地鐵明挖車站基坑變形處理與預(yù)防

胡鴻淼

摘要：車站基坑開挖支護(hù)施工以地面沉降、周邊建構(gòu)筑物及管線沉降變形、基坑頂水平和豎向位移、支撐軸力應(yīng)力變化、土體和圍護(hù)體系深層位移等監(jiān)測數(shù)據(jù)做信息化指導(dǎo)，保證基坑開挖和車站結(jié)構(gòu)施工全過程基坑穩(wěn)定可控。

關(guān)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(qū)進(jìn)行，對施工過程的各方面要求都較高，施工技術(shù)難度較大。該工作的具體流程是，相關(guān)工作人員需在選定的地鐵站進(jìn)行開挖，直至開挖深度達(dá)到地鐵設(shè)計標(biāo)高，然后從基坑底部開始向上進(jìn)行主體結(jié)構(gòu)施工過程，最終完成車站結(jié)構(gòu)的施工。

1地鐵明挖基坑施工技術(shù)的要點

1.1要明確指導(dǎo)依據(jù)

要根據(jù)場地、支護(hù)結(jié)構(gòu)和工期的要求，合理選擇基坑開挖設(shè)備和開挖方法基坑開挖前進(jìn)行前期試驗，判斷圍護(hù)結(jié)構(gòu)是否滲漏，再決定先開挖還是先止漏。要明確指導(dǎo)依據(jù)，并嚴(yán)格按照章程和理論，按照“分段、分層、對稱、平衡、時限”和“先支護(hù)后開挖、限時支護(hù)、不超挖”的原則進(jìn)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(xiàn)場的位置。由于基坑開挖施工技術(shù)會產(chǎn)生較大的噪聲和施工振動，對周圍居民的生活產(chǎn)生巨大影響，因此施工位置的選擇應(yīng)科學(xué)，盡量選擇相對較少的居民。

1.3要依據(jù)實際情況

相關(guān)工作人員可根據(jù)該地區(qū)的水文地質(zhì)條件、基坑降水設(shè)計深化確定井的排水范圍和數(shù)量在每個井點，如果在基坑內(nèi)布置減壓降水井，其承壓水位應(yīng)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(jìn)行。

2地鐵明挖基坑施工技術(shù)重點探析

2.1質(zhì)量是首要保障

質(zhì)量是降低降低基坑開挖的風(fēng)險的首要保障。接地墻應(yīng)保證混凝土的強(qiáng)度、密實度和整體性。在成槽階段，工作人員要根據(jù)實際施工情況，進(jìn)行局部測試，并及時依據(jù)結(jié)果總結(jié)施工技術(shù)參數(shù)，以此為及時調(diào)整泥漿的配置提供參考。施工人員要嚴(yán)格控制泥漿水平，并在液面下降時及時補(bǔ)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(xù)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(yīng)對現(xiàn)場的地質(zhì)情況進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查。除此之外還應(yīng)根據(jù)具體情況和施工要求，明確地下水位的高低、隨季節(jié)和降水的變化，以及是否存在承壓水等問題。除地質(zhì)勘查外，還可以查詢當(dāng)?shù)匦畔⒑拖嚓P(guān)人員;在實際施工中，應(yīng)積極比較地質(zhì)情況。如發(fā)現(xiàn)相應(yīng)地層與設(shè)計規(guī)定不一致，應(yīng)立即通知監(jiān)理、設(shè)計、施工單位，并召開會議討論施工方法和防護(hù)措施，形成總結(jié)。

3基坑變形處理措施

（1）基坑回填。根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)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(wěn)狀態(tài)，回填材料主要以就近現(xiàn)有土方為主，摻加一定數(shù)量的砂礫石或碎石。（2）增設(shè)圍護(hù)樁。在變形較大一側(cè)的圍護(hù)樁外2～3倍樁徑范圍增設(shè)一排圍護(hù)樁，新增樁頂冠梁與原樁頂冠梁采用鋼筋混凝土板進(jìn)行連接，減小基坑外土體對原圍護(hù)樁的側(cè)壓力。（3）支撐體系調(diào)整。將鋼支撐體系調(diào)整為鋼筋混凝土支撐體系，以增強(qiáng)支撐體系的剛度、強(qiáng)度和抗變形能力，減小基坑變形保證后續(xù)開挖及結(jié)構(gòu)施工過程基坑穩(wěn)定。

4基坑變形預(yù)防措施

（1）分析地質(zhì)水文情況。地鐵車站和區(qū)間設(shè)計圖紙和地質(zhì)報告一般分開出具，僅從車站的地質(zhì)報告和設(shè)計圖紙中很難分析車站基坑端頭完整的地質(zhì)情況，因此在車站施工前要對車站和區(qū)間地質(zhì)勘察資料進(jìn)行整體分析，尤其要對不良地質(zhì)情況進(jìn)行分析并制訂處理方案，以保證基坑開挖過程中基坑的穩(wěn)定性。（2）保證圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量。做好圍護(hù)樁施工過程控制工作，一是要進(jìn)行試樁以探明地質(zhì)與設(shè)計是否相符，同時收集鉆孔過程數(shù)據(jù)信息及時調(diào)整圍護(hù)樁外放值;二是對鉆機(jī)作業(yè)平臺或作業(yè)場地進(jìn)行全面檢查和處理，保證鉆機(jī)站位不發(fā)生變形等不良情況，在鉆進(jìn)過程中要認(rèn)真復(fù)核鉆機(jī)桅桿垂直度，保證鉆孔垂直度滿足要求;三是要對圍護(hù)樁開鉆進(jìn)行二次測量復(fù)核以保證樁位準(zhǔn)確;四是要做好混凝土進(jìn)場檢測，并做好各項灌注準(zhǔn)備工作，保證混凝土連續(xù)灌注，切實保證樁身質(zhì)量合格;五是要做好圍護(hù)樁內(nèi)埋設(shè)測斜管的保護(hù)工作，在設(shè)計基礎(chǔ)上增加預(yù)埋設(shè)數(shù)量，保證每根測斜管有一根預(yù)留副管，以避免測斜管堵塞或堵塞后無預(yù)備管可用情況發(fā)生。（3）保證鋼支撐安裝質(zhì)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(zhì)量。尤其是要保證車站基坑盾構(gòu)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(shè)計要求外，還要高度重視安裝過程質(zhì)量控制。一是端部鋼圍檁的安裝順序、長短節(jié)的使用、陰陽角處理要嚴(yán)格控制;二是鋼圍檁之間以及鋼圍檁與圍護(hù)樁之間的縫隙應(yīng)按照設(shè)計要求填密實并驗收合格;三是鋼圍檁防滑裝置要按照設(shè)計要求安裝到位;四是鋼支撐的安裝角度和間距，預(yù)應(yīng)力施加滿足設(shè)計要求，同時應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求增加軸力計按設(shè)數(shù)量，以最大限度地反映鋼支撐軸力變化情況。（4）支撐體系設(shè)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(fēng)化、中風(fēng)化巖層的情況，對于車站端部盾構(gòu)井部分支撐體系建議設(shè)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(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，保證將開挖過程基坑變形控制在允許變形范圍以內(nèi)。

結(jié)束語

通過該基坑盾構(gòu)井端事件的分析和總結(jié)，在該標(biāo)段其他超深基坑施工過程中加強(qiáng)了圍護(hù)樁施工質(zhì)量控制、鋼圍檁安裝順序和安裝質(zhì)量控制、鋼支撐安裝質(zhì)量和軸力施加質(zhì)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?qū)⒍軜?gòu)井基坑累計變形控制在設(shè)計允許的30mm以下，車站盾構(gòu)井累計變形最小的控制在9.8mm，保證了基坑開挖和主體結(jié)構(gòu)施工基坑穩(wěn)定性，顯著減少了基坑變形帶來的安全風(fēng)險，為各車站安全、有序、高效施工打下了良好的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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