復雜環境地鐵車站工程深基坑支護施工技術研究

摘要：簡述了地鐵車站深基坑支護的重要性，闡述了車站主體基坑土方開挖施工流程、車站主體基坑開挖要點、深基坑內部支護施工、冠梁頂土體網噴支護等方面的地鐵車站深基坑支護施工技術。通過工程實例，對本文提出的基于復雜施工環境的地鐵深基坑支護施工技術的可行性進行實驗、分析和驗證。驗證結果表明：本文提出的支護施工技術具有較高的可靠性和可行性，適用于復雜施工環境下的地鐵深基坑工程施工，且施工效果優勢顯著。

關鍵詞：基坑井點；復雜環境；深基坑支護；托架

0 引言

在當前城市面臨地面空間擁擠和交通堵塞問題日益嚴重的背景下，地下空間的高效開發和利用變得越來越重要，其對于緩解地面交通體系超負荷運作和改善地面交通環境有著積極的影響[1]。與傳統的地面交通工具相比，地鐵具有行車速度快、運輸能力大、運營成本低等優勢，給人們的生活帶來了便利[2-3]。

在地鐵工程中，車站深基坑工程起到了至關重要的作用，應用適宜的車站深基坑支護施工技術，可確保地鐵車站的施工安全，避免深基坑附件地面建筑與地下結構遭受開裂和破損的風險[4]。傳統的地鐵深基坑支護施工技術，主要依據文獻[2]提出的施工技術進行施工。但在面對復雜施工環境進行深基坑施工時，該技術可能會造成深基坑周邊土體擾動，從而給施工的安全與質量造成不利影響。此外，支護結構受到內外土體的影響，容易造成深基坑圍護體發生不同程度的變形與沉降[5]。

為了改善上述問題，本文以某城市地鐵1號線M車站深基坑工程為例，開展了支護施工技術研究。通過工程實例，對本文提出的基于復雜施工環境的地鐵深基坑支護施工技術的可行性進行實驗、分析和驗證。

1 地鐵車站深基坑支護施工技術

1.1 車站主體基坑土方開挖施工流程

針對復雜施工環境，對地鐵車站深基坑土方采用明挖順作法進行開挖，具體開挖施工采取分層、分段、分塊的開挖方法。本文設計的地鐵車站主體基坑土方開挖施工流程如圖1所示。

1.2 車站主體基坑開挖要點

1.2.1 淺基坑開挖和深基坑擋土墻施工

在深基坑開挖之前，使用挖掘機開挖冠梁頂以上的淺基坑。在完成淺基坑開挖后進行地鐵車站主體基坑地下連續墻和冠梁施工[6]。車站主體基坑地下連續墻的厚度為0.8m左右，深度應超過深基坑底部。在此過程中，時刻監測深基坑井點降水情況，根據實際降水情況抽排基坑明水，避免井點降水出現異常。

1.2.2 深基坑土方接力開挖

在完成淺基坑開挖、冠梁及深基坑擋土墻施工的基礎上，從車站兩端向中間方向進行深基坑土方的接力式開挖。在距離深基坑底部30cm位置，采用人工挖掘和吊斗出土的方法，挖掘和清理基坑底部[7]。對于無法采用接力式開挖的部位，使用小型挖掘機進行倒土開挖，確保基坑土方開挖的施工安全。

1.3 深基坑內部支護施工

1.3.1 鋼管支撐V4dU1gxlD8ONgPH53r273g==安裝方法

根據車站主體基坑深度進行分層開挖，并分層安裝鋼管支撐，確保深基坑內部結構的穩固性。鋼管支撐的結構采用固定端與活動端相結合的方式，需根據實際工程施工要求定制加工不同長度的鋼管，以此架設鋼管支撐，滿足復雜施工條件下深基坑斷面寬度變化與斜撐長度的需求。

1.3.2 預埋鋼管支撐托架

在地鐵深基坑的地下連續墻內預埋鋼管支撐托架。將鋼管支撐的一端放置在預埋件的托架上，將另一端與活絡接頭緊密連接。在鋼管支撐的中間部位采用鋼楔予以嵌固。在深基坑內使用起重機將鋼管支撐豎向布設。若需加長鋼管支撐，則在接頭處焊接連接法蘭、將鋼管延長至所需長度，后使用螺栓予以緊固[8]。

1.3.3 安裝牛腿與斜支撐

在此基礎上，按照地鐵深基坑支護施工圖紙布置的間距，在基坑預埋鋼板上安裝牛腿與斜支撐，并加焊防滑擋塊，以避免后續支護過程中出現受力側滑問題。將鋼管支撐連接到基坑兩邊的連續墻上，確保支撐與連續墻墻面垂直。采用鋼支托將鋼管支撐固定后施加預壓力。

1.4 冠梁頂土體網噴支護

深基坑鋼管支撐安裝完畢后，開展深基坑冠梁頂和四周立面的網噴支護施工。首先在深基坑地面四周設置排水溝與擋墻，以避免施工產生的廢水與雨水進入深基坑對施工產生不利影響。然后在深基坑冠梁頂的土體上掛設鋼筋網片，并使用濕噴機在鋼筋網片上噴射混凝土進行土體加固支護，以提高深基坑坡面土體及其附屬圍護結構的穩定性[9]。

濕噴機技術指標及其參數如表1所示。按照表1所示的技術指標和參數設置濕噴機，并按照噴射施工技術規程自上而下噴射混凝土，完成基坑冠梁頂坡面土體掛設鋼筋網片和噴射混凝土的支護施工。

1.5 其他支護措施

在深基坑相鄰鋼管支撐之間設置固定鋼筋，將固定鋼筋與鋼筋網片進行焊接。根據地鐵深基坑工程周邊的施工環境，冠梁和鋼筋混凝土支撐使用C30混凝土，選用HPB300熱軋光圓一級鋼筋。利用鋼筋混凝土作為基坑護壁，進行地鐵深基坑抗滲墻混凝土澆筑。

注漿后安裝連系梁，并使用錨具錨固。根據深基坑內側的土壓力和地下水的實際工況變化，做好相應的專項支護設計，并結合局部回灌工藝控制地下水，保證深基坑內的設施和構筑物的安全，從而完成深基坑支護施工。

2 實例應用分析

通過工程實例，對本文提出的基于復雜施工環境的地鐵深基坑支護施工技術，可行性進行實驗、分析和驗證，經驗證符合技術要求后，方可正式投入地鐵深基坑工程中使用。

2.1 工程概況

某城市地鐵1號線的M車站工程的整體設計為地下二層島式結構，其整體高度為10.54m，站臺寬度為11.5m，站臺長度為195m。該車站工程的深基坑采用明挖順作法和分層、分段、分塊的開挖方法進行施工，標準段基坑結構的寬度為18.5m，端頭井基坑結構的寬度為24.8m。

該地鐵車站深基坑開挖范圍內地層分布不規律，土體承載力較低，施工作業面存在不穩定性，施工過程中具有安全隱患。

2.2 深基坑開挖和支護結構

在掌握地鐵深基坑工程概況后，按照本文所述深基坑支護施工技術，有針對性地開展基坑開挖和支護施工并對施工結果進行檢驗。該地鐵車站深基坑分層開挖和支護結構如表2所示。

2.3 實驗結果分析

2.3.1 實驗方法

為了使實例應用結果更加直觀且具有說服力，在此次實驗分析中，將本文所述支護施工技術設置為實驗組，將文獻[2]提出的支護施工技術和文獻[8]提出的支護施工技術分別設置為對照組1與對照組2，對這3種支護施工技術應用后的施工結果進行客觀對比。選取該車站深基坑工程圍護體沉降值，作為支護施工效果的評價指標。圍護體沉降值越大，說明支護結構穩固性越低、深基坑支護施工技術質量和水平越差、施工效果也就越差。

利用上述3種支護施工技術，分別對該車站深基坑工進行模擬支護施工的整個施工過程。該深基坑施工結束后，在深基坑內布設多組監測點，并采用?16×900mm鋼筋作為測點，將其安裝在基坑內堅硬的地面上，用砂漿填充。通過電子水準儀實時監測深基坑圍護體沉降值的動態變化，進而對深基坑支護結構穩固性作出安全評估。

2.3.2 實驗結果分析

對布設的監測點進行標號處理，其標號分別為ZHSG-01、ZHSG-02、ZHSG-03、ZHSG-04、ZHSG-05、ZHSG-06。統計監測點所在位置對應的深基坑圍護體沉降值并作出對比。深基坑圍護體沉降值對比結果如圖2所示。

通過深基坑圍護體沉降值對比結果可知，應用本文所述支護施工技術后，各個監測點所在位置對應的圍護體沉降值均不超過1mm，沉降值明顯小于另外2種施工技術。應用而另外2種支護施工技術后，深基坑圍護體沉降值較大，支護結構穩固性不佳，無法保證深基坑支護施工的可靠性與安全性，存在一定的安全隱患。

由此可見，本文提出的支護施工技術具有較高的可靠性和可行性，能夠保證支護結構的穩固性，適用于復雜施工環境下的地鐵深基坑工程施工，且施工效果優勢顯著。

3 結束語

地鐵深基坑工程的施工環境比較復雜，對支護施工技術水平的要求較高。為了提高復雜施工環境下地鐵深基坑工程施工的質量與安全，本文以某城市地鐵1號線的M車站深基坑工程施工為例，開展了支護施工技術的全方位深入研究。

應用本文提出的地鐵深基坑支護施工技術，可有效地提高深基坑支護結構的穩固性，降低土體及圍護結構沉降變形的可能性，保證施工質量與施工安全，具有重要的實際意義。

參考文獻

[1] 楊樹毅.軟土地區六管nkOmwOSGkjEmmz4DcVPmlg==盾構隧道穿越區深基坑交叉施工的結構安全控制技術[J].施工技術（中英文），2023， 52（7）：95-100.

[2] 饒邦政，李繼超，高文元，等.基于可靠性理論的地鐵深基坑支護方案優化研究[J].鐵道建筑，2023，63（2）：146-152.

[3] 王滔.深厚軟土地層條件下地鐵車站基坑支護體系變形特征及控制研究[J].建筑技術，2023，54（1）：96-99.

[4] 楊敏，朱雨軒，趙德彬，等.復雜條件下深基坑支護及地下水控制技術研究[J].中國住宅設施，2022（10）：64-66.

[5] 蔡永元，董建忠，謝銘祥.深基坑支護技術在地鐵隧道中的應用[J].科學技術創新，2022（28）：105-108.

[6] 王長青，王坦，熊育久.長春地鐵站深基坑支護設計方案對比研究[J].城市地質，2022，17（2）：232-239.

[7] 許建，胡偉，曹加林.城市地鐵工程深基坑支護施工技術探討[J].居舍，2021（21）：53-54+68.

[8] 朱建軍，陳朝勃，李鑫蕾，等.地鐵車站砂卵石地層深基坑支護的優選評價方法[J].低溫建筑技術，2021，43（4）： 114-119.

[9] 張振甲，吳一超，黃清.地鐵深基坑支護施工技術探究[J].

低碳世界，2020，10（4）：158-159.