相鄰深大基坑的開挖卸載對地鐵結(jié)構(gòu)的影響及控制

陳俊

摘要：運營地鐵線路附近在建項目的基坑會造成地鐵結(jié)構(gòu)的變形。施工中采取適當(dāng)?shù)牡罔F監(jiān)護(hù)措施，可以控制住基坑及地鐵結(jié)構(gòu)的變形，可為同類工程提供指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：深基坑;近距離;地鐵結(jié)構(gòu)變形

近年來緊鄰軌道交通旁的施工項目增多，因建筑高度大，通常伴有深大的基坑工程。專家對此進(jìn)行研究[1-3]，邵華[4]通過對開挖施工過程中的時空效應(yīng)機理以及位移控制，論述了軟土基坑的時空效應(yīng)規(guī)律。李家平[5]應(yīng)用數(shù)值模擬分析了地基加固、抗拔樁和考慮時空效應(yīng)的分塊、限時開挖等措施對減小下臥地鐵隧道變形的效果。肖同剛[6]結(jié)合地鐵隧道變形的監(jiān)測數(shù)據(jù)，分析了深大基坑對臨近地鐵隧道的影響。張治國等[7]提出“兩階段分析”方法，并與數(shù)值模擬和現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行對比。王如路認(rèn)為[8]，需從深基坑樁基、圍護(hù)、加固、開挖、回筑等幾個方面加以控制，從而確保基坑及地鐵的安全。

1 工程概況

1.1 工程概況

長壽社區(qū)D5-6地塊商辦樓新建工程位于普陀區(qū)長壽路、常德路路口。項目總用地面積11647.9m2，擬建1棟高層商辦樓（21層，高99.8m）、4層裙房及1棟3層變電站，總體設(shè)地下4層，靠近地鐵區(qū)域為地下3層，緊鄰地鐵7、13號線長壽路站車站，地下二層擬與7、13號線車站出入口連接。

1.2 工程主要風(fēng)險點

1.2.1 開挖面積大、深度深，與地鐵車站及附屬結(jié)構(gòu)距離近;

1.2.2 車站的結(jié)合改造，防止連接處及車站出入口結(jié)構(gòu)滲漏;

1.2.3 地鐵車站客流大，須符合車站安全文明施工要求。

2 項目施工過程中對地鐵保護(hù)采取相關(guān)措施

2.1 基坑分區(qū)及各區(qū)先后施工順序

本項目基坑開挖面積約8698m2，分為A、B、C、D四個區(qū)，A區(qū)開挖面積約5396m2，開挖深度約21.65～22.15m;B區(qū)開挖面積約為283m2，開挖深度約16.45m;C區(qū)開挖面積約為1640m2，開挖深度16.1～16.45m;D區(qū)開挖面積約為1108m2。

各區(qū)開挖順序：同時施工A區(qū)、B區(qū)基坑;待A區(qū)與B區(qū)結(jié)構(gòu)回筑至B1板后施工C區(qū)基坑;待C區(qū)結(jié)構(gòu)回筑至下一層板以上后，鑿除中隔墻，聯(lián)通A區(qū)、B區(qū)、C區(qū)，并回筑至±0.0板;最后施工D區(qū)基坑。

2.2 樁基、圍護(hù)階段

2.2.1 建筑物基礎(chǔ)

樁基采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。本工程塔樓Φ850鉆孔灌注樁持力層為⑨1層土，樁長43m/49m，樁基采用樁底注漿，且注漿水泥漿水灰比要求小于0.7;裙房Φ850鉆孔灌注樁持力層為⑧2a層土，樁端進(jìn)入持力層均不小于1.5m，單樁樁頂豎向荷載均不超過300T。

2.2.2 基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)

A區(qū)采用1000mm厚地下連續(xù)墻（十字鋼板接頭），墻深43.5m;B、C、D區(qū)采用800mm厚地下連續(xù)墻（鎖口管接頭），墻深30m;地墻兩側(cè)先實施三軸攪拌樁槽壁加固，其中B、C、D區(qū)地墻外側(cè)采用CSM工法，基坑與車站共墻搭接處均采用Φ2000@1500MJS樁（隔斷⑦層承壓水。

2.2.3 地基加固

A區(qū)基坑在靠近車站側(cè)第二道支撐至坑底以下4m采用10m寬攪拌樁裙邊加固。

B區(qū)基坑第二道支撐至坑底以下4m采用攪拌樁滿堂加固;C區(qū)基坑坑底至A區(qū)坑底以下4m采用攪拌樁滿堂加固，第二道支撐至坑底采用攪拌樁抽條加固（抽條寬度為3m，間隔6m）;D區(qū)基坑第二道支撐至坑底以下4m采用10m寬攪拌樁裙邊加固。

2.2.4 加固施工要求

嚴(yán)格按照“均勻、慢速、低水灰比”的要求，施工順序先近后遠(yuǎn)退離地鐵結(jié)構(gòu)。三軸攪拌樁及CSM，水灰比不大于1.2。MJS工法樁，水灰比不大于1.0。土體加固必須先進(jìn)行實驗性施工，以優(yōu)化施工參數(shù)。

2.3 基坑開挖階段

2.3.1 開挖前置條件

基坑二層土方開挖之前，坑內(nèi)土體加固強度（取芯）達(dá)到設(shè)計要求且基坑圍護(hù)封閉性試驗合格，并向申通地鐵集團(tuán)公司進(jìn)行開挖匯報。

落實好地鐵隧道應(yīng)急搶險隊伍，滿足車站安全文明施工要求。

2.3.2 各分區(qū)支撐形式

A區(qū)基坑支撐設(shè)置五道鋼筋混凝土支撐;B區(qū)、C區(qū)基坑設(shè)置一道鋼筋混凝土支撐+三道鋼管支撐（鋼管支撐均采用自動伺服系統(tǒng)）;D區(qū)基坑設(shè)置三道鋼筋混凝土支撐。

2.3.3 開挖過程中要求（A區(qū)為例）

A區(qū)于2018年10月10日開挖第二層土方，至2019年1月20日形成全部底板，期間每層土方開挖及支撐形成控制在12～14天，總開挖工期歷時約80天（扣除2018年進(jìn)博會停工時間）。

按照“先遠(yuǎn)后近”分區(qū)開挖支撐施工，各區(qū)應(yīng)嚴(yán)格按照“分區(qū)、分塊、對稱、平衡、限時”原則指導(dǎo)開挖，明挖順作法施工。基坑沿地鐵側(cè)留土寬度不少于4倍的單層挖深，且最后挖除，單塊土體的開挖支撐的總施工時間控制在24小時內(nèi)，邊挖邊形成墊層，快速形成底板，以控制圍護(hù)結(jié)構(gòu)的位移和坑底回彈。

支撐、墊層砼標(biāo)號提高至C45以上;采用高分子卷材預(yù)鋪反粘法施工墊層防水（取消細(xì)石砼保護(hù)層）。

坑內(nèi)降壓須嚴(yán)格按照“適時、適量、有控制”的要求施工，加強坑內(nèi)、外水位觀測，必要時采取坑外回灌措施。

對基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)滲漏進(jìn)行排查，嚴(yán)格控制地鐵側(cè)地墻測斜在開挖期間變形量。

現(xiàn)場相應(yīng)搶險物資落實到位，并加強與車站客運公司聯(lián)系。

2.4 基坑回筑階段

2.4.1 支撐拆除

為減小對地鐵及周邊環(huán)境的影響，本項目基坑砼支撐拆除主要采用靜力切割形式。

鋼筋混凝土支撐的拆除待相應(yīng)各層水平結(jié)構(gòu)全部形成并達(dá)到設(shè)計強度的80%以上方可實施。