深基坑施工地鐵保護措施

摘要：深基坑施工往往會對周邊環境造成一定的影響，措施采取不當可能會引起基坑變形，地下水位下降，建（構）筑物沉降、變形或開裂，尤其基坑周邊有重要的市政公共實施（如地鐵等）時，更要積極的采取相應的保護措施，防止基坑周邊建（構）筑物沉降、變形或開裂。本文根據某超高層建筑深基坑施工時實際采取的一些保護措施的經歷，論述了深基坑施工對地鐵的保護措施。

關鍵詞：深基坑 施工 地鐵 保護 措施

某深基坑工程占地約2萬m2，開挖深度約-30m，基坑北側緊鄰地鐵車站，地鐵主體結構外輪廓線距離基坑邊線僅22m左右。由于地鐵運營的特殊性，要求地鐵結構沉降與水平位移不大于20mm（報警值為16mm），這就對該工程基坑變形、地下水位的控制提出了極其嚴格的要求。為了保證基坑支護結構和地鐵結構安全，在該工程施工的各個階段，根據監測數據反映的地鐵結構變形情況采取了針對性的應對措施，信息化施工，動態控制，取得了較好的效果。

1 為保證地鐵結構安全，原設計采取的保護措施

原基坑支護設計方案為：排樁+四道鋼筋混凝土內支撐+兩道錨索，地鐵一側支護樁為Φ1600mm@1800mm鋼筋混凝土灌注樁，止水帷幕為擺噴角度為180度的高壓擺噴墻結合內外兩排袖閥管注漿的組合式止水帷幕，止水帷幕深度44m左右。袖閥管注漿孔間距1000mm，排距1000mm，擴散半徑650mm，袖閥管注漿施工在高壓擺噴墻施工完成后進行，并對地鐵一側周圍土體進行10m深袖閥管注漿加固。

2 施工過程中采取的地鐵保護措施

2.1 為了減小對地鐵的影響，地鐵一側的支護樁在施工時采用旋挖機進行成孔，以減小對地鐵結構的影響。

2.2 在施工過程中，根據第三方監測結果，設計單位提出了針對性的地鐵保護措施。

①根據第三道支撐靠地鐵一側角部支撐梁混凝土軸力監測結果，為保證基坑支護結構和地鐵結構安全，將該位置混凝土強度等級由C30調整為C40，并進行局部封板處理。

②對靠近基坑的地鐵車站出入口下部支撐間增加了花管注漿，以增強基坑外側土體抵抗變形的能力。

③在基坑周邊距離坑邊5～8m的距離設置了回灌系統。

2.3 優化、調整錨索施工工藝，解決錨索施工穿透止水帷幕造成滲漏的問題。

考慮到錨索施工對地鐵結構沉降帶來的不利影響，為減小錨索施工對地下水及深層土體擾動的影響，對本工程錨索施工工藝進行了優化和調整：

①采用套管跟進工藝，以防止孔壁坍塌，縮短施工時間。

②減小一次注漿漿液水灰比，注漿壓力適當增大。

③跳躍式施工，每次跳躍2個孔位施工。

④采用二次高壓劈裂注漿，注漿壓力達到4～5MPa。

⑤錨索開孔位置由樁間調整到樁中，且增大錨索腰梁截面。

3 地鐵結構累計沉降值超過報警值后的應急措施

雖然采取了上述措施，但是地鐵結構沉降值仍然在增加。當地鐵結構沉降監測點的累計沉降值超過報警值后，立即組織了專家會議研究應急措施，具體內容如下：

3.1 調整土方開挖順序，地鐵一側留設反壓土臺，土臺高度2m，面積約1500m2；地鐵一側土方僅開挖至-26.0米，局部挖深部位進行回填，停止土方開挖工作。

3.2 加密地鐵沉降常規監測頻率，將每周2次加密到每2天一次。

3.3 立即進行基坑底混凝土墊層封底施工。

4 針對地鐵車站結構沉降的主要原因，采取的措施

經多次專家會議分析，基坑土方開挖和錨索施工引起周邊地下水位下降是導致地鐵車站結構沉降的主要原因。經業主、設計、監理和施工單位研究決定又采取了如下措施：

4.1 在基坑內側增加坑內止水帷幕，采用雙管旋噴樁和基巖裂隙灌漿的組合式止水帷幕方案。雙管旋噴樁從-28.0m施工至中分化巖層，基巖裂隙灌漿從中分化巖層以上5m施工至入微分化0.5m。

4.2 在地鐵一側取消錨索，局部增加第五道鋼筋混凝土支撐，以增加基坑抵抗變形的能力。

4.3 在地鐵一側設置回灌溝，進行深層回灌，回灌至微風巖面，同樁基持力層深度。

4.4 對大直徑人工挖孔樁采取雙排微型樁超前支護（鉆孔內加入工字鋼，然后注入水泥漿）。

4.5 大直徑人工挖孔樁護壁采用C45早強混凝土，并每隔兩模澆筑一模C60混凝土護壁進行加強。

5 采取各項措施后的效果

在前期土方開挖過程中，地鐵沉降變形微小、緩慢；開挖第四道支撐下部土方時，地鐵沉降變化量稍有增加；當開始第四道支撐下錨索施工時，地鐵沉降變化開始快速發展，并達到報警值。

在采取改進錨索施工工藝、取消靠近地鐵一側錨索、基坑局部回填、地鐵一側設置反壓土臺和全部基坑混凝土墊層封底后，地鐵結構沉降變形下降明顯變緩；在坑底止水帷幕和第五道支撐施工過程中，地下水位有所回升，地鐵結構沉降變形基本穩定；特別是在補強止水帷幕施工后的人工挖孔樁施工階段，新增沉降量和變化均很小，4個月累計值未超過1mm。從基坑及地鐵結構的實際情況看，采取的各項保護措施積極有效，達到了預期目的，基坑和挖樁施工對周邊環境的影響得到了控制，基坑支護體系安全穩定，地鐵結構安全得到保證。

綜上所述，深基坑工程的土方開挖、周邊水位下降是影響周邊環境的主要原因，保護基坑周邊環境（如地鐵等）應針對影響其主要原因采取積極有效的措施，減小基坑的變形，控制地下水位下降，從而減小基坑工程施工對周邊環境（如地鐵等）的影響，保證基坑支護結構和周邊環境（如地鐵等）的安全。