“白云說隧?”之上海軟土深基坑的技術演進: 地下連續墻支撐技術

軟土深基坑的圍護墻基本是技術先進且可靠的地下連續墻,地下連續墻的支撐技術主要包括鋼支撐和鋼筋混凝土支撐。鋼筋混凝土支撐不僅耗時多,而且在低碳方面表現也不佳,除非在必要情況下使用,未來的應用前景并不樂觀。

縱觀鋼支撐的發展歷史,可以看到它從最早的無預應力技術逐步發展到預加應力技術,再到目前的伺服支撐技術。伺服支撐技術本質上允許在支撐全過程中施加應力,并具備可控性。這一技術最早由上海隧道公司提出并實施,同禾公司在2016年將其應用于上海地鐵14號線浦東大道站項目,獲得了減少周邊房屋變形80%以上的顯著效果。此后,同禾公司又率先實現了型鋼組合支撐加軸力伺服和混凝土支撐加軸力伺服技術。

為了改善支撐與地下墻墻面的接觸,普盛公司采用了混凝土布袋墊來調節應力的接觸面,取得了顯著效果。隨著信息技術的進步,伺服支撐技術已經發展到電腦遠程無線遙控和數據自動采集的水平。未來,如果能將設計工程師的數值分析與基坑圍護墻以及周邊環境的建設成果與伺服支撐的數據融合,將能夠實時在電腦顯示屏上展示理論分析與實際結果的綜合對比圖,從而更有效地指導隧道工程師調整支撐伺服和支撐應力,這無疑是令人向往的發展方向。

在20年前,白云教授就提出了移動支撐的概念。根據上海城建院的計算分析,移動支撐能夠減少圍護墻的變形,今天的實測結論再次證明了這一點。移動支撐體系的核心思想是在固定鋼支撐的基礎上,通過預先設置好的軌道和專用設備,使得事先放置在軌道上的支撐能夠安全、快捷地移動就位,并實時發揮支撐作用。采用移動支撐可以隨著開挖深度的增大,對基坑圍護結構進行有效支護,實現基坑全平面開挖,從而簡化基坑施工工序和工作量。

最近幾年,上海隧道公司在移動支撐設想的基礎上,取消了原方案必須在地下連續墻中預留道槽的做法,使用繩索控制支撐的上下,并在實際工程中嘗試效果。這確實也是一幅令人向往的景象。