地鐵車(chē)站深基坑支護(hù)施工技術(shù)研究

黃財(cái)旺

中鐵十七局集團(tuán)第二工程有限公司

地鐵車(chē)站深基坑支護(hù)施工技術(shù)研究

黃財(cái)旺

中鐵十七局集團(tuán)第二工程有限公司

隨著我國(guó)交通行業(yè)的快速發(fā)展，城市地鐵的建設(shè)規(guī)模越來(lái)越大，其在人們的生活中也占據(jù)著重要的地位。同時(shí)城市地鐵的建設(shè)也越來(lái)越完善。雖然地鐵方便了人們的生活，但是也給地鐵車(chē)站深基坑的施工帶來(lái)了很大的影響。這也就意味著在進(jìn)行地鐵車(chē)站深基坑的施工時(shí)，要結(jié)合實(shí)際工程概況和技術(shù)水平，以保證建筑物的安全、穩(wěn)固為關(guān)鍵。由此可見(jiàn)，提高鄰近地鐵建筑深基坑的設(shè)計(jì)與施工技術(shù)是非常重要的。本文以地鐵車(chē)站深基坑施工為主要內(nèi)容，先是分析了深基坑的開(kāi)挖技術(shù)，然后詳細(xì)闡述如何開(kāi)展地鐵車(chē)站深基坑施工，以保證工程質(zhì)量，避免施工給地鐵車(chē)站造成影響。

地鐵車(chē)站；深基坑支護(hù)技術(shù)；開(kāi)挖技術(shù)

隨著社會(huì)科技的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的飛快發(fā)展，城市道路交通由于機(jī)動(dòng)車(chē)輛的迅速增加而變得日趨擁堵，使地鐵在城市中的作用越來(lái)越重要，成為緩解城市交通壓力的有效運(yùn)輸工具。由于地鐵具有速度快、能耗低、對(duì)環(huán)境影響小等特點(diǎn)，因此許多大中城市都開(kāi)始興建地鐵項(xiàng)目。然而地鐵施工是個(gè)相對(duì)復(fù)雜的過(guò)程，地鐵車(chē)站的基坑開(kāi)挖是整個(gè)地鐵建設(shè)的基礎(chǔ)，基坑支護(hù)的好壞直接影響著基坑的穩(wěn)定性，對(duì)整個(gè)工程具有重要意義。

1 地鐵車(chē)站深基坑施工特點(diǎn)

與普通建筑基坑施工相比，地鐵車(chē)站深基坑施工體現(xiàn)出以下幾個(gè)方面的特點(diǎn)：首先，工程規(guī)模大且結(jié)構(gòu)復(fù)雜。通常地鐵站需要換乘多個(gè)線路，出口多、換乘通道多，不僅工程規(guī)模大，而且結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，加大了深基坑支護(hù)施工的難度。其次，地下管線密集，存在較多的不確定性因素。通常地鐵站多位于城市鬧市區(qū)，深基坑施工過(guò)程中可能會(huì)涉及到其它管線，比如電力線路、燃?xì)夤艿馈⑼ㄐ啪€路、水路管線等，需要與多個(gè)單位進(jìn)行協(xié)調(diào)、改遷，特別是各種遺留廢棄的市場(chǎng)管線，會(huì)產(chǎn)生積聚的地下水，直接影響到基坑的支護(hù)施工。最后，基坑開(kāi)挖要嚴(yán)格控制變形。深基坑開(kāi)挖深度大，安全等級(jí)要求高，并且要兼顧地面沉降、環(huán)境保護(hù)等要求，故施工難度較大。

2 地鐵車(chē)站深基坑開(kāi)挖技術(shù)

土方開(kāi)挖是深基坑施工的重要環(huán)節(jié)，對(duì)于保證整個(gè)工程質(zhì)量具有十分重要的作用。土方開(kāi)挖方式包括分層開(kāi)挖、分段開(kāi)挖、放坡開(kāi)挖等方法。具體選擇哪種開(kāi)挖方式，需要根據(jù)深基坑的實(shí)際和工程環(huán)境。下面介紹了分層開(kāi)挖和放坡開(kāi)挖兩種方式。所謂分層開(kāi)挖，就是將深基坑深度分為多個(gè)層次進(jìn)行開(kāi)挖。優(yōu)點(diǎn)在于應(yīng)用范圍廣、經(jīng)濟(jì)。缺點(diǎn)就是施工工序較多。分層開(kāi)挖技術(shù)能避免土方坍塌、方便工程排水，比較適合基坑較深、土質(zhì)層較弱、整體澆灌混凝土墊層的深基坑土方開(kāi)挖工程。分層開(kāi)挖方式既可從基坑的某一邊向另一邊平行開(kāi)挖，也可以從基坑兩頭對(duì)稱(chēng)開(kāi)挖或者是從深基坑中間向兩邊平行對(duì)稱(chēng)開(kāi)挖。另外，還可以進(jìn)行交替分層開(kāi)挖。土方開(kāi)挖分層的主要依據(jù)是：基坑開(kāi)挖深度，現(xiàn)有合理挖土深度，土質(zhì)、水位情況以及綜合考慮其它要求和做法等。放坡開(kāi)挖的優(yōu)點(diǎn)在于開(kāi)挖工程比較經(jīng)濟(jì)，施工時(shí)間短，且工程施工的作業(yè)空間寬裕。一般情況下，如果深基坑深度超過(guò)5米，就需要進(jìn)行分級(jí)放坡開(kāi)挖。在此過(guò)程中需要設(shè)置分級(jí)過(guò)渡平臺(tái)。該平臺(tái)的相關(guān)尺寸分別是寬度在6～8米之間，如有必要可以將寬度選擇4～6米之間。但是總體來(lái)說(shuō)過(guò)渡平臺(tái)的寬度應(yīng)大于一臺(tái)挖掘機(jī)的作業(yè)半徑。如果深基坑的深度小于5米，可以選擇不設(shè)置過(guò)渡平臺(tái)。

3 深基坑支護(hù)施工技術(shù)

3.1 地下連續(xù)墻

地下連續(xù)墻是指通過(guò)使用挖掘機(jī)械，在地下開(kāi)挖出一條事先設(shè)計(jì)好的不寬但較深的溝槽，并且通過(guò)往溝槽內(nèi)澆注水泥或其它材料而形成一道連續(xù)的地下墻體。該墻體具有擋土、承重以及防滲水的作用。由于地下連續(xù)墻施工后初期可用于諸多土木工程現(xiàn)場(chǎng)尤其是地鐵工程中防滲和截流，地下連續(xù)墻的一部分甚至是全部在施工后期直到竣工驗(yàn)收運(yùn)營(yíng)可作為地下結(jié)構(gòu)的永久結(jié)構(gòu)或構(gòu)筑物。因此其應(yīng)用范圍很廣，不但可用于房屋地下室、地鐵車(chē)站而且也可用于礦井、地下倉(cāng)庫(kù)等。

3.2 土釘墻

土釘墻支護(hù)是一種在原土體中加入鋼筋的技術(shù)，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)它可以看作是土釘與其周?chē)砻娼佑|的土體形成的一個(gè)新整體。它的工作原理是首先將鋼筋制成土釘形狀，然后插入到邊坡土體中對(duì)邊坡進(jìn)行加固，隨后將鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)在邊坡表面，最后再用混凝土覆蓋，使其與土方邊坡構(gòu)成一整體。當(dāng)基坑底部比地下水位還要低時(shí)，要立刻采相應(yīng)取措施進(jìn)行截水或降水。

3.3 排樁支護(hù)

由于地下連續(xù)墻工程浩大、工程造價(jià)高和施工復(fù)雜，因此出現(xiàn)了排樁支護(hù)這種新的基坑支護(hù)形式。排樁支護(hù)是邊坡支護(hù)的一種形式。對(duì)于基坑開(kāi)挖深度達(dá)6m～10m，不能采用攪拌樁支護(hù)或不能放坡，同時(shí)又要嚴(yán)格控制變形沉降的形式。設(shè)計(jì)計(jì)算主要包括排樁嵌固深度計(jì)算、截面承載力計(jì)算等。對(duì)于不太深的基坑，其懸臂式排樁深度不應(yīng)超過(guò)5m，通常采用靜力平衡法或基床系數(shù)法進(jìn)行計(jì)算。

3.4 拉錨式支護(hù)

拉錨式支護(hù)是淺基坑支護(hù)的一種方式。拉錨式支護(hù)可分為兩部分：擋土結(jié)構(gòu)和外拉系統(tǒng)。外拉系統(tǒng)主要分為地面拉錨式和錨桿式。在基坑地質(zhì)條件較好地區(qū)，將錨固端插入土層中固定住，將另一端固定在支護(hù)結(jié)構(gòu)或建筑物上，通過(guò)利用錨桿和巖土相互作用產(chǎn)生的摩擦力來(lái)對(duì)基坑進(jìn)行支護(hù)。為了適當(dāng)提高支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和強(qiáng)度，應(yīng)盡量均勻分布基坑周?chē)腻^桿。根據(jù)錨固位置和所錨固的基坑擋土結(jié)構(gòu)受力的不同可將拉錨式支護(hù)分為兩種，分別是：地面拉錨式和雙層錨桿式兩種形式。拉錨式支護(hù)的最大優(yōu)點(diǎn)是基坑開(kāi)挖和基坑支護(hù)各不影響，方便施工。通常適合用于開(kāi)挖面積較大、深度較淺或是那些要用機(jī)械設(shè)備挖土，不可以安設(shè)橫撐的基坑。

綜上所述，基坑工程是指在地表以下開(kāi)挖的一個(gè)地下空間及其配套的支護(hù)體系。而基坑支護(hù)就是為保證基坑開(kāi)挖，基坑支護(hù)體系是臨時(shí)結(jié)構(gòu)，安全儲(chǔ)備較小，具有較大風(fēng)險(xiǎn)，基坑工程具有很強(qiáng)的區(qū)域性。本文對(duì)深基坑支護(hù)與土方開(kāi)挖施工技術(shù)進(jìn)行分析，希望通過(guò)本本文的研究，能夠保證工程自身的施工安全，而且希望可以為同類(lèi)工程的施工提供借鑒作用。

[1]黃志剛.地鐵車(chē)站深基坑支護(hù)施工技術(shù)研究[J].科技展望，2016，(28)：51.

[2]郭楠.蘭州地鐵車(chē)站某深基坑樁撐支護(hù)結(jié)構(gòu)施工監(jiān)測(cè)與數(shù)值模擬分析[D].蘭州理工大學(xué)，2014.