城市明挖隧道深基坑支護(hù)施工技術(shù)措施研究

張 偉 趙海峰

（中交一公局第五工程有限公司， 北京 100024）

明挖城市隧道深基坑支護(hù)施工技術(shù)的應(yīng)用具有一定的風(fēng)險(xiǎn)性，并且實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中也相對(duì)復(fù)雜，在整個(gè)維護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)有必要全面且細(xì)致的進(jìn)行地址參數(shù)分析，而后再制定針對(duì)性的設(shè)計(jì)方案。本文主要針對(duì)鹽城三期快速路網(wǎng)工程隧道施工支護(hù)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行研究。

1 城市隧道施工難點(diǎn)

城市橋梁施工面臨著眾多困難因素，例如在隧道長(zhǎng)達(dá)3000m的位置施工，即可采用明挖法進(jìn)行施工，因周?chē)慕ㄖ虻刭|(zhì)比較復(fù)雜、電力設(shè)備、通信線路以及地下管線比較復(fù)雜的情況，導(dǎo)致施工過(guò)程中面臨諸多問(wèn)題，如拆遷問(wèn)題，三點(diǎn)遷改的數(shù)量太大，隧道的埋深過(guò)淺、一次性的澆筑用具太多等，這些或多或少的會(huì)對(duì)城市建設(shè)造成一定影響。有些街區(qū)的交通問(wèn)題還需進(jìn)行進(jìn)一步的協(xié)調(diào)和管理。有的基坑段距離存在比較重要的建筑物，這也會(huì)引起施工過(guò)程中產(chǎn)生不必要的風(fēng)險(xiǎn)，所以要采取加固措施；另外，明挖的基坑深度相對(duì)較大，進(jìn)行作業(yè)的空間也就相對(duì)狹窄，進(jìn)而導(dǎo)致地質(zhì)層中砂層和水給基坑支護(hù)增加難度。眾所周知，我國(guó)是人口大國(guó)，并且建筑行業(yè)一直是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要支撐，在建筑行業(yè)施工過(guò)程中城市隧道工程的建設(shè)直接影響建筑行業(yè)的發(fā)展水平，并且也體現(xiàn)了整個(gè)國(guó)家的交通運(yùn)輸狀況。最近幾年來(lái)人們提高了對(duì)于明挖城市隧道項(xiàng)目以及施工質(zhì)量方面的要求，基于這一發(fā)展形勢(shì)，越來(lái)越多的業(yè)內(nèi)人士提高了對(duì)于明挖城市隧道施工項(xiàng)目效果及質(zhì)量控制方面的重視，隨著技術(shù)要求的不斷提升，施工單位所肩負(fù)的施工壓力也更為沉重，在此發(fā)展形勢(shì)下，更要不斷的進(jìn)行技術(shù)完善與技術(shù)更新。下圖1 為深基坑支護(hù)施工圖[1]。

圖1 橋梁深基坑支護(hù)圖

2 應(yīng)對(duì)城市明挖隧道深基坑支護(hù)施工難點(diǎn)的解決方案

2.1 圍護(hù)和開(kāi)挖深基坑

圍護(hù)深基坑的主要方法包括放坡開(kāi)挖技術(shù)、型鋼支護(hù)技術(shù)、連續(xù)墻支護(hù)技術(shù)、混凝土灌注樁支護(hù)技術(shù)、土釘墻支護(hù)技術(shù)、錨桿支護(hù)技術(shù)以及混凝土和鋼結(jié)構(gòu)支撐支護(hù)技術(shù)。因隧道工程的環(huán)境相對(duì)復(fù)雜，所以不同的地段以及周邊環(huán)境等的不同，選擇使用的基坑圍護(hù)方法亦不同[2]。

如環(huán)境極度復(fù)雜，則可采用錨索支護(hù)技術(shù)、混凝土灌注樁支護(hù)技術(shù)以及鋼結(jié)構(gòu)支護(hù)技術(shù)結(jié)合的方法，這種方式比較適用于軟弱淤泥地層以及高層建筑較多的區(qū)域；如果地質(zhì)條件以黃土、粉土、弱膠結(jié)砂土、粘性土以及雜填土為主，則可選用土釘墻支護(hù)技術(shù)，以保證周邊的建筑群能進(jìn)行妥善的拆遷；地表多雜填土，5m 以下深度的地方是軟弱淤泥地層，則可采取鉆孔樁和鋼支撐的支護(hù)方式。

2.2 基坑施工技術(shù)要求

施工的要求要注意一些常見(jiàn)的問(wèn)題。比如土釘成孔的直徑不得小于120mm，注漿的過(guò)程中要保證全段，可使凈水泥凈漿，水泥可選用硅酸鹽水泥；試驗(yàn)室要做好優(yōu)選噴射混凝土和現(xiàn)場(chǎng)的配合與控制，正式施工前要做好試噴的工作，合格后在進(jìn)行噴射，規(guī)定好噴射大板，并做好檢驗(yàn)；噴射混凝土的過(guò)程中不得連續(xù)兩次進(jìn)行，為保證搭接方便，下部300cm 處不噴射，保持45 度鞋面形狀；為保證施工穩(wěn)定進(jìn)行，基坑土方開(kāi)挖和支護(hù)要做好配合工作[3]，開(kāi)始之后則要立即土釘施工，保證工作面的暴露時(shí)間夏雨24 小時(shí)；及時(shí)檢查混凝土的厚度，不滿足時(shí)進(jìn)行填補(bǔ)；不可使用回彈料替代噴射料。

2.3 施工基坑降水

如果施工現(xiàn)場(chǎng)的地下水位相對(duì)較低，則要采取坑外降水的方式，同時(shí)還要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況進(jìn)行必要的井管降水，確保建筑設(shè)施安全，此時(shí)降水的深度不得小于樁底1 米，可按照情況進(jìn)行梅花狀布置施工。

3 深基坑支護(hù)技術(shù)類(lèi)型

3.1 排樁支護(hù)

排樁支護(hù)主要指的是通過(guò)助列式間隔布置的方式進(jìn)行鉆孔灌注逐步形成系統(tǒng)化的擋土結(jié)構(gòu)。柱列式間隔布置要求樁與樁之間的布置形式更加密切，并且提高維護(hù)結(jié)構(gòu)的剛度，使得整個(gè)結(jié)構(gòu)更加可靠、更加嚴(yán)密，過(guò)程中還應(yīng)當(dāng)重視排樁變形的問(wèn)題，若在軟土區(qū)域施工那么則要提前做好軟土地基的處理，而后再用水泥進(jìn)行浙江攪拌，提高區(qū)域范圍內(nèi)的抗力，避免結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形等問(wèn)題。

3.2 鋼板樁支護(hù)

鋼板樁主要有鉗口等共同構(gòu)成，鋼板磚的連接可以有效構(gòu)筑鋼板樁墻，主要用來(lái)?yè)跛驌跬?，它的?yīng)用價(jià)值相對(duì)較高。在施工規(guī)模小以及工程量少的情況下應(yīng)用較為廣泛。鋼板樁施工同樣存在弊端[4]，比如，可以引起地基變形以及噪聲污染，將給周邊居民的生活帶來(lái)巨大影響。在深度較大的隧道深基坑坑支護(hù)施工環(huán)節(jié)此支護(hù)措施的應(yīng)用需要重點(diǎn)控制，并且它的使用也易 受到限制，要求相關(guān)施工人員做好系統(tǒng)化的設(shè)置，防止出現(xiàn)變形等多項(xiàng)問(wèn)題，若基坑之后深度超過(guò)7 米那么不可采用此支護(hù)方式。

4 項(xiàng)目實(shí)施環(huán)節(jié)深基坑支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用與控制

明挖隧道深基坑支護(hù)技術(shù)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用過(guò)程中相對(duì)關(guān)鍵的環(huán)節(jié)當(dāng)屬初步設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)方案的好與壞直接影響隧道工程的施工質(zhì)量，同時(shí)也決定了技術(shù)應(yīng)用的可行性與合理性。深基坑支護(hù)施工技術(shù)的應(yīng)用，要求在設(shè)計(jì)階段相關(guān)設(shè)計(jì)人員掌握深基坑支護(hù)施工技術(shù)的應(yīng)用要求，后再做好技術(shù)設(shè)計(jì)與規(guī)范，盡可能使得深基坑支護(hù)施工技術(shù)的應(yīng)用更加科學(xué)化、合理化，盡可能使得設(shè)計(jì)目標(biāo)與實(shí)際工程施工更加統(tǒng)一，從而令設(shè)計(jì)目標(biāo)與技術(shù)應(yīng)用方法處于協(xié)調(diào)的狀態(tài)[5]。

明挖城市隧道深基坑支護(hù)施工技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中要結(jié)合技術(shù)的應(yīng)用需求，對(duì)整個(gè)工程施工過(guò)程加以管理，從而保證施工進(jìn)度按計(jì)劃開(kāi)展，并且也有可符合合同控制的要求，達(dá)到質(zhì)量控制的標(biāo)準(zhǔn)，長(zhǎng)此以往，有助于形成質(zhì)量控制體系，利于日后技術(shù)的管理與控制。要求深基坑技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中本著經(jīng)濟(jì)性與安全性的原則，制定對(duì)應(yīng)的深基坑支護(hù)方案，同時(shí)還需結(jié)合施工的具體情況與外部環(huán)境的變化，其中包括基坑周邊的復(fù)雜環(huán)境以及基坑深度等多項(xiàng)因素，選擇可行性較高的施工方案，同時(shí)也要加強(qiáng)技術(shù)管理與施工管理。

實(shí)踐操作環(huán)節(jié)需要結(jié)合工程規(guī)模以及施工現(xiàn)場(chǎng)周邊的建筑物構(gòu)筑布局，再參照基坑工程的安全系數(shù)以及穩(wěn)定系數(shù)、抗滑移系數(shù)等等，盡可能使得支護(hù)結(jié)構(gòu)尺寸達(dá)到隧道工程的施工標(biāo)準(zhǔn)，若過(guò)程中出現(xiàn)施工誤差那么也應(yīng)控制在合理的范圍，避免出現(xiàn)支護(hù)結(jié)構(gòu)變形等諸多問(wèn)題[6]。此外，需結(jié)合區(qū)域范圍內(nèi)的水文條件與地質(zhì)條件選擇最為適宜的支護(hù)結(jié)構(gòu)，保證構(gòu)筑物的施工質(zhì)量，同時(shí)也可減少對(duì)于整個(gè)工程施工質(zhì)量的影響[6]。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，本文主要針對(duì)明挖城市隧道深基坑支護(hù)施工技術(shù)的應(yīng)用相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行分析，提出了相應(yīng)的建議，以期為有關(guān)業(yè)內(nèi)人士帶來(lái)借鑒與參考，盡可能保證深基坑支護(hù)施工技術(shù)應(yīng)用的有效性與可靠性，規(guī)避不必要的工程事故，保證施工進(jìn)度，最終為施工質(zhì)量的提升提供保障。