地鐵明挖車站基坑變形處理與預防

胡鴻淼

摘要：車站基坑開挖支護施工以地面沉降、周邊建構筑物及管線沉降變形、基坑頂水平和豎向位移、支撐軸力應力變化、土體和圍護體系深層位移等監測數據做信息化指導，保證基坑開挖和車站結構施工全過程基坑穩定可控。

關鍵詞：地鐵車站;基坑變形;處理

前言

露天開挖是地鐵施工過程中最重要的施工方法之一，通常情況下地鐵露天開挖在城市建筑等人口密集地區進行，對施工過程的各方面要求都較高，施工技術難度較大。該工作的具體流程是，相關工作人員需在選定的地鐵站進行開挖，直至開挖深度達到地鐵設計標高，然后從基坑底部開始向上進行主體結構施工過程，最終完成車站結構的施工。

1地鐵明挖基坑施工技術的要點

1.1要明確指導依據

要根據場地、支護結構和工期的要求，合理選擇基坑開挖設備和開挖方法基坑開挖前進行前期試驗，判斷圍護結構是否滲漏，再決定先開挖還是先止漏。要明確指導依據，并嚴格按照章程和理論，按照“分段、分層、對稱、平衡、時限”和“先支護后開挖、限時支護、不超挖”的原則進行開挖。

1.2要選取合理位置

在地鐵基坑開挖施工過程中，要注意施工現場的位置。由于基坑開挖施工技術會產生較大的噪聲和施工振動，對周圍居民的生活產生巨大影響，因此施工位置的選擇應科學，盡量選擇相對較少的居民。

1.3要依據實際情況

相關工作人員可根據該地區的水文地質條件、基坑降水設計深化確定井的排水范圍和數量在每個井點，如果在基坑內布置減壓降水井，其承壓水位應始終保持在安全埋深以下，以保證基坑的安全及施工的順利進行。

2地鐵明挖基坑施工技術重點探析

2.1質量是首要保障

質量是降低降低基坑開挖的風險的首要保障。接地墻應保證混凝土的強度、密實度和整體性。在成槽階段，工作人員要根據實際施工情況，進行局部測試，并及時依據結果總結施工技術參數，以此為及時調整泥漿的配置提供參考。施工人員要嚴格控制泥漿水平，并在液面下降時及時補漿，使泥漿漿槽處于表面正常的高度，滿足槽開挖的需要使用儲備，以此來防止滑坡。在混凝土澆筑階段，要保證初始灌水量，連續澆筑，防止漏水的連接件處理，以及槽間連接件的處理。

2.2挖掘要點

在露天開挖施工中，應對現場的地質情況進行詳細的調查。除此之外還應根據具體情況和施工要求，明確地下水位的高低、隨季節和降水的變化，以及是否存在承壓水等問題。除地質勘查外，還可以查詢當地信息和相關人員;在實際施工中，應積極比較地質情況。如發現相應地層與設計規定不一致，應立即通知監理、設計、施工單位，并召開會議討論施工方法和防護措施，形成總結。

3基坑變形處理措施

（1）基坑回填。根據監測數據分析確定回填至變形最大位置以上3.7m處，考慮基坑臨近失穩狀態，回填材料主要以就近現有土方為主，摻加一定數量的砂礫石或碎石。（2）增設圍護樁。在變形較大一側的圍護樁外2～3倍樁徑范圍增設一排圍護樁，新增樁頂冠梁與原樁頂冠梁采用鋼筋混凝土板進行連接，減小基坑外土體對原圍護樁的側壓力。（3）支撐體系調整。將鋼支撐體系調整為鋼筋混凝土支撐體系，以增強支撐體系的剛度、強度和抗變形能力，減小基坑變形保證后續開挖及結構施工過程基坑穩定。

4基坑變形預防措施

（1）分析地質水文情況。地鐵車站和區間設計圖紙和地質報告一般分開出具，僅從車站的地質報告和設計圖紙中很難分析車站基坑端頭完整的地質情況，因此在車站施工前要對車站和區間地質勘察資料進行整體分析，尤其要對不良地質情況進行分析并制訂處理方案，以保證基坑開挖過程中基坑的穩定性。（2）保證圍護結構施工質量。做好圍護樁施工過程控制工作，一是要進行試樁以探明地質與設計是否相符，同時收集鉆孔過程數據信息及時調整圍護樁外放值;二是對鉆機作業平臺或作業場地進行全面檢查和處理，保證鉆機站位不發生變形等不良情況，在鉆進過程中要認真復核鉆機桅桿垂直度，保證鉆孔垂直度滿足要求;三是要對圍護樁開鉆進行二次測量復核以保證樁位準確;四是要做好混凝土進場檢測，并做好各項灌注準備工作，保證混凝土連續灌注，切實保證樁身質量合格;五是要做好圍護樁內埋設測斜管的保護工作，在設計基礎上增加預埋設數量，保證每根測斜管有一根預留副管，以避免測斜管堵塞或堵塞后無預備管可用情況發生。（3）保證鋼支撐安裝質量。鋼支撐作為基坑土方開挖后主要受力體系，必須高度重視其安裝質量。尤其是要保證車站基坑盾構井部分安裝和驗收到位，除保證鋼圍檁和鋼支撐原材符合設計要求外，還要高度重視安裝過程質量控制。一是端部鋼圍檁的安裝順序、長短節的使用、陰陽角處理要嚴格控制;二是鋼圍檁之間以及鋼圍檁與圍護樁之間的縫隙應按照設計要求填密實并驗收合格;三是鋼圍檁防滑裝置要按照設計要求安裝到位;四是鋼支撐的安裝角度和間距，預應力施加滿足設計要求，同時應根據設計要求增加軸力計按設數量，以最大限度地反映鋼支撐軸力變化情況。（4）支撐體系設置合理。一般情況下基坑支撐體系為1層鋼筋混凝土支撐+n層鋼支撐形式，基坑開挖深度如大于25m一般采用1層鋼筋混凝土支撐+3層鋼支撐形式，對于基坑完全處于全風化、中風化巖層的情況，對于車站端部盾構井部分支撐體系建議設置為1層混凝土支撐+2層鋼支撐+1層鋼筋混凝土支撐以保證支撐體系強度、剛度和穩定性，保證將開挖過程基坑變形控制在允許變形范圍以內。

結束語

通過該基坑盾構井端事件的分析和總結，在該標段其他超深基坑施工過程中加強了圍護樁施工質量控制、鋼圍檁安裝順序和安裝質量控制、鋼支撐安裝質量和軸力施加質量控制、4層支撐端部最下層鋼支撐改鋼筋混凝土支撐等措施，能夠將盾構井基坑累計變形控制在設計允許的30mm以下，車站盾構井累計變形最小的控制在9.8mm，保證了基坑開挖和主體結構施工基坑穩定性，顯著減少了基坑變形帶來的安全風險，為各車站安全、有序、高效施工打下了良好的基礎。

參考文獻

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