芻議深基坑施工技術(shù)在地鐵車(chē)站中的應(yīng)用

摘要：地鐵作為城市的交通大動(dòng)脈，不僅能疏散巨大的城市人流，也能在一定程度上刺激了人口的增長(zhǎng)，同時(shí)物流、資源、資金等也會(huì)加速在此聚集，這在一定程度上又提升了城市的首位度。本文結(jié)合經(jīng)驗(yàn)對(duì)深基坑施工技術(shù)在地鐵車(chē)站中的應(yīng)用進(jìn)行了分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：地鐵車(chē)站;深基坑;施工技術(shù)

前"言

地鐵車(chē)站由站臺(tái)層、站廳層、設(shè)備層以及出入口組成。提供旅客乘降，換乘和候車(chē)的場(chǎng)所，在人們的生活中占有一定的地位，給人們的出行帶來(lái)了方面，同時(shí)地鐵車(chē)站發(fā)展越來(lái)越多，也為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出貢獻(xiàn)，雖然對(duì)于地鐵車(chē)站的深基坑施工技術(shù)還存在一定的問(wèn)題，但是相信會(huì)在以后的日子中做出改善。

一、深基坑開(kāi)挖對(duì)周?chē)ㄖ锏挠绊?/p>

1、地鐵深基坑一般在城市主城區(qū)，建筑物密集，基坑施工場(chǎng)地狹小，另外有重要的建筑和文物等要保護(hù)，所以深基坑施工對(duì)周?chē)ㄖ锏挠绊憘涫荜P(guān)注。如果支護(hù)不及時(shí)和支護(hù)強(qiáng)度不夠就會(huì)引起變形過(guò)大，甚至深基坑會(huì)坍塌，不僅造成經(jīng)濟(jì)損失，而且危及人身安全。

2、深基坑對(duì)周?chē)叵鹿芫€的影響隨著城市的發(fā)展，市政地下管線越來(lái)越密集，在基坑施工場(chǎng)地周?chē)赡艽嬖诟鞣N各樣的地下管線，如果被破壞就會(huì)直接影響到人民的生活和財(cái)產(chǎn)安全，所以深基坑在開(kāi)挖前就需要對(duì)坑內(nèi)的地下管線進(jìn)行處理或改遷。

3、深基坑開(kāi)挖對(duì)地表和道路的影響在深基坑開(kāi)挖時(shí)，因?yàn)橥馏w的平衡狀態(tài)被破壞，所以周?chē)h(huán)境的平衡狀態(tài)也受到影響。尤其一般基坑工程都需要進(jìn)行降水，地下水位下降，勢(shì)必會(huì)引起地下水位越來(lái)越深，對(duì)大城市水供應(yīng)是一個(gè)問(wèn)題，對(duì)生態(tài)環(huán)境亦是一種損害。一般深基坑工程建設(shè)在城市繁華地帶，灰塵、噪音、建筑垃圾等難免會(huì)污染周?chē)h(huán)境。而且深基坑在施工其間，場(chǎng)地周?chē)家忾]，占用交通道路，這樣增加了交通壓力，給人民的生活帶來(lái)不便。

二、地鐵車(chē)站深基坑施工中遇到的問(wèn)題

1、圍護(hù)結(jié)構(gòu)滲漏水造成周?chē)貕K水土流失。圍護(hù)結(jié)構(gòu)滲漏是基坑施工中較常見(jiàn)。在地下水位較高地層進(jìn)行土方開(kāi)挖時(shí)，如果圍護(hù)結(jié)構(gòu)存在缺陷，滲漏就會(huì)發(fā)生。

2、圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量差造成安全隱患。圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量差主要表現(xiàn)為圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工方法不當(dāng)造成夾渣、斷樁或強(qiáng)度不足，進(jìn)而影響圍護(hù)結(jié)構(gòu)的水平向剛度，造成重大的安全隱患。

3、隨土方開(kāi)挖未及時(shí)支撐造成圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形過(guò)大、甚至失穩(wěn)。土方開(kāi)挖過(guò)程中為了出土方便或趕進(jìn)度等原因，不按規(guī)范要求及時(shí)支撐的現(xiàn)象普遍存在，需加強(qiáng)施工管理。

4、車(chē)站深基坑周邊地表沉陷過(guò)大。正常情況下深基坑施工隨著土方開(kāi)挖卸載，均會(huì)造成周?chē)乇沓料?，但如果沉陷過(guò)大，會(huì)造成周邊市政道路開(kāi)裂、管線變形過(guò)大開(kāi)裂、周邊建構(gòu)筑物傾斜甚至開(kāi)裂。

5、基坑坍塌和掩埋。一般發(fā)生在基坑土方開(kāi)挖至主體結(jié)構(gòu)完成之間的階段，隨著土方的開(kāi)挖，基坑內(nèi)外的不平衡荷載越來(lái)越大，當(dāng)不平衡荷載超過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的橫向承載力時(shí)就會(huì)發(fā)生基坑坍塌。

三、實(shí)例分析

1、工程概況

該地鐵車(chē)站結(jié)構(gòu)形式為上下兩層的單柱雙層雙跨矩形鋼混框架結(jié)構(gòu)。車(chē)站所在的道路兩側(cè)均為臨街建筑，樓房密集，大部分侵占道路紅線，且以大型建筑為主。車(chē)站中部路口南北兩側(cè)各15m采用蓋挖順作法施工，其余均為明挖法施工。明挖法施工部分設(shè)計(jì)為：地下連續(xù)墻+鋼管內(nèi)支撐\"作為支撐體系。地下連續(xù)墻和基坑內(nèi)施工時(shí)同步進(jìn)行降水。

2、降水方案設(shè)計(jì)

（1）降水方法的擬定

在充分研究地質(zhì)資料、認(rèn)真分析其他工程降水試驗(yàn)失敗原因的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工條件，并將電滲、噴射、輕型和管井等幾種降水方式的效益分析合理性進(jìn)行對(duì)比，同時(shí)考慮到降水方式對(duì)挖孔樁和基坑開(kāi)挖的影響程度，決定采用大口徑管井工法進(jìn)行降水。因?yàn)榇罂趶焦芫しㄟm用范圍廣，不僅適用于滲透性強(qiáng)的各類(lèi)砂性土，而且也適用于淤泥質(zhì)粘性土。

基本思路是將承壓水降至開(kāi)挖面以下，同時(shí)疏干潛水含水層。降水需達(dá)到的目的和要求：疏干基坑開(kāi)挖范圍內(nèi)土層中的地下水及確保在基坑開(kāi)挖時(shí)地下水位控制在開(kāi)挖面以下2-3m，滿(mǎn)足基坑無(wú)水開(kāi)挖施工的要求;通過(guò)降水提高整個(gè)土壤層的土體強(qiáng)度，以提高土體水平抗力，減少基坑位移和周?chē)鼗两担阌跈C(jī)械施工;降低承壓水頭高度，確?；臃€(wěn)定開(kāi)挖和結(jié)構(gòu)施作。

（2）井點(diǎn)布置形式此工程基坑平面為長(zhǎng)方形，南北長(zhǎng)44617m，東西寬1815m，可采用兩側(cè)平行布置;根據(jù)降水層主要為基坑底部的承壓含水層且降水較大的特點(diǎn)，宜采用基坑外部降水。優(yōu)點(diǎn)是對(duì)以后各工序的施工影響小，結(jié)構(gòu)完成后不用考慮封井問(wèn)題。實(shí)際管井布置時(shí)，為了保證道路東西方向的正常通車(chē)和施工工期不受影響，同時(shí)盡可能為主體結(jié)構(gòu)施工完成后附屬風(fēng)道和出入口基坑開(kāi)挖創(chuàng)造便利條件，布井時(shí)過(guò)風(fēng)道和出入口處以及兩端頭盾構(gòu)井處降水井距加密加深。

3、基坑周?chē)两悼刂萍霸O(shè)計(jì)參數(shù)

由于井點(diǎn)埋設(shè)完成開(kāi)始抽水時(shí)，井內(nèi)水位開(kāi)始下降，周?chē)畬拥乃粩嗔飨驗(yàn)V管，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，在井點(diǎn)周?chē)纬陕┒窢畹膹澢?，即所謂的\"降水漏斗\"。這個(gè)漏斗狀水面需幾天至幾周才能穩(wěn)定，漏斗范圍內(nèi)地下水位下降以后，必然造成地面固結(jié)沉降。

降水期間，降水面至原地下水位面之間的土層因排水固結(jié)，會(huì)在所增加的自重應(yīng)力條件下產(chǎn)生較大沉降。因此通常降水引起的地面沉降即以這一部分沉降量為主，所以可采用以下簡(jiǎn)易方法估算降水所造成的沉降值：

即沉降量約1～1.3cm，該方案已考慮施工周?chē)朽徑ㄖ铮?/p>

，故選用小排量深井水泵（功率2.2kW，揚(yáng)程大于30m，流量20m3/h），不會(huì)對(duì)周邊建筑產(chǎn)生影響。

4、管井施工技術(shù)要點(diǎn)

成孔后，替漿是控制單井涌水量的關(guān)鍵。替漿后泥漿比重控制在1103-1105。防止泥漿過(guò)濃影響出水，也須防止泥漿過(guò)稀造成塌孔事故。

在下管前探測(cè)孔深，當(dāng)與井管長(zhǎng)度不符時(shí)，要重新成孔。成孔后立即安裝井管，防止暴露時(shí)間過(guò)長(zhǎng)出現(xiàn)塌孔，管節(jié)逐節(jié)深入，使接頭對(duì)正。下管時(shí)輕提慢放，并使井管居中;當(dāng)上部孔壁縮徑或孔底淤塞，應(yīng)向孔內(nèi)注水，緩慢放入，禁止上下提拉和強(qiáng)行沖擊。

管井下放完成后，及時(shí)向孔內(nèi)投入濾料。濾料為4-6mm干凈砂礫，濾料要一次連續(xù)完成，要避免填料速度過(guò)快或不均造成濾管偏移及濾料在孔內(nèi)架橋現(xiàn)象。洗井后濾料下沉及時(shí)補(bǔ)充濾料，要求實(shí)際填料量不小于95%理論計(jì)算量。濾料從井底填到井口下115m左右，上部采用不含砂石的黏土封口。

洗井采用活塞水泵相結(jié)合的方法，間隔反復(fù)進(jìn)行，直到滿(mǎn)足洗井前后兩次涌水量差值lt;10%，水中含砂量lt;1/20000的要求。出現(xiàn)井內(nèi)涌砂現(xiàn)象時(shí)，

立即報(bào)廢此井。每井洗井完畢，及時(shí)作抽水試驗(yàn)。通過(guò)觀察本井及鉆成井的水位降深及本井的水量，了解降水效果。

降水盡量用市電，并配備柴油發(fā)電機(jī)，保證24h不間斷抽水。工地配

備備用水泵，以便及時(shí)更換有故障的設(shè)備。

5、降水效果以及注意事項(xiàng)

（1）降水效果

1）地下水位及樁孔開(kāi)挖情況。自挖孔樁實(shí)施開(kāi)挖及至440根灌注樁完成，樁孔內(nèi)基本沒(méi)有遇到地下水。有少數(shù)樁遇水后2-3d降不下去，馬上檢查臨近降水井水位和抽水泵，將抽水泵位置降低或更換稍大功率水泵，地下水位很快降到樁孔底部，基本沒(méi)有影響到樁孔開(kāi)挖。

2）地下水位及基坑開(kāi)挖情況。工程施工期間，雖遇數(shù)次大雨，但檢測(cè)水位變幅較小，均控制在基底以下，未對(duì)施工及基坑造成任何影響。

（2）降水注意事項(xiàng)

1）嚴(yán)格密封降水井井管，保證真空管路系統(tǒng)在土方開(kāi)挖前真空度達(dá)到0.06MPa以上，土方開(kāi)挖過(guò)程中，真空度會(huì)有所下降，但須控制在0.03MPa以上。

2）降水井隨著基坑開(kāi)挖，暴露井管隨時(shí)割除封堵。為方便挖掘機(jī)住基坑內(nèi)作業(yè)，井管隨著土方開(kāi)挖而分段割除，并用粘土回填密實(shí)，保證有足夠抽水能力的真空度。

6、圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工技術(shù)要點(diǎn)

（1）圍護(hù)結(jié)構(gòu)為地下連續(xù)墻時(shí)，成槽時(shí)嚴(yán)格控制成槽速度，輕放慢提，防止槽壁坍方。選用粘度大、失水量小，形成護(hù)壁泥皮薄而韌性強(qiáng)的優(yōu)質(zhì)泥漿，確保槽段在成槽機(jī)反復(fù)上下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中土壁穩(wěn)定，并要據(jù)成槽過(guò)程中土壁的情況變化選用外加劑，調(diào)整泥漿指標(biāo)，以適應(yīng)其變化。

（2）施工中防止泥漿漏失并及時(shí)補(bǔ)漿，始終維持穩(wěn)定槽段所必須的液位高度，保證泥漿液面比地下水位高。

（3）雨天地下水位上升時(shí)應(yīng)及時(shí)加大泥漿比重和粘度，雨量較大時(shí)暫停挖槽，并封蓋槽口。

（4）施工過(guò)程中嚴(yán)格控制地面的附加荷載，不使土壁受到施工附近荷載作用影響過(guò)大而造成土壁塌方，確保墻身的光潔度。

7、土方開(kāi)挖施工技術(shù)要點(diǎn)

車(chē)站主體基坑開(kāi)挖嚴(yán)格貫徹“時(shí)空效應(yīng)”理論，遵循“縱向分段、豎向分層、中間拉槽、邊挖邊支”的原則，豎向開(kāi)挖時(shí)遵循階梯狀開(kāi)挖施工順序，“從上到下，分層、分塊，留土護(hù)坡，階梯流水開(kāi)挖，墊層及時(shí)澆筑”的總原則。每層開(kāi)挖厚度不宜超過(guò)3m，如上下相鄰支撐間土層厚度超過(guò)3m，則應(yīng)相應(yīng)的增加開(kāi)挖層數(shù)。

8、深基坑施工沉降控制要點(diǎn)

（1）確保圍護(hù)結(jié)構(gòu)及地基加固的施工質(zhì)量，確保圍護(hù)結(jié)構(gòu)及地基加固的施工質(zhì)量是基坑穩(wěn)定的關(guān)鍵，施工中我們將對(duì)圍護(hù)樁和地下連續(xù)墻的垂直度、樁底標(biāo)高、防水質(zhì)量等進(jìn)行嚴(yán)格的控制，除此之外，在基坑開(kāi)挖過(guò)程中，若發(fā)現(xiàn)圍護(hù)結(jié)構(gòu)有滲漏情況，需對(duì)滲漏處進(jìn)行注漿止水處理。

（2）重視基坑降水管理，確?；咏邓馁|(zhì)量，降水開(kāi)始后定期對(duì)觀測(cè)孔進(jìn)行監(jiān)測(cè)，檢查降水效果，確?；油馏w達(dá)到預(yù)期的效果。

（3）按“時(shí)空效應(yīng)”組織基坑開(kāi)挖，處理好開(kāi)挖和支撐的關(guān)系，嚴(yán)格控制地表沉降，在開(kāi)挖過(guò)程中掌握好“分層、分步、對(duì)稱(chēng)、平衡、限時(shí)”五個(gè)要點(diǎn)，遵循“豎向分層、橫向分區(qū)分段、先支后挖、隨挖隨撐、快速封底”的原則，處理好開(kāi)挖和支撐的關(guān)系，嚴(yán)格按照“時(shí)空效應(yīng)”組織施工，防止圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形過(guò)大，嚴(yán)格控制地表沉降。

（4）及時(shí)施作墊層和底板砼，基坑開(kāi)挖到底后應(yīng)及時(shí)施作墊層砼封底，不允許長(zhǎng)時(shí)間暴露，并應(yīng)在最短的時(shí)間內(nèi)將結(jié)構(gòu)底板施作完畢，只有當(dāng)結(jié)構(gòu)底板砼有了一定的強(qiáng)度后，基坑安全才真正有了保障。

（5）處理好拆支撐和結(jié)構(gòu)砼施工的關(guān)系，結(jié)構(gòu)鋼筋砼按照從下至上的順序逐層施工。

（6）加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，及時(shí)反應(yīng)周邊建筑物情況，指導(dǎo)施工。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，深基坑施工在地鐵施工過(guò)程中起到基礎(chǔ)作用，因此要不斷加強(qiáng)對(duì)地鐵車(chē)站深基坑施工技術(shù)的研究，施工過(guò)程中要結(jié)合周邊建（構(gòu)）筑物與交通的實(shí)際情況和工程本身特點(diǎn)，綜合考慮車(chē)站施工與今后的運(yùn)營(yíng)要求，做好深基坑的開(kāi)挖與支護(hù)，加強(qiáng)監(jiān)測(cè)工作，采取措施實(shí)現(xiàn)對(duì)地下水、地基沉陷的控制，從而實(shí)現(xiàn)工程的質(zhì)量與安全，為人們的出行帶來(lái)了安全的保障，相信對(duì)于社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。