近地鐵深大基坑支護(hù)施工關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用

摘要：分析探討了某基坑工程特點及重難點；提出了基坑支護(hù)及降水方案，以及出現(xiàn)較大變形的回灌處理方案，并詳細(xì)介紹支護(hù)及降水施工工藝參數(shù)和監(jiān)測布設(shè)情況；最后，通過工程應(yīng)用，證明了所采用的降水及支護(hù)方式是可行的。

關(guān)鍵詞：基坑； 支護(hù)； 降水； 方案； 地鐵

中國分類號：TU94+2B

［定稿日期］2022-12-27

［作者簡介］唐樂（1981—），男，本科，高級工程師，主要從事經(jīng)營和技術(shù)工作。

0 引言

城區(qū)施工的一些深大基坑工程，最易引發(fā)工程建設(shè)事故［1-2］。臨近地鐵周圍的深大基坑出現(xiàn)事故后的經(jīng)濟(jì)損失和社會影響巨大［3-5］，廣州地鐵附近某基坑出現(xiàn)事故，導(dǎo)致基坑周圍幾棟小區(qū)大樓開裂，道路受阻，地鐵停運，造成經(jīng)濟(jì)損失逾億元［2］。

因此，很有必要對臨近地鐵的深大基坑支護(hù)及降水施工技術(shù)進(jìn)行研究探討和總結(jié)［6-9］，可為實際工程提供指導(dǎo)，亦可為類似工程提供參考。

1 工程概況

金牛區(qū)人才交流中心及地下停車場深基坑，位于成都市金牛區(qū)興科北路與金周路交匯處，平面呈不規(guī)則四邊形，基坑位置及平面形狀如圖1所示。

整個基坑開挖面積17 454.14 m2，基底標(biāo)高為-11.1～ -15.5 m。場地西側(cè)和南側(cè)暫為空地，場地西側(cè)和北側(cè)較為復(fù)雜，有眾多地鐵站（線路）、城市干道、軍用電纜、民用高壓電纜及城市雨污水管等建構(gòu)筑物，如表1所示。

2 工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件

場地地層自上而下依次為：人工填土、第四系全新統(tǒng)沖洪積黏性土層及砂土層、第四系全新統(tǒng)沖洪積砂卵石層，各層主要巖土特征參數(shù)如表2所示。

場地地下靜止水位在3.2 m，勘察報告推薦場地砂卵石土滲透系數(shù)K值取35.0 m/d。

3 方案設(shè)計

3.1 重難點分析

基坑較為深大，屬于一級基坑工程，其支護(hù)設(shè)計需要高度重視［1，4-6］。

整個基坑周邊情況較為復(fù)雜，尤其是北側(cè)和西側(cè)，涉及臨近的地鐵線路及其配套設(shè)施，以及大量的民用、軍用電纜和市政基礎(chǔ)設(shè)施，在支護(hù)設(shè)計和施工中需要重點考慮。

場地基本為砂卵石地層，具有較強(qiáng)的透水性能，局部地層有砂層；同時地下水位埋深較淺，基坑需要降低的最大地下水位近12.8 m，降水壓力大，降水對周邊地層沉降的影響程度需要研究，高水位差情況下地層砂土流失可能對地層的沉陷等影響，都需要高度關(guān)注。

3.2 支護(hù)方案

基坑支護(hù)采用灌注樁，成樁采用旋挖方式［3-5］。

在靠近基坑的北側(cè)采用“雙排樁+冠梁+腰梁+連梁+錨索+面層”方案。雙排樁樁徑1 200 mm，排距2 500 mm，樁中心距2 200 mm，樁長20 m；冠梁為1 200 mm×1 000 mm；前后排樁之間設(shè)置連梁，連梁為1 200 mm×1 000 mm；樁身設(shè)置2道4S15.2 mm預(yù)應(yīng)力錨索，分別位于距樁頂4.0 m、8.5 m位置；腰梁采用2根32B槽鋼，設(shè)置于錨索位置處；樁間噴射100 mm厚C20混凝土［3-4］。

其他側(cè)采用“單排樁+冠梁+腰梁+錨索+面層”方案。樁徑1 400 mm，樁中心距2 500 mm，樁長25 m；冠梁為1 400 mm×1 000 mm；錨索、面層及腰梁設(shè)置同雙排樁側(cè)的工況［3-4］。

所有冠梁、連梁及樁體，均采用C30混凝土，考慮到樁體較大較長，部分位置位于水下灌注，其混凝土內(nèi)需要加入速凝劑以加快水下混凝土的強(qiáng)度增長。

3.3 降水方案

基坑降水采用管井方案。

沿基坑開挖線外2.5 m，布井32口，單井深30 m，井間距18～20 m。井管采用鋼筋混凝土管，管徑300 mm（內(nèi)徑），其中上部井壁管15.0 m，下部濾水管12.5 m，底部設(shè)置沉砂管（井壁管）2.5 m［3-4］。

降水井泵排量不低于50 m3/h，揚(yáng)程不低于39 m，水泵規(guī)格可應(yīng)根據(jù)實際降水效果進(jìn)行調(diào)整，以確保降水滿足施工要求。抽取的地下水用排水管道引入沉砂池內(nèi)，經(jīng)過三級沉砂后排入市政管網(wǎng)。

3.4 周邊影響防治方案

場地西側(cè)和北側(cè)的降水井，其濾水管采用濾網(wǎng)進(jìn)行包裹，濾網(wǎng)采用雙層80目尼龍濾網(wǎng)或不銹鋼濾網(wǎng)，包裹不少于3層，防治砂礫隨水流流失，并在其井身與井孔之間填筑5～15 mm規(guī)格的礫石［3-4］。

設(shè)置基坑沉降、位移以及地下水位監(jiān)測點［4，6］，共布設(shè)沉降監(jiān)測點7個（北側(cè)3個、西側(cè)2個、東側(cè)及南側(cè)各1個），位移監(jiān)測點11個（北側(cè)4個、西側(cè)3個、東側(cè)及南側(cè)各2個），地下水位監(jiān)測點4個（北側(cè)2個，西側(cè)2個），同時設(shè)置監(jiān)測預(yù)警值［3-4］，如表3所示。實時監(jiān)測地下水位、基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)及周邊變形的變化情況，做好在基坑坑底回填、坑周回灌及其他支護(hù)補(bǔ)強(qiáng)措施的準(zhǔn)備。

施工技術(shù)與測量技術(shù)唐樂， 夏應(yīng)雪， 駱陽， 等： 近地鐵深大基坑支護(hù)施工關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用

在基坑北側(cè)的降水井中部單獨設(shè)置3口回灌井，回灌井大小同降水井，但井深為10 m；各降水井的井管與井孔之間也同步作好隨時回灌的準(zhǔn)備。

4 結(jié)論

按上述方案實施后，整個基坑支護(hù)及降水施工開展順利。目前整個基坑的開挖支護(hù)已順利實施完成，并且基坑已經(jīng)進(jìn)行了回填，實施期間未出現(xiàn)過異常及回灌等情況。

經(jīng)第三方監(jiān)測機(jī)構(gòu)提供的數(shù)據(jù)，整個基坑開挖施工期間，基坑周圍地表最大沉降變形為3.5 mm，其他指標(biāo)也均在正常范圍內(nèi)。

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