地鐵車站深基坑支護施工技術(shù)研究

黃財旺

中鐵十七局集團第二工程有限公司

地鐵車站深基坑支護施工技術(shù)研究

黃財旺

中鐵十七局集團第二工程有限公司

隨著我國交通行業(yè)的快速發(fā)展，城市地鐵的建設(shè)規(guī)模越來越大，其在人們的生活中也占據(jù)著重要的地位。同時城市地鐵的建設(shè)也越來越完善。雖然地鐵方便了人們的生活，但是也給地鐵車站深基坑的施工帶來了很大的影響。這也就意味著在進行地鐵車站深基坑的施工時，要結(jié)合實際工程概況和技術(shù)水平，以保證建筑物的安全、穩(wěn)固為關(guān)鍵。由此可見，提高鄰近地鐵建筑深基坑的設(shè)計與施工技術(shù)是非常重要的。本文以地鐵車站深基坑施工為主要內(nèi)容，先是分析了深基坑的開挖技術(shù)，然后詳細闡述如何開展地鐵車站深基坑施工，以保證工程質(zhì)量，避免施工給地鐵車站造成影響。

地鐵車站；深基坑支護技術(shù)；開挖技術(shù)

隨著社會科技的進步和經(jīng)濟的飛快發(fā)展，城市道路交通由于機動車輛的迅速增加而變得日趨擁堵，使地鐵在城市中的作用越來越重要，成為緩解城市交通壓力的有效運輸工具。由于地鐵具有速度快、能耗低、對環(huán)境影響小等特點，因此許多大中城市都開始興建地鐵項目。然而地鐵施工是個相對復雜的過程，地鐵車站的基坑開挖是整個地鐵建設(shè)的基礎(chǔ)，基坑支護的好壞直接影響著基坑的穩(wěn)定性，對整個工程具有重要意義。

1 地鐵車站深基坑施工特點

與普通建筑基坑施工相比，地鐵車站深基坑施工體現(xiàn)出以下幾個方面的特點：首先，工程規(guī)模大且結(jié)構(gòu)復雜。通常地鐵站需要換乘多個線路，出口多、換乘通道多，不僅工程規(guī)模大，而且結(jié)構(gòu)十分復雜，加大了深基坑支護施工的難度。其次，地下管線密集，存在較多的不確定性因素。通常地鐵站多位于城市鬧市區(qū)，深基坑施工過程中可能會涉及到其它管線，比如電力線路、燃氣管道、通信線路、水路管線等，需要與多個單位進行協(xié)調(diào)、改遷，特別是各種遺留廢棄的市場管線，會產(chǎn)生積聚的地下水，直接影響到基坑的支護施工。最后，基坑開挖要嚴格控制變形。深基坑開挖深度大，安全等級要求高，并且要兼顧地面沉降、環(huán)境保護等要求，故施工難度較大。

2 地鐵車站深基坑開挖技術(shù)

土方開挖是深基坑施工的重要環(huán)節(jié)，對于保證整個工程質(zhì)量具有十分重要的作用。土方開挖方式包括分層開挖、分段開挖、放坡開挖等方法。具體選擇哪種開挖方式，需要根據(jù)深基坑的實際和工程環(huán)境。下面介紹了分層開挖和放坡開挖兩種方式。所謂分層開挖，就是將深基坑深度分為多個層次進行開挖。優(yōu)點在于應(yīng)用范圍廣、經(jīng)濟。缺點就是施工工序較多。分層開挖技術(shù)能避免土方坍塌、方便工程排水，比較適合基坑較深、土質(zhì)層較弱、整體澆灌混凝土墊層的深基坑土方開挖工程。分層開挖方式既可從基坑的某一邊向另一邊平行開挖，也可以從基坑兩頭對稱開挖或者是從深基坑中間向兩邊平行對稱開挖。另外，還可以進行交替分層開挖。土方開挖分層的主要依據(jù)是：基坑開挖深度，現(xiàn)有合理挖土深度，土質(zhì)、水位情況以及綜合考慮其它要求和做法等。放坡開挖的優(yōu)點在于開挖工程比較經(jīng)濟，施工時間短，且工程施工的作業(yè)空間寬裕。一般情況下，如果深基坑深度超過5米，就需要進行分級放坡開挖。在此過程中需要設(shè)置分級過渡平臺。該平臺的相關(guān)尺寸分別是寬度在6～8米之間，如有必要可以將寬度選擇4～6米之間。但是總體來說過渡平臺的寬度應(yīng)大于一臺挖掘機的作業(yè)半徑。如果深基坑的深度小于5米，可以選擇不設(shè)置過渡平臺。

3 深基坑支護施工技術(shù)

3.1 地下連續(xù)墻

地下連續(xù)墻是指通過使用挖掘機械，在地下開挖出一條事先設(shè)計好的不寬但較深的溝槽，并且通過往溝槽內(nèi)澆注水泥或其它材料而形成一道連續(xù)的地下墻體。該墻體具有擋土、承重以及防滲水的作用。由于地下連續(xù)墻施工后初期可用于諸多土木工程現(xiàn)場尤其是地鐵工程中防滲和截流，地下連續(xù)墻的一部分甚至是全部在施工后期直到竣工驗收運營可作為地下結(jié)構(gòu)的永久結(jié)構(gòu)或構(gòu)筑物。因此其應(yīng)用范圍很廣，不但可用于房屋地下室、地鐵車站而且也可用于礦井、地下倉庫等。

3.2 土釘墻

土釘墻支護是一種在原土體中加入鋼筋的技術(shù)，簡單來說它可以看作是土釘與其周圍表面接觸的土體形成的一個新整體。它的工作原理是首先將鋼筋制成土釘形狀，然后插入到邊坡土體中對邊坡進行加固，隨后將鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)在邊坡表面，最后再用混凝土覆蓋，使其與土方邊坡構(gòu)成一整體。當基坑底部比地下水位還要低時，要立刻采相應(yīng)取措施進行截水或降水。

3.3 排樁支護

由于地下連續(xù)墻工程浩大、工程造價高和施工復雜，因此出現(xiàn)了排樁支護這種新的基坑支護形式。排樁支護是邊坡支護的一種形式。對于基坑開挖深度達6m～10m，不能采用攪拌樁支護或不能放坡，同時又要嚴格控制變形沉降的形式。設(shè)計計算主要包括排樁嵌固深度計算、截面承載力計算等。對于不太深的基坑，其懸臂式排樁深度不應(yīng)超過5m，通常采用靜力平衡法或基床系數(shù)法進行計算。

3.4 拉錨式支護

拉錨式支護是淺基坑支護的一種方式。拉錨式支護可分為兩部分：擋土結(jié)構(gòu)和外拉系統(tǒng)。外拉系統(tǒng)主要分為地面拉錨式和錨桿式。在基坑地質(zhì)條件較好地區(qū)，將錨固端插入土層中固定住，將另一端固定在支護結(jié)構(gòu)或建筑物上，通過利用錨桿和巖土相互作用產(chǎn)生的摩擦力來對基坑進行支護。為了適當提高支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和強度，應(yīng)盡量均勻分布基坑周圍的錨桿。根據(jù)錨固位置和所錨固的基坑擋土結(jié)構(gòu)受力的不同可將拉錨式支護分為兩種，分別是：地面拉錨式和雙層錨桿式兩種形式。拉錨式支護的最大優(yōu)點是基坑開挖和基坑支護各不影響，方便施工。通常適合用于開挖面積較大、深度較淺或是那些要用機械設(shè)備挖土，不可以安設(shè)橫撐的基坑。

綜上所述，基坑工程是指在地表以下開挖的一個地下空間及其配套的支護體系。而基坑支護就是為保證基坑開挖，基坑支護體系是臨時結(jié)構(gòu)，安全儲備較小，具有較大風險，基坑工程具有很強的區(qū)域性。本文對深基坑支護與土方開挖施工技術(shù)進行分析，希望通過本本文的研究，能夠保證工程自身的施工安全，而且希望可以為同類工程的施工提供借鑒作用。

[1]黃志剛.地鐵車站深基坑支護施工技術(shù)研究[J].科技展望，2016，(28)：51.

[2]郭楠.蘭州地鐵車站某深基坑樁撐支護結(jié)構(gòu)施工監(jiān)測與數(shù)值模擬分析[D].蘭州理工大學，2014.