臨地鐵深大基坑變形控制技術(shù)

王 迪

南京市建鄴區(qū)建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站，江蘇 南京 210000

1 工程案例

南京世茂G11 商辦項(xiàng)目位于南京市建鄴區(qū)，基坑北側(cè)為集慶門大街，東臨云錦路，南側(cè)為幸福河，西側(cè)平行于江東中路和地鐵2#線區(qū)間運(yùn)行隧道，基坑邊線距離地鐵區(qū)間隧道為16～18m?；诱嫉孛娣e4.5 萬(wàn)m2，為整體大底盤地下室，地下四層，開挖深度約為23m，基坑圍護(hù)采用地下連續(xù)墻+四道混凝土內(nèi)支撐。

2 基坑風(fēng)險(xiǎn)控制措施

根據(jù)項(xiàng)目周邊情況和基坑安全及地鐵區(qū)間隧道控制要求，采取以下施工措施：

（1）基坑分區(qū)跳倉(cāng)卸荷。

（2）臨地鐵側(cè)條形坑內(nèi)土體的預(yù)加固。

（3）挖士支撐的時(shí)空效應(yīng)法要求。

（4）臨地鐵側(cè)條形坑鋼支撐軸力伺服系統(tǒng)的應(yīng)用［1］。

2.1 分區(qū)跳倉(cāng)卸荷施工技術(shù)

根據(jù)擬建工程塔樓和裙房布置，在基坑內(nèi)增設(shè)四道臨時(shí)分隔墻，將整體基坑劃分為五個(gè)單坑；為防止基坑因一次性開挖土方量過(guò)多出現(xiàn)基坑隆起引起基坑變形，五個(gè)單坑分為四個(gè)批次跳倉(cāng)開挖施工，批次間施工搭接邏輯為前一個(gè)批次正負(fù)零結(jié)構(gòu)施工完成開挖后一個(gè)批次基坑。本工程基坑施工邏輯順序?yàn)棰魠^(qū)、Ⅲ-1 區(qū)→Ⅲ-2 區(qū)→Ⅱ-2 區(qū)→Ⅴ區(qū)［2］（見圖1）。

2.2 臨地鐵分離條形坑

圖1

在臨近地鐵側(cè)單獨(dú)分離出狹長(zhǎng)的Ⅴ區(qū)最后施工，有效緩沖前三個(gè)批次基坑施工產(chǎn)生的基坑變形對(duì)地鐵區(qū)間隧道的影響。為防止基坑開挖面以下土體變形導(dǎo)致圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形，可能影響到地鐵區(qū)間隧道，對(duì)于條形坑內(nèi)基底15m 深度范圍內(nèi)的土體，采用三軸攪拌樁預(yù)加固，三軸攪拌樁縱橫向搭接250mm，水泥摻入量控制在15%～20%，通過(guò)三軸攪拌樁預(yù)加固改善坑底土性，減少基坑開挖過(guò)程中圍護(hù)結(jié)構(gòu)的下部變形［3］。

2.3 挖土支撐時(shí)空效應(yīng)

挖土施工嚴(yán)格遵循設(shè)計(jì)要求的平面分區(qū)、分坑進(jìn)行各階段土方開挖，每個(gè)分區(qū)均嚴(yán)格遵循“分層、分塊、對(duì)稱、均衡、限時(shí)”原則。

考慮到Ⅱ-2 區(qū)、Ⅲ-1 區(qū)、Ⅲ-2 區(qū)的水平支撐形式為對(duì)撐加角撐的形式，故對(duì)于該三個(gè)區(qū)，土方開挖均按照對(duì)稱原則劃分為對(duì)撐區(qū)、角撐區(qū)和無(wú)撐區(qū)，總體開挖順序基本為先開挖對(duì)撐區(qū)，再開挖無(wú)撐區(qū)和角撐區(qū)；考慮到控制整體基坑周邊變形，減少長(zhǎng)邊效應(yīng)，在角撐區(qū)和無(wú)撐區(qū)的施工順序上，部分采取跳倉(cāng)開挖的布置，盡量減少整條基坑長(zhǎng)邊暴露的情況發(fā)生［4］。地鐵側(cè)Ⅴ區(qū)狹長(zhǎng)緩沖基坑平面上采用抽條開挖方式，抽條寬度控制在 8 m 左右，開挖由南向北留土護(hù)坡，放坡坡度≯ 1：2。

為減少時(shí)空效應(yīng)，Ⅱ-2 區(qū)、Ⅲ-1 區(qū)、Ⅲ-2 區(qū)和Ⅳ區(qū)內(nèi)每個(gè)小分區(qū)的土方開挖完成后的6d 內(nèi)必須完成混凝土支撐澆筑工作；Ⅴ區(qū)土方開挖后具備2 根鋼支撐吊裝的工作面即開始吊裝，控制在24h 內(nèi)。

最后一層土方開挖及基坑檢底時(shí)，以300 m2為一個(gè)單元隨挖隨澆墊層，無(wú)墊層坑底最長(zhǎng)暴露時(shí)間≯36h。

2.4 鋼支撐應(yīng)力補(bǔ)償系統(tǒng)

臨近地鐵的Ⅴ區(qū)基坑為條形坑，為保證基坑施工過(guò)程不對(duì)臨近地鐵產(chǎn)生影響，深化了Ⅴ區(qū)圍護(hù)體系，Ⅴ區(qū)為三道水平支撐，其中第一道水平支撐采用傳統(tǒng)鋼筋混凝土支撐，第二道、第三道支撐采用應(yīng)力補(bǔ)償鋼支撐系統(tǒng)，每道鋼支撐為68 根共計(jì)136 根，其中共有80 根需在近地鐵側(cè)安裝應(yīng)力補(bǔ)償系統(tǒng)［5］。

鋼支撐應(yīng)力補(bǔ)償系統(tǒng)由PC 人機(jī)交互系統(tǒng)，PLC 控制系統(tǒng)，油壓泵壓力系統(tǒng)和鋼支撐系統(tǒng)四部分組成，通過(guò)油壓泵壓力系統(tǒng)電控調(diào)節(jié)，對(duì)地下連續(xù)墻產(chǎn)生穩(wěn)定的支撐應(yīng)力，保證基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)不發(fā)生變形，從而保護(hù)基坑周邊設(shè)施的安全。

3 結(jié)語(yǔ)

本工程基坑占地面積大，開挖深度深，周圍環(huán)境較復(fù)雜，項(xiàng)目處于長(zhǎng)江漫灘區(qū)，地質(zhì)環(huán)境條件不利，基坑安全控制要求高。通過(guò)本工程實(shí)例實(shí)踐，采用本文所述施工技術(shù)，可以嚴(yán)格控制深基坑變形并保護(hù)周邊環(huán)境，臨地鐵深大基坑綜合施工技術(shù)具有一定的推廣應(yīng)用價(jià)值和社會(huì)效益。