城市軌道交通深基坑施工技術的重難點和應對措施分析

黃銳 HUANG Rui

（中國交通建設股份有限公司軌道交通分公司，成都 610023）

0 引言

伴隨著建筑行業的發展，高層建筑數量增加，深基坑工程也越來越常見。作為建筑工程的常用技術，深基坑工藝對工程結構穩定性、安全性的提升具有重要作用。成都軌道交通30號線一期工程在工程具體施工中，由于深基坑工程工序多，周期長，因此施工中的問題也比較多，影響工程的降水效果和整體質量。如何解決深基坑施工的重難點，提高深基坑工程的施工質量，成為建筑行業目前的研究重點。

1 工程概況

市一醫院站基坑總長約170.0m，基坑寬度為23.3m，有效站臺長度為118m。設計起點里程為：YCK21+459.700，終點里程為：YCK21+629.700，有效站臺中心里程為：YCK21+552.000，車站有效站臺中心軌面埋深為24.4m，覆土4.0m，基坑深度約26.46m～28.99m，基底主要位于中風化泥巖。圖1為市一醫院站平面圖。

圖1 市一醫院站平面圖

2 深基坑施工技術特征

在深基坑施工中，要確保其深度在5m以內。受地質條件影響，周圍路況、地下管道等存在諸多問題，如果周圍建筑也存在問題，無論是基坑開挖還是排水施工，都會出現不良情況。圍護結構、基本開挖、降水等，都是深基坑施工中需要檢查的內容。基于周圍環境、影響因素分析，深基坑施工既包括綜合性的部分，還包括區域性的部分，由于深基坑在地下施工，規模大，要求高，其風險性、挑戰性都比較大。同時，深基坑施工的復雜性、不安全因素等，都會給地質條件、地下管道帶來一定的影響。總的來講，深基坑施工具有深、窄、長等特性。（圖2）

圖2 市一醫院站圍護結構橫剖面圖及地質橫斷面圖

3 深基坑支護技術介紹

3.1 樁孔開挖技術

樁孔挖開技術是一項跳躍式開挖技術，由于土質情況不同，采取的開挖方式也有所不同。比如風化的硬土或巖層，主要用風鎬開挖；山楂土質則用手搖絞車開挖。具體開挖中，土質不同，面臨的問題也不同，要格外注意松軟的土質，開挖速度不能過快，也不能過慢。視承載樁體的設計要求開挖樁孔，用混凝土封底，防止其受狂風、流沙等侵蝕。

3.2 坡樁施工技術

坡樁施工技術的顯著特點是成樁率高，由于操作步驟簡單，得到廣泛的應用。實際施工中，鉆孔技術是一項集中使用的技術，需要操作人員嚴格按流程和標準進行，才能保證成樁質量和施工質量。護坡施工時，多次注漿處理，注意把握施工方法，控制注漿次數，以提高成樁幾率，確保支護工程的安全性。

3.3 土層錨桿施工技術

土層錨固施工技術的要求較高，需要充分發揮出錨桿鉆機的作用。合理操作錨桿，鉆至指定位置后，在孔內注入水泥漿。完整校線鎖定后，增強主體的強度，提升建筑物的穩定性和安全性。施工過程中，精準測量施工主體，明確鉆孔位置和深度，使其更加科學、準確，防止施工誤差的出現。一旦施工期間出現問題，要即刻停止操作，采取有效措施處理，從而保證后續鉆孔工作順利推進。注漿操作中，綜合考慮漿體是否符合要求，做好排水工作，進一步保證深基坑工程的施工質量。

3.4 混凝土灌注樁

混凝土制備過程中，檢查原材料配比是否合適。實際施工中，保證鉆孔位置合適，嚴格把控鉆孔深度，規范和優化施工流程。鉆孔機施工完成后，認真清理孔樁，防止鉆孔操作破壞墻壁。一旦墻壁出現裂縫，要立即采取相關措施，以免破壞整個結構。同時，嚴格控制鉆進速度和強度，避免鉆孔機出現過強的震動力。上述工作結束后，對樁位進行掩埋處理，注意控制掩埋深度，一般不能少于1m。

4 深基坑施工技術的重難點和應對措施

4.1 深基坑施工技術的重難點

4.1.1 周圍建（構）筑多

車站北側為市一醫院，車站主體基坑距離市一醫院地下室距離約為23.5m～29.2m，醫院地下室（三層）底板埋深15.25m左右，為混凝土框架結構。車站南側為仁和新城商業綜合體，車站主體基坑距仁和新城地下室距離約為24.0m～29.4m，仁和新城地下室（三層）底板埋深16.5m左右，為混凝土框架結構。車站大里程端北側靠近中國電信大樓，中國電信大樓為5層框架結構，獨立基礎埋深約6.0m，車站大里程端頭基坑距中國電信大樓基礎距離約為22.7m。

4.1.2 開挖難度大

基坑開挖深且車站底板處于中風化泥巖地層，開挖有難度。隨著開挖深度增加，地下水系愈加豐富，降水深度達29m，大范圍降水以及降水過程中周邊地層的穩定控制成為車站基坑開挖穩定的關鍵因素；同時，開挖過程中若支護措施不當，會導致基坑失穩，引起周邊建構筑物沉降或變形等危害。所以深基坑開挖對基坑周邊建構筑物影響是本工程的重點。

4.2 應對措施

4.2.1 開挖保證措施

①準備工作。鋼支撐運送到場，并預拼到位若干；鑿除圍護樁周圍的混凝土，制作擋土墻，符合強度要求后進行第一道混凝土支撐；基坑開挖前，科學布置每個基坑的測量網點，放出軸線位置；結合工程要求和工作量，配置施工設備；制定完善的渣土處置手續，確保通過棄土點的橋梁、道路可以承受大型出土車的載荷；探測基坑和周圍的管線，檢查管線的保護情況。

②開挖。縱向開挖基坑時，在坡頂設置擋水土堤或截水溝，避免地表水進入基坑內。開挖完成后，及時設置集水井、排水溝，防止基坑內積水；做好基坑穩定的觀察工作，及時發現安全隱患，并通過動態監測反饋結果調整開挖順序；嚴禁超挖，分層開挖時每層標高不能低于該層中心軸線0.5m；結合支撐軸力的設計要求，對支撐進行預加軸力處理。結合各支撐的軸力損失，及時對軸力進行復加處理，以便控制基坑的側向位移，防止或減少地表沉降。采用機械開挖時，嚴禁挖土機碰撞圍護樁或基坑；嚴格控制縱坡的穩定性，適當修整開挖面，控制縱坡長度，避免縱坡滑坡。對于基坑開挖中出現的圍護結構漏水問題，要及時采取注漿、補樁等措施，比如在開挖段兩端設置排水溝、截流溝，及時抽出雨水或滲水。

注意事項：土方開挖時，施工設施、材料等嚴禁超過要求，車輛荷載不能超過要求的地面荷載，基坑兩側地面超載不能超過20kPa，盾構井范圍內的地面超載不能超過30kPa。同時，嚴格控制重車便道和大型機械設備的荷載，并對場內土方出口進行局部加固處理；待土方開挖至坑底標高后，及時澆筑底板和墊層混凝土；每塊土方開挖結束12h內，完成墊層混凝土的澆筑施工，以縮短基坑的暴露時間，增強基坑的抗變形能力。開挖過程中，由地質勘測人員根據勘測結果繪制地質圖，發現土層和設計不符后，及時通知監理、設計人員處理。若開挖施工中遇到文物，立即停止開挖，保護現場，通知相關部門處理。

4.2.2 降水保證措施

根據地質勘查報告，本工程地下水有2種類型，一種是基巖裂隙水，一種是黏土層上方的上層滯水。對于基坑周圍的地表匯水、上層滯水等，要及時用排水溝排水；對于基巖裂隙水，結合現場情況局部用管井降水，降水井直徑Ф600mm。在基坑周圍布設排水溝（300×300），避免地下水進入基坑，影響基坑的安全性。在基坑降水過程中，會導致地層顆粒物質流失，造成地面變形或沉降，影響地下管線、周圍構筑物的安全性。在降水設計過程中，要依據《管井技術規范》中的要求，科學測定降水管井的出水含砂量，一般不能超過1/100000。基于降水試驗進行設計，通過滲透參數明確井水井的數量、深井泵的數量。對于降水井的布置，要在基坑周圍且不影響主體結構的施工，臨近降水井間距30m。

為保證降水質量，要做好以下幾點：①砂率層按照設計要求，選擇規格為2mm~5mm的清潔石英圓礫；②保證孔壁的垂直度，確保濾管內有厚度足夠的砂層；③井管焊接嚴實，無砂眼和滲漏；選擇合適的降水、洗井設備。施工中注意保護管井。做好基坑內的明排水處理；一口降水井清洗完成后，才能投入另外一口，盡量提前抽水；④正式施工前，做好降水設備的調試處理，確保正常運轉；⑤結合開挖深度，對降水井的運行數量進行調整，減少給環境帶來的不良影響；⑥根據工程的實際情況，配備一定數量的設備，可參照表1。

表1 管井降水擬投入的設備

5 結語

綜上所述，深基坑施工技術難度系數大，施工問題多，為了克服施工現場的質量和技術問題，需要施工人員在組織施工作業時，全面調查現場情況，采用科學、有效的處理方式，以保證深基坑施工順利完成。本文結合工程案例，對深基坑施工技術的難點、應對措施進行探討，得出以下結論：本工程的施工重難點是周圍構筑多、開挖難度大，若施工中不加以控制，可能會影響工程質量；做好開挖施工、降水施工的保證措施，加大監管力度，能夠規避施工安全問題的發生，保障深基坑工程的整體質量。