鄰近地鐵隧道的基坑施工保護方案研究

張天

摘 要：本文針對地鐵隧道受周邊基坑施工影響嚴重的狀況，提出實際工程中應對地下圍護墻結構施工的變形控制方案，通過加固地下連續墻壁槽、修改施工道路布置、縮短施工工序時間的方法與坑底加固的方案，減小了對鄰近地鐵隧道運營的影響。同時，通過監控量測的手段，及時反饋于施工并可為后續工程提供方案思路。

關鍵詞：監控量測;地鐵;盾構隧道;基坑開挖

隨著城市軌道交通的迅速發展，地鐵成為城市里主要的通行方式之一，而地鐵隧道臨近區域的施工將會影響到其運營的安全性與耐久性。因此控制施工中基坑圍護結構的變形和坑底土體的回彈造成的變形，以減少地鐵區間隧道的變形沉降影響的方案便尤為重要。

1 工程概況

1.1 項目概況

擬建某工程總建筑面積約11.2萬平米，基坑開挖面積10197.24m2，開挖深度13.8/13.9m，主要土體為軟土層，屬濱海平原地貌類型，實測地下水穩定水位埋深為0.8～1.0m（絕對標高2.82～2.40m）。基坑臨近運行中的地鐵12號線隧道，地下連續墻距離12號線隧道邊線32.5m，保護要求極高。

1.2 主要結構設計方案

根據軌道交通保護要求，本工程位于地鐵50m保護區范圍內，參照軌道交通保護區類似工程經驗，為減小基坑開挖對地鐵隧道影響，對臨近地鐵處設置獨立分區2-1、2-2。

圍護設計考慮均采用剛度大、整體性好的地下連續墻作為圍護結構，分區2-1、分區2-2圍護地墻厚度選取1000mm，其余分區圍護地墻厚度選取800mm，所有地墻間均采用鎖口管接頭形式。基坑內支撐均采用一道混凝土砼支撐與三道自動軸力補償的鋼支撐，以減小基坑開挖期間的圍護結構變形。樁基施工采用850三軸水泥土攪拌樁，第一道支撐至坑底下5m，布置形式以對撐為主。

2 對鄰近地鐵隧道的保護措施

2.1 地連墻槽壁加固施工

在地下連續墻施工前，在地下連續墻兩側施工三軸水泥攪拌樁槽壁加固，槽壁加固深度為28m，待加固完成兩周后進行地下連續墻施工，通過加固可以保證地下墻成槽穩定，減少地下連續墻施工對周圍環境產生影響。

2.2 施工道路設置在基坑內側

由于地下墻施工時候，地面載重150噸吊車等重型機械的行走、作業對地基產生較大的荷載，也會對地表下的管線等產生不利的影響，因此，鋼筋混凝土施工道路全部設置在基坑內側。

2.3 合理安排施工流程，縮短每道工序的施工時間。

在施工中，對施工內各個工序協調和對外的混凝土、泥漿、出土等工作加強管理，盡量縮短每道工序施工時間，確保槽段的穩定。結合以上措施，單位槽段的施工時間大致控制如下：

先導孔鉆孔（不占用時間）→成槽（6h）→清孔、掃孔、刷壁（1h）→吊放鋼筋籠（1h）→放鎖口管（1h）→放導管、反力箱背側回填石子（1h）→澆灌混凝土（4h）→起拔鎖口管等（不算影響時間）

根據以上分析，只考慮影響地鐵隧道的地下連續墻施工時間大致為14h，在施工中通過加強施工管理，銜接好各道工序的施工時間。

2.4 坑底加固處理

為減小基坑開挖對環境影響，基坑內深坑采用三軸攪拌樁的施工工藝進行加固（水泥摻量為20%），以控制基坑變形。裙邊加固寬度為10.5m，加固深度為坑底下5m。第二道支撐以上為弱加固（水泥摻量為10%），以提高坑底被動區土體抗力，減小基坑變形，保護地鐵隧道區間的穩定性。

2.5 加強監測

基坑施工期間，按照地鐵的有關保護要求，對臨近區間段隧道實施全方位的監測，根據監測數據變動幅度，實施復測并分析，從而再次降低施工頻率或采取加固措施，同時，加強監測頻率。

3 監測結果反饋

4 總結

綜上，從監測結果中可以看出，最大累計沉降量為-2.7mm，最大累計收斂值4.4mm，均在國家標準：地鐵結構設施絕對沉降量及水平位移量≤10mm（包括各種加載和卸載的最終位移量）以內。基坑開挖后，隧道沉降值有上抬趨勢，通過控制基坑開挖速度，有效的減少了隧道變形速率。從監測中地下結構施工前后變形可以看出，通過坑底加固的保護措施，效果顯著，收斂沉降值趨于穩定。四種施工保護方案的實施有效的減少了工程施工對于鄰近地鐵運營的影響，可為后續相似工程提供指導。

參考文獻：

[1]莊子帆.基坑卸載對臨近高架橋墩影響分析[J].中國市政工程，2016（03）：58-62.

[2]楊凌云.深基坑開挖對鄰近地鐵隧道影響分析[D].西南交通大學，2010.