程需要在封閉環境之下開展施工。為此，主體結構能夠順作，也能夠逆作。蓋挖法主要適用于隧道在地下水位之上，土質較為松散的區域。這種模式的特征為安全系數相對較高，對結構水平位移相對較小，對地面沒有較大的影響，僅需要在短暫的時間內將地面交通進行封鎖，并且氣候環境對施工的影響相對較小。但是，蓋挖法不可以留下較多豎井，在后續進行挖方的過程中需要進行水平運輸，導致施工空間相對較小，施工速度較為緩慢，出圖不變，工期相對較長，需要投入的成本較高[2]。

2??工程概況

杭州地鐵5號線平海路站為地下兩層雙柱三跨島式車站，車站共設4個出入口及2組風亭，車站規模478.40m×21.30m。車站頂板覆土約3m。基坑標準段底板埋深約16.50m，盾構段深17.80m，風亭及出入口均為地下一層結構。為減少施工對道路交通的影響，車站采用半蓋挖法施工，基坑采用地下連續墻+內支撐的圍護方案。

城站站底板座落在粉黏土層上，車站標準段基坑深度在24.00m，盾構井段深25.25m；標準段基坑寬度為20.90m，盾構段基坑寬度為24.95m。根據本車站所處的環境、工程地質、水文地質及水文資料條件以及基坑深度，經技術經濟綜合比較、計算分析和工程類比，車站側墻結構采用復合墻體系，地下連續墻接頭采用型鋼接頭，主體圍護結構采用1000mm地下連續墻+內支撐的支護形式。

5號線北基坑標準段基坑采用7道支撐（含換撐）進行支護，其中第1、2、4道為鋼筋混凝土支撐，其余為鋼支撐（Φ800，t=16mm），第6道設置有換撐；端頭井段基坑設置8道支撐（含換撐）進行支護，其中第1、2、4道為鋼筋混凝土支撐，其余為鋼支撐（Φ800，t=16mm），第6道設置有換撐。5號線南端基坑已施工完成。

鋼格構柱尺寸采用500mmX500mm的形式，立柱樁采用Φ1000的鉆孔灌注樁，樁底進入中風化巖500m。車站上方存在400mm×400mm通信管、φ300給水管、φ1000的混凝土雨水管，當主體施工時臨時改移至車站外，在主體施工完畢后回遷至頂板上方。

3??工程地質水文條件

在進行工程施工中，對施工現場的地質層結構進行分析，對巖性特征、埋藏條件等進行設定，可以結合周邊建筑物進行建筑物勘察。例如對人工填土、雜填土、素填土、砂質粉土、淤泥質粉土等設定切實可行的施工方案。

人工填土分為沖積層和亞層（三層）。

雜填土整體狀態松散，表層為800mm的混凝土，其余為瀝青混合碎磚、碎石等建筑垃圾組成。通過對雜填土進行清理，發現現場碎石平均直徑為80mm、最大粒徑達100mm以上，且成分較為復雜，均一性較差。

素填土水文地質條件較為松軟，主要由粉性土以及黏性土組成，含有少量碎石以及建筑垃圾，局部甚至可見植物根系。

砂質粉土整體以灰黃色土為主，局部土質含有云母、氧化鐵、局部夾雜少量黏性土。

砂質粉土夾粉砂整體以灰黃色中密度土層為主。

砂質粉質黏土整體呈灰色稍密，含有云母以及貝殼碎屑。

4??施工技術與防滲原理

4.1 施工技術

當進行連續性強撐槽的地下施工過程時，在蓋挖法和明挖法的地下連接墻面處的外側，開挖出防滲墻。實施清槽之后，在槽中吊放鋼筋籠時，需要在防滲墻處安裝防滲漿塊，而后使用導管，在地下灌注混凝土，形成連續墻體。

4.2 防滲原理

由于使用明挖法和蓋挖法會導致地下連續墻交界處的土體產生變形，使地下連續墻產生錯位。借助這種錯位可在連續墻之間增加密封裝置，將這種錯位產生的運動力使用在密封裝置中，提升防滲水功效。較強的剪力作用能將防滲剪塊，緊緊地與地下連接墻墻體擠壓在一起。而后，運用橡膠漿墊層密封壓緊，從而保證防水效果[3]。

4.3 施工措施操作工序

4.3.1 測定出土層滲透的系數

在施工的過程中，需要明確蓋挖法和明挖法地下連接墻交接處滲透的系數，確保最大滲透系數測量精準。根據所得的具體信息來確認防滲剪塊裝置的具體尺寸，對滲透系數進行測量的主要方式如下：

（1）選取出地質勘探點。在明挖法以及蓋挖法產生的地下連續墻交界處，施工技術工作人員需要在連續墻的兩側選出地質勘測點，間距需要控制在3000mm左右。

（2）鉆置出地質勘探孔。技術人員要熟練使用轉機設備，在各個地質勘探地點進行垂直向下的、自然的鉆孔工作。勘探孔的直徑為200mm，要求勘探孔深度在3300mm。

（3）測定出滲透系數。把兩個勘探孔內獲得的圖樣送到檢測土質的實驗室中，運用常水滲透實驗進行參透系數的測定。對其他的勘探孔所獲取的土樣，運用變水頭滲透試驗確定滲透系數。對具有同樣滲透系數的土樣進行分析，選取出最大滲透系數進行記錄。

4.3.2 開挖防滲槽

在明挖法和蓋挖法地下連接墻交接地面處，需要開挖防滲槽，在設置防滲槽時，保證使用明挖法以及蓋挖法產生的地下連續墻的交界面要對稱，防滲槽的深度要控制在3000mm以內，水平橫截面的形狀要設置成矩形。長度與地下連續墻的的水平走線一端保持一致，長度為2000mm，另一端長度是1000mm。

4.3.3 安裝槽鋼，設置變形縫

防滲槽開挖后，需要沿著地下連續墻的水平走線在蓋挖法和明挖法地下連續墻交界面處的兩側，將鋼筋籠設備和槽鋼設備分別放入連續墻槽段與防滲墻之內，使槽鋼能夠同時插入至地下連續墻的防滲槽和槽段內。兩塊槽鋼均凹向連續墻交界面處，保證連續墻交界面的平面具有較強的對稱性。各個槽鋼都運用焊接模式，將其固定于鋼筋籠上。在蓋挖法和明挖法地下連續墻的交界面地點設置垂直貫通性的變形縫，兩側的變形縫需要面對面的對稱，運用20mm到30mm寬木板進行填塞。

4.3.4 安裝上防滲剪塊

使用吊車垂直吊起防滲剪塊，全方位調整防滲塊的各個平面，使防滲剪塊的長度方向與地面保持垂直，把防滲剪塊均勻地放入防滲槽內兩塊槽鋼間，一直到防滲剪塊底端和防滲槽底部相接觸，方可停止作業。在對防滲剪塊平面方位進行調整的過程中，需將橡膠密封墊層表面調整致可以與地下連續墻槽段緊密貼合。防滲剪塊主要是由橡膠密封墊與鋼板兩部分粘貼組成，防滲剪塊的長度是3000mm，寬度是1000mm，厚度是80mm。

5??施工關鍵技術

5.1 開挖防滲槽

由于防滲墻長度相對較短，所以需要注意孔壁具有的穩定性，要重視以下幾點：

首先，在進行泥漿護壁操作的過程中，需要適當將泥漿的黏度和比重提升，防止防滲槽的孔壁出現塌落現象。其次，在防滲槽的兩側，垂直于地下連續墻方向上，插上兩塊比地連墻深度更大的鋼板，起到臨時支撐防滲墻的作用。

5.2 防滲剪塊制作和安裝

防滲剪塊，特別是密封橡膠墊和鋼板的連接處，作為抵御滲水以及抵抗外力形變的關鍵之一，進行制作的過程中，需要重視以下幾點：

第一，保障鋼板的平面具有安全性和整潔。

第二，運用聚氨酯類的黏膠劑，把鋼板和密封橡膠墊層進行黏連之后，需要對質量進行檢查，保證鋼板和橡膠墊層能夠緊密黏連。

防滲剪塊在安裝之后的質量會直接關系到地連墻交接面抵抗狀況。所以，在對防滲剪塊進行安裝的過程中，需要對剪塊垂直度進行適當的矯正。

6??結語

綜上所述，因為明挖法與蓋挖法施工剛度差異相對較大，而且形變不一致，導致施工問題層出不窮。本文對某一地鐵明挖法和蓋挖法地連墻接頭處的防滲水措施進行探究之后，發現明挖法和蓋挖法相結合，能夠有效解決滲水問題。運用該種模式操作較為便捷，材料能夠提前進行預制，可以顯著提升工程施工的可靠度和質量。加之，應用該種措施所需要的材料相對較少，經濟效益更優。最主要的是該種施工措施能夠確保連接處的結構變形較小，在可控范圍之內，工程的安全性和穩定性較強。