超大型深基坑施工技術(shù)探討

梁邦岳

摘 要：超大型深基坑的施工手段繁多，涉及到基坑的圍護，基坑支撐與開挖、封底及環(huán)境的保護等各個方面的工藝，施工難度和風(fēng)險極大，已經(jīng)發(fā)展起來的相關(guān)技術(shù)有放坡開挖、傳統(tǒng)方法（側(cè)邊挖土）、中心島工法等。文章從惠州市繁華老城區(qū)西湖邊西湖站地下二層島式站臺車站成功進行了超大型深基坑建設(shè)的實例，分析說明超大型深基坑的相關(guān)施工工藝。

關(guān)鍵詞：超大型；深基坑；施工技術(shù)；研究

中圖分類號：TU753 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）30-0153-01

1 工程概況

西湖站地下二層島式站臺車站，位于惠州市繁華老城區(qū)西湖邊，與環(huán)城西二路斜交設(shè)置；車站采用明挖順作法施工。

車站基坑長231.7～232.2 m，寬37.1～56.1 m，深23.5～27.8 m。土石方總量為243 083 m3，其中普通土（W4）82 566 m3，硬土（W3）60 653 m3，軟石（W2）99 864 m3。車站圍護結(jié)構(gòu)形式為Φ1200@1350鉆孔灌注樁和內(nèi)支撐體系，其中車站擴大端采用四道鋼筋混凝土支撐加一道倒撐；基坑標準段豎向設(shè)兩道混凝土支撐、三道錨索和一道倒撐，其中第一道第二道采用混凝土支撐，第三、四、五道采用錨索支撐，各道支撐的間距3～3.5 m，采用一樁一錨，按入射角10 °和15 °交錯布置。

2 工程特點

①巖面較淺，圍護樁入巖深度大，采用旋挖機施工施工速度慢。

②工程石方量大，約占開挖量一半，土石方施工效率低，周邊交通繁忙，土石方運輸困難。

③車站緊靠西湖，區(qū)域地下水豐富，巖層裂隙較發(fā)育，設(shè)計旋噴樁進入弱風(fēng)化層0.5 m后也僅僅只施做到基坑開挖深度的一半左右，基坑開挖后，滲漏水風(fēng)險較高。

④車站距離周邊建筑物較近，基坑變形控制要求較高。

3 總體施工方案

基坑開挖主要分兩階段進行：

第一階段：采用放坡開挖，基坑?xùn)|端部分范圍作為斜坡道路，供土石方車輛行駛。第一階段每天出土700 m3左右，最高峰出土1 100 m3。

第二階段：沿車站西側(cè)方向?qū)|側(cè)土石方進行開挖，先進行放坡開挖，當(dāng)收縮到無法放坡時，改用臺階法，第二階段每天出土500 m3左右，最高峰為900 m3/d，臺階法如圖1所示。

4 主要施工方法及技術(shù)措施

4.1 大端鋼筋混凝土支撐變更為可回收錨索

結(jié)合車站擴大端頭現(xiàn)場實際，對車站擴大端第三、第四道鋼筋混凝土支撐進行提出設(shè)計變更建議書，并及時召開設(shè)計變更會議，形成設(shè)計變更文件，及時走完設(shè)計變更程序，密切聯(lián)系設(shè)計院出圖。

車站擴大端原設(shè)計為4道鋼筋混凝土支撐+1道倒撐，其中第2、3道支撐凈空僅為2.9 m，第3、4道支撐凈空為3.8 m，大部分地層為弱風(fēng)化含礫砂巖，鑿巖機等大型機械不具備施工條件，必須采用爆破工藝，而端頭砼支撐密集、凈空小的特點使得爆破施工時存在極大的風(fēng)險和安全隱患等不利于土石方開挖施工的困難。

提出以下設(shè)計變更建議：將原設(shè)計體系中的“4道鋼筋混凝土支撐+1道倒撐”變更為“2道鋼筋混凝土支撐+4道錨索+1道倒撐”，變更后，4道錨索的布設(shè)依然遵照“一樁一錨，按入射角10 °和15 °交錯布置”的原則。

4.2 基坑西側(cè)中部開門洞，放坡開挖

通過從基坑外的環(huán)城西路按1：6的坡度放坡，從預(yù)留的門洞進入基坑后，從兩橫撐中間繼續(xù)放坡至基坑距東側(cè)4 m，施作轉(zhuǎn)彎平臺后往大、小里程方向繼續(xù)放坡，以便運輸車直接到達土石方裝載點。

車站基坑斜交環(huán)城西路設(shè)置，前期進行了交通疏解，對原環(huán)城西路進行改道塘尾街-小西直街。車站北端頭靠近塘尾街，車站南端頭接明挖隧道區(qū)間，車站兩個端頭均無縱向放坡開挖的場地條件。

在土石方開挖過程中，運輸車輛沿原環(huán)城西路按1：6坡度放坡，并從基坑西側(cè)中間開門洞進入基坑，同時設(shè)置洞門框梁以確保基坑圍護結(jié)構(gòu)安全；土石方運輸車輛進入基坑后，一直沿基坑中部放坡31.9 m后，往大小里程兩端調(diào)頭繼續(xù)下坡，坡度保持1：6，同時預(yù)留平臺6 m以便車輛調(diào)頭、轉(zhuǎn)彎。調(diào)頭處設(shè)置專員負責(zé)轉(zhuǎn)彎調(diào)度以確保出土效率和車輛行駛安全；放坡道路采用打錨釘掛網(wǎng)噴射混凝土進行護坡，道路兩側(cè)做好排水溝，做好排水工作。

4.3 靈活應(yīng)用挖掘機進行爆破后清理石渣

爆破后殘余石渣，導(dǎo)致不能進行再次爆破，在爆破后土石方裝車外運后，對爆破面殘余的石渣采用挖掘機進行清理，并積極協(xié)調(diào)爆破施工班組和土石方開挖專業(yè)隊伍，做到無縫銜接。

實施時，根據(jù)現(xiàn)場操作條件，在剛剛爆破完支撐梁底第一層時，由于操作空間小，采用120小挖掘機進行爆破工作面的清理，裝土外運；在爆破完支撐梁底第二層以后均采用200挖掘機進行清理，裝土外運。

由于爆破作業(yè)均在白天進行，爆破完之后進行土石方的裝車外運工作，則必須在晚上進行殘余石渣的清理，直至第二天白天，且必須確保在第二天白天爆破作業(yè)不間斷，可持續(xù)循環(huán)作業(yè)。

該項目最終實際平均出土速度為1 512.5 m3/d。本工程實施了基坑西側(cè)中部開洞，放坡開挖后其出土效率大大超過以往532.4 m3/d的水平，并超出了目標值（1 250 m3/d）。節(jié)約了造價，開挖由于空間開敞，挖掘機等設(shè)備投入減少，挖掘機等產(chǎn)生的廢氣、施工過程中產(chǎn)生的塵土容易排出，且排放量較少，對操作工人的健康是有利的。

4.4 基坑內(nèi)外排水與坡面保護

由于基坑面積龐大，相應(yīng)形成較大集雨面積，為防止基坑內(nèi)積水，基坑內(nèi)設(shè)置由明溝、集水井點構(gòu)成的排水體系，確保能將雨水及時排出坑外。為減少坑外坡面滲流量，在卸土留坡的平臺處打設(shè)復(fù)合土工膜防滲墻。在挖土過程中凡需長時期暴露的開挖坡面，均需采取保護措施，坑內(nèi)的留土平臺及坡面在保護面鋪設(shè)φ16@200×200鋼筋網(wǎng)，并上覆50 mm厚細石混凝土，在坑外卸土坡面上鋪設(shè)一層無紡?fù)凉げ?，然后鋪設(shè)φ16@200×200鋼筋網(wǎng)，并上覆50 mm厚細石混凝土，坡面留泄水孔。

5 結(jié) 語

惠州市繁華老城區(qū)西湖邊西湖站地下二層島式站臺車站施工實踐證明，超大型深基坑施工技術(shù)操作簡便，在技術(shù)上是可靠的，經(jīng)濟上是合理的。對于深大型深基坑施工結(jié)合采用多種方法，并進行改進和優(yōu)化，給施工帶來極大的方便，能加速施工速度，縮短工期，同時節(jié)約成本，對于員工的身體健康影響也較小，具有推廣意義。

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