昆明地鐵站深基坑緊鄰建筑的施工保護措施

唐文周，王起飛

(中國鐵建十六局集團北京軌道交通工程有限公司，北京 101100)

隨著地鐵建設的發展，市區內靠近既有建筑物的地鐵車站越來越多。車站的基坑施工會引起基坑周圍土體的變形，對既有建筑物造成損害［1］－［3］。因此，地鐵基坑開挖前進行合理的緊鄰建筑物施工保護措施選型是非常必要的，關系到緊鄰建筑的安全和地鐵站的正常施工。本文以昆明地鐵首期工程八標展覽中心站為例，對城市地鐵站緊鄰建筑物的保護措施進行研究，以期為類似條件下的建筑物安全措施選型提供參考。

1 工程概述

1.1 工程概況

昆明軌道交通首期工程八標展覽中心站位于春城路與國貿路交叉口南側的春城路下，沿南北走向，明挖法施工，標準段為二層二跨箱形結構。車站主體結構總長度是297.64 m，基坑深度約為16.75 m，標準段總寬度是19.7 m。具安全隱患的既有緊鄰建筑主要為東側的國貿花園住宅小區，車站圍護結構與小區居民樓最近距離5.57 m(如圖1 所示)，采用靜壓預應力管樁基礎，管樁外徑400 mm，壁厚75 mm，樁長18 m。

圖1 昆明地鐵首期工程八標展覽中心站緊鄰建筑位置(單位:m)

1.2 工程地質條件

地鐵站基坑土層及土體性質如表1 所示?？辈榻Y果表明，車站開挖深度范圍內填土層密實度差，自穩性能差，開挖過程中容易出現坍塌，泥炭質土對基坑支護不利，開挖過程中容易出現坍塌及泥流現象。粉土、粉砂及粉土處地下水位以下，開挖過程中易發生流砂、坍塌現象。砂礫層處于地下水位以下，受地下水影響，自穩性能差，開挖時極易出現坍塌現象。開挖至設計標高后，基底局部為黏性土，其透水性差、厚度小，地下水具有承壓性，可能產生突涌。

場地主要有兩穩定地下水位:混合水位及潛水水位，其中潛水含水層為粉土層、粉砂層、礫砂層、粉土層，各潛水含水層有一定的水力聯系。受含水層層面起伏影響，具一定承壓性。在施工過程中采用井點降水。

表1 展覽中心站土層

2 樓房保護措施

結合地鐵站工程特點及所處場地工程地質條件，結合國貿中心住宅樓實際情況，在施工過程中提出連續墻接頭形式由鎖扣管接頭變更為工字鋼接頭、在樓房與基坑之間增加旋噴加固等措施，對樓房進行保護。從圍護結構施工開始到主體結構完成的施工過程中采取的具體措施如下。

2.1 圍護結構

根據現場實際情況，車站采用明挖法施工。圍護結構采用地下連續墻加內支撐支護體系。連續墻厚800 mm，入土深度26～34 m，鎖扣管接頭。設三道支撐，第一道支撐為800 mm×800 mm 混凝土支撐，第二、三道支撐采用609×16鋼支撐，其中第二道鋼支撐采用雙拼。

考慮到連續墻接頭形式對連續墻變形及受力的影響，根據連續墻的接頭形式特點，即工字鋼接頭屬于剛性接頭，能夠有效傳遞彎矩、剪力和軸力，而且工字鋼接頭的連續墻不易出現漏水現象，止水效果好。相鄰兩槽段鋼筋籠銜接良好，具有較好的抗剪和抗彎能力，接頭混凝土強度得到保證，整體剛度好，安裝容易。所以經過變更，在靠近樓房區域均采用工字鋼接頭的形式，這樣既可以保證止水效果，又可以減小連續墻變形，確?；油馔馏w的穩定。

2.2 基坑降水

基坑開挖前20 天采用內井點對基坑進行預降水，以加固坑內土體，展覽中心站勘察揭露地下水為潛水及混合水位，水量大，受地層及層面起伏影響，局部地段具承壓性。在基坑施工期間保持坑內水位在開挖面下1m。

深度范圍內含水量不高的黏土層，降水井(含坑外降水井)設計井徑為800 mm，濾管為外徑450 mm 的鋼筋籠，過濾器位于地面以下2 m～20 m，長18 m，下設沉淀管1 m。坑內降水必須在形成封閉的降水帷幕后方可進行，降水過程中應加強觀測，避免降水對周圍環境產生不良影響。

2.3 基坑開挖

為了減小基坑開挖過程中基坑外側土體的變形，基坑開挖必須在地下連續墻、冠梁、第一道混凝土支撐均達到設計強度后方可進行。在施工過程中嚴格按照分段分層進行，嚴格控制分段開挖時土體坡度，確保土體穩定。土體分層開挖過程中，每層均先挖遠離樓房側土體，再挖靠近樓房側土體。每開挖出一道支撐的位置后，及時架設支撐，在開挖至基坑底面標高以上300 mm 處，改用人工開挖至基底，及時封底，以盡量減少對基底地基土的擾動。挖出的土應及時運走，嚴禁在基坑一倍深度范圍內堆放棄土。

基坑開挖過程中必須隨開挖隨支撐，嚴格按照設計位置及時可靠地設置支撐和穩定體系，鋼支撐還需要按設計要求及時施加支撐預應力。

2.4 主體結構施工

主體結構施工中在基坑和樓房之間嚴禁擺放施工材料和機械，盡量減小圍護結構的側向壓力，確?；油鈧韧馏w的穩定。主體結構施工應該在基坑開挖完成后快速進行，在土方開挖滿足每段車站主體結構的長度時，即展開該段混凝土結構的施工。底板混凝土施工盡量避免同基坑開挖的干擾，在開挖坡腳，底板施工段預留3m 的安全距離。側墻施工過程中，腳手架加密搭設，從而減小圍護結構和外側土體的變形。

2.5 專項樓房保護措施

圖2 旋噴樁布置

表2 旋噴樁設計參數

3 結論

昆明軌道交通首期工程展覽中心站對緊鄰國貿中心住宅樓做出專門的保護方案，同時在圍護結構和主體結構施工過程中對樓房采取相應的保護措施，使樓房沉降和傾斜保持在控制范圍之內，保證了住宅樓的安全和地鐵的正常施工。這說明，文中的保護措施是有效的，為相似條件下的盾構地鐵站基坑緊鄰建筑的保護提供良好參考。

［1］劉國彬，王衛東.基坑工程手冊(第二版)［M］.北京:中國建筑工業出版社，2009

［2］JGJ120－99 建筑基坑支護技術規程［S］