地鐵車站深基坑地下連續墻施工變形的研究

劉鵬

/中鐵四局集團有限公司城市軌道交通工程分公司

地鐵車站深基坑地下連續墻施工變形的研究

劉鵬

/中鐵四局集團有限公司城市軌道交通工程分公司

隨著地鐵車站的不斷修建，在建設過程中也出現了各種問題，其中在修建深基坑地下工程時經常會出現連續墻變形問題，這就為整個工程的質量安全埋下了極大的隱患，因此，需要加強對深基坑地下連續墻施工變形的研究與分析，進而有效的保證地鐵車站工程的順利進行，保證工程的質量。本文針對某地鐵車站深基坑地下連續墻施工進行了分析，為今后地鐵車站更好的解決深基坑地下連續墻變形問題提供一定的借鑒。

地鐵車站；深基坑；連續墻；變形

一、地鐵車站工程概況

該地鐵車站的主體是中間雙層暗挖，兩端是雙層明挖地下島式，采用現澆鋼筋砼箱型結構形式，車站基坑明挖段采用明挖順做法，暗挖段采用PBA工法施工。車站兩端為盾構區間，小里程端為盾構始發，大里程端為盾構接收。車站基坑標準段開挖深度為20m，基坑端頭井開挖深度為22m，兩個端頭井與標準段圍護結構均以地下連續墻施工為主，墻深分別為28.2m、32.1m。本車站基坑開挖深度范圍內地層自上而下，分別為人工填土、粉質黏土及砂土，其中人工填土厚約1～3m，結構松散，均勻性較差，不利于基坑穩定。粉質黏土，厚度約16～23m，以可塑為主，局部軟塑或硬塑，整個場地地層穩定均勻，工程性質較好。砂土，飽和密實均勻，工程性質較好。

二、深基坑地下連續墻施工方案

施工前需要對深基坑的土體進行加固與預降水措施，在施工時應當嚴格按照順序進行，具體施工順序如下：

（一）深基坑地下連續墻及混凝土的支撐需要達到設計強度，在鋼支撐架設完工后，待坑內的水位降到開挖面1～2m以下再進行具體的開挖施工。

（二）土方挖土工序，采用倒退式階梯拉槽方式進行，挖土時用反鏟挖掘機分層處理，分段開挖兩頭的土體的縱向放坡坡度不得陡于1:1，以有效保證土坡的穩定，開挖中每段的長度為10～20m，不可出現鍋底狀，每挖6～8m就及時進行架設支撐。在土方開挖時應按照分層逐層進行開挖，在進行土方挖運時應當交叉進行連墻墻面清理、砂漿找平及支撐體系，在開挖接近底層時應當預留0.2m厚土方由人工進行清槽。

（三）依次開挖至每道鋼支撐以下0.5米，并及時架設鋼支撐，按設計要求施加預應力。下道支撐施加預應力后，需對其所有上部支撐復加預應力。在第一次施加預應力后12h內觀測預應力損失及墻體水平位移，并復加預應力至設計值。

（四）禁止在支撐結構上通行挖掘機與車輛，在挖掘過程中需要加強對支撐、立柱、圍護墻及固定樁等的保護，避免出現撞毀現象，支撐頂面施工的荷載不得大于4KPa。

三、深基坑地下連續墻圍護結構變形特征分析

本地鐵車站在進行深基坑開挖中實施信息化監測監控方式，對深基坑進行全程進行監測，主要是觀測建筑物的沉降傾斜、地表變化、地下管線變化、墻體位移及墻頂水平位移等情況，在進行深基坑開挖過程中實施全過程信息化監測，將監測到的數據信息進行及時的研究與分析，進而及時發現問題并解決問題，為深基坑的順利完工提供必要的保障。除此之外，在深基坑圍護的四周每隔10-20m設置測斜管，并對測斜管進行時時觀測，同時需要根據施工的具體情況及監測變形的波動速率進行相應的改善，進而保證工程施工的安全性。

（一）施工狀態下的變形

在施工中要以監測結果為準則，選取不同厚度的連續墻作為代表，該地鐵車站工程中分別取厚度為800mm、600mm的地連墻為代表，在不同的施工條件下對這兩個地連墻的變形情況進行研究與分析，通過分析得出600mm的地連墻變形情況明顯高于800mm的地連墻，且800mm地連墻變形曲線較為平緩，而600mm地連墻的變形曲線高低起伏較大，這就說明地連墻的變形程度與其厚度有著直接的關系。在對深層坑的頂部層土進行開挖時，其并不會對連續墻造成變形，主要是在開挖三層土以下時，開挖支撐預應力作用的時間及深基坑外的堆載都會造成連續墻的變形，進而加快連續墻變形的速率，因此，在對連續墻施工時一定要嚴格控制開挖的時間與數量，根據工程實際及相關規定進行時間與數量的安排。除此之外，在完成一道鋼支撐安裝后其墻體變形就會慢慢的趨于平穩，但在開挖中有時會將鋼支撐長時間堆放在一側，這時就會使這一側明顯比另一側的位移較大，同時支撐體之間的相互作用及鋼支撐預應力損失均會引發連續墻變形，因此在進行深基坑開挖時要充分考慮影響變形的各種因素，進而提早做好防護措施。

（二）不同測點見底后變形特征

在進行地鐵車站深基坑地下連續墻開挖時，會運用一定的信息化方式對所有的監測點實施時時監測，再根據監測的數據進行分析與研究，通過對該地鐵車站監測點數據的分析發現，地下連續墻變形值較為離散，深基坑在開挖過程中施工較為復雜多變，在實際的開挖過程中存在著很多的不確定因素，與施工前所預想的變形情況不盡相同，因此，在對深基坑地下連續墻進行開挖時需要根據具體的實際情況來改善其變形情況。

（三）墻體最大位移與時間關系

針對墻體施工最大位移與時間進行監測，一般變形監測的時間以一個月為準，隨后再對地下連續墻的最大位移進行監測，通過對該地鐵車站深基坑墻體變形的監測發現，在開始進行深基坑內二層土的墻體施工前，墻體的穩固性較強，隨著開挖時間的不斷加大，其地下連續墻的變形量也在不斷極大，同時支撐擋墻的暴露時間對地下連續墻的變形有著直接的影響，這就說明時空效應對地下連續墻變形起著一定的作用，針對這些變形應當采取以下措施：

1.針對時空效應。在開挖過程中要對地下連續墻的整個開挖時間進行嚴格的控制，待開挖見底后應及時的做好底板結構的加固，同時應當盡力縮短地下連續墻暴露的時間，開挖的面積與尺寸需要嚴格按照施工工藝嚴格加以控制，逐層逐步的進行開挖施工，并依次進行架設支撐及預應力的施加，進而有效的減少變形的速度，為有效防止地下連續墻的變形提供幫助。

2.針對變形峰值。根據上文描述可知，地下連續墻的厚度越薄其變形越大，越較為曲折，因此需要嚴格控制地下連續墻的厚度，通常地下連續墻的厚度應當增加到600mm以上，以有效控制地下連續墻的變形。

3.針對施工因素。通過對地下連續墻的監測可知，其變形情況復雜且具有一定的離散性，這就表明施工因素對地下連續墻變形有一定的影響，因此在進行地下連續墻施工中應當不斷優化施工技術、施工工藝及施工管理等，為有效控制地下連續墻變形提供保障。

四、結語

綜上所述，在進行地鐵車站深基坑地下連續墻施工中需要加強施工現場的監測，進而得出相應的監測數據，針對這些數據進行詳細的分析與研究，找出變形的原因，進而有效的提出應對對策，為有效控制地下連續墻變形問題提供幫助，進而保證整個地鐵車站工程的質量。

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[2]貴玉鋒,王斌.地鐵車站深基坑地下連續墻施工變形的研究[J].智能城市,2016(12).

[3]何滔，魏樹健.地鐵車站深基坑支護地下連續墻施工技術[J].城市建筑，2015(29).