軟土地區(qū)緊鄰地鐵站體超大深基坑“分倉(cāng)法+盆式法+階梯法”土方開(kāi)挖技術(shù)

□文/于峰 李卓文 初煥冰 王常旭 程子恒 魏恩娜

軟土地區(qū)緊鄰地鐵站體超大深基坑“分倉(cāng)法+盆式法+階梯法”土方開(kāi)挖技術(shù)

□文/于峰 李卓文 初煥冰 王常旭 程子恒 魏恩娜

以某臨近地鐵和重點(diǎn)保護(hù)性建筑超大超深基坑工程為例，詳細(xì)地介紹了軟土地區(qū)“分倉(cāng)法+盆式法+階梯法”土方開(kāi)挖技術(shù)及取得的成效?；邮┕ぶ胁捎谩胺謧}(cāng)法”將整個(gè)大基坑分成四個(gè)小基坑，分區(qū)、分層、分塊采用“盆式和階梯式”進(jìn)行開(kāi)挖，保證了基坑及周邊建筑物的安全性，確保了地鐵的正常運(yùn)營(yíng)，取得了良好的效果。

超大深基坑；臨近地鐵；施工技術(shù)；“分倉(cāng)法+盆式法+階梯法”

隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，城市空間的不斷縮小，城市建筑不斷向更高的天空和更深的地下方向發(fā)展，這就造成了越來(lái)越多的超大超深基坑土方開(kāi)挖施工不斷增多，超大超深基坑土方開(kāi)挖施工本就非常困難，而在建筑物密集、人口眾多、空間狹小的市中心施工，又對(duì)工程施工提出了更高的安全性要求，給施工造成更多的困難。如何在軟土地區(qū)且具有復(fù)雜周邊環(huán)境的市中心做好超大超深基坑土方開(kāi)挖施工，是一個(gè)值得關(guān)注的問(wèn)題。

1　工程概況

某軟土地區(qū)工程項(xiàng)目位于城市中心地段，為一大型商業(yè)購(gòu)物中心，工程主體地上8層，地下5層，框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，建筑總面積為203 300 m2，其中地下總建筑面積為66 200 m2，地上總建筑面積為137 100 m2。地上建筑主體高度48.30 m，基底標(biāo)高-19.060 m，局部最深處標(biāo)高為-21.800 m。該工程基坑呈不規(guī)則矩形，基坑周長(zhǎng)約為535 m，基坑開(kāi)挖面積約為1.3萬(wàn)m2。

2　工程地質(zhì)概況

根據(jù)工程地質(zhì)勘察報(bào)告，與土方開(kāi)挖及降水工程相關(guān)土層主要為上更新統(tǒng)第四組濱海潮汐帶沉積層，主要為雜填土、粉質(zhì)粘土及粘土，該土層泌水性差、強(qiáng)度低且擾動(dòng)后易形成“橡皮土”，見(jiàn)表1。

表1　土層分布情況

該工程場(chǎng)區(qū)與工程相關(guān)水層含水量豐富且基底距離第一承壓水層較近，見(jiàn)圖1。

圖1　水層分布

3　周邊環(huán)境概況

工程地處城市核心商業(yè)區(qū)，四周為市政道路，東側(cè)為市政主干道，西側(cè)為商業(yè)步行街，南側(cè)和北側(cè)為道路狹窄的單行道，周?chē)刻旖?jīng)過(guò)大量的人流車(chē)流。道路與基坑中間地帶地下存在大量市政管線，錯(cuò)綜復(fù)雜，最近線路距離基坑僅僅1 m。

同時(shí)工程為一地鐵上蓋物業(yè)，約6 000 m2接建工程在地鐵上蓋進(jìn)行施工，包含接建構(gòu)筑物6棟，接建框架柱達(dá)108根，接建梁33根。工程基坑一側(cè)緊貼已運(yùn)營(yíng)的地鐵站，地鐵站體為地下3層車(chē)站，基坑埋深約21.46 m，盾構(gòu)井埋深約22.61 m。該基坑與地鐵零距離接觸長(zhǎng)度達(dá)213 m，中部?jī)H間隔一道1 m厚地下連續(xù)墻，局部地下結(jié)構(gòu)與地鐵站體連通。如此銜接緊密的結(jié)構(gòu)關(guān)系，對(duì)該基坑施工提出了極高的要求，微小的基坑變形都可能影響到地鐵的安全穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)。

另外，該工程基坑處于兩座重點(diǎn)保護(hù)等級(jí)和兩座特殊保護(hù)等級(jí)歷史風(fēng)貌建筑核心區(qū)。兩座特殊保護(hù)等級(jí)歷史風(fēng)貌建筑緊鄰基坑，建筑物年齡均在80 a以上且距離基坑最近處僅為4 m；另外兩座重點(diǎn)保護(hù)性建筑與基坑隔街相鄰，見(jiàn)圖2。此四座歷史風(fēng)貌建筑在歷史上都具有相當(dāng)重要的意義，其中包括地標(biāo)性建筑、歷史名人下榻旅館、國(guó)家級(jí)文藝匯演場(chǎng)所以及百年歷史老店。

圖2　周邊環(huán)境

4　土方開(kāi)挖難點(diǎn)

4.1地處軟土地區(qū)

該工程位于華北地區(qū)，場(chǎng)地土質(zhì)較軟，含水率高，開(kāi)挖面積較大，土體隨時(shí)間的蠕變和基坑的空間效應(yīng)明顯，即“時(shí)空效應(yīng)”較強(qiáng)，整個(gè)基坑開(kāi)挖期間會(huì)對(duì)周?chē)h(huán)境產(chǎn)生較大影響。

4.2緊鄰城市運(yùn)營(yíng)地鐵

該工程基坑緊鄰已開(kāi)通運(yùn)營(yíng)的地鐵線路，地鐵隧道沿基坑?xùn)|南側(cè)平行穿過(guò)，地鐵基坑埋深約21.46 m，盾構(gòu)井埋深約22.61 m?；?xùn)|側(cè)為該線路站體，站體為地下3層車(chē)站，已經(jīng)投入使用。

基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)地下連續(xù)墻與地鐵隧道最近處僅5.8 m，與地鐵站體最遠(yuǎn)垂直距離約53 m，基坑與地鐵結(jié)構(gòu)“零”接觸長(zhǎng)度達(dá)213 m。該地鐵日均客流量達(dá)10萬(wàn)人次，假日期間高達(dá)30萬(wàn)人次。地鐵隧道對(duì)變形要求較高，基坑開(kāi)挖需考慮對(duì)地鐵正常運(yùn)營(yíng)的影響。

4.3周邊歷史風(fēng)貌保護(hù)建筑

工程位于“歷史文化保護(hù)區(qū)”的心臟地帶，周邊存在多處重點(diǎn)保護(hù)性建筑物，這些建筑均擁有80 a以上的歷史，均屬于該城市地標(biāo)性建筑。這些建筑距離本工程基坑最近處僅有4 m，距離較遠(yuǎn)的的也不超過(guò)20 m，土方開(kāi)挖中基坑微小的變形將對(duì)建筑物產(chǎn)生不可忽視的影響。

4.4地處城市核心區(qū)，出土困難

該工程地處城市核心商業(yè)區(qū)，工程四周為市政主干道路和商業(yè)步行街，交通條件復(fù)雜，運(yùn)輸路線及出土的時(shí)間受到限制，土石方外運(yùn)只能安排在晚上進(jìn)行，卸土點(diǎn)的選擇、運(yùn)輸線路的優(yōu)化和車(chē)輛分散與分流、交通線路的疏導(dǎo)等，是本工程交通組織的一大難點(diǎn)。

4.5存在不透水土層，土方開(kāi)挖外運(yùn)困難

該工程在標(biāo)高-8.400～-13.900 m處存在一層淤泥質(zhì)粘土，該土質(zhì)呈褐灰色，軟塑狀，高塑性，滲水性極差，一旦擾動(dòng)將形成“橡皮土”，通過(guò)基坑降水無(wú)法達(dá)到土方外運(yùn)要求，是土方開(kāi)挖外運(yùn)的一大難點(diǎn)。

5　基坑“分倉(cāng)法”技術(shù)

為有效解決工程土方開(kāi)挖及外運(yùn)困難的難題，經(jīng)過(guò)分析研究和反復(fù)探索并借鑒其他工程經(jīng)驗(yàn)，在設(shè)計(jì)上采用了地下連續(xù)墻+鋼筋桁架內(nèi)支撐+應(yīng)力伺服系統(tǒng)鋼支撐的基坑支護(hù)形式。

1）圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用永久性地下連續(xù)墻。圍護(hù)地下連續(xù)墻厚度為1 m，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C35P8，共58幅，其中47幅深33.5 m，其余11幅深35 m，均為工字形型鋼接頭，基坑臨近地鐵側(cè)利用了地鐵原有的地下連續(xù)墻。將基坑內(nèi)外分割開(kāi)來(lái)，形成一個(gè)獨(dú)立的施工區(qū)域。

2）分倉(cāng)設(shè)計(jì)采用臨時(shí)地下連續(xù)墻。臨時(shí)地下連續(xù)墻厚度為1 m，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C35P8，設(shè)計(jì)深度為33.5 m，接頭形式為鎖口管，共有25幅。臨時(shí)地下連續(xù)墻和永久地下連續(xù)墻共同作用將大基坑劃分為四個(gè)獨(dú)立施工區(qū)域。其中Ⅰ區(qū)基坑面積約為5 057 m2，Ⅱ區(qū)基坑面積約為5 907 m2，Ⅲ區(qū)基坑面積約為1 274 m2，Ⅳ區(qū)基坑面積約為814 m2。

3）鋼筋桁架內(nèi)支撐+應(yīng)力伺服系統(tǒng)鋼支撐支撐體系。根據(jù)劃分后的施工區(qū)域單獨(dú)施工水平支撐體系，Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ區(qū)每區(qū)各施工三道鋼筋混凝土桁架內(nèi)支撐，Ⅲ區(qū)除首道撐采用鋼筋混凝土內(nèi)支撐外，另有三道全自動(dòng)軸力伺服系統(tǒng)鋼支撐，見(jiàn)圖3和圖4。實(shí)時(shí)進(jìn)行24 h監(jiān)測(cè)調(diào)節(jié)，高壓自動(dòng)報(bào)警，低壓自動(dòng)補(bǔ)償，最大程度減小基坑臨近地鐵的變形。

圖3　基坑分倉(cāng)與首道支撐平面

圖4　I區(qū)、II區(qū)、Ⅳ區(qū)二、三道支撐及Ⅲ區(qū)二、三、四道支撐平面

6　土方開(kāi)挖施工原則

1）結(jié)合基坑“分倉(cāng)法”設(shè)計(jì)，根據(jù)各區(qū)域?qū)嶋H情況，Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ區(qū)采用盆式開(kāi)挖，做好留土護(hù)壁，先撐后挖；Ⅲ區(qū)采用階梯式開(kāi)挖，隨撐隨挖。

2）開(kāi)挖前首先探明地下障礙物，開(kāi)挖過(guò)程中遇到文物或不明物立即停止，與相關(guān)單位協(xié)調(diào)后再進(jìn)行下一步施工。

3）基坑開(kāi)挖必須在圍護(hù)墻及墻頂圈梁達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度完畢后方可進(jìn)行，要先探后挖，確保地下連續(xù)墻不滲漏方可進(jìn)行開(kāi)挖。

4）土方開(kāi)挖遵循分層、分塊、對(duì)稱(chēng)式的開(kāi)挖原則，開(kāi)挖至基底標(biāo)高后及時(shí)澆筑混凝土墊層及基礎(chǔ)底板，以減少基坑大面積暴露時(shí)間，控制基坑的回彈隆起。

5）對(duì)于集水坑、電梯井等局部深坑的土方開(kāi)挖須在主樓底板墊層澆筑完畢后方可進(jìn)行，該區(qū)域土方開(kāi)挖時(shí)應(yīng)進(jìn)行試探性開(kāi)挖，其土方開(kāi)挖及墊層施工須控制在12 h內(nèi)。

6）Ⅲ區(qū)基坑平面形狀呈狹長(zhǎng)條形，土方開(kāi)挖采用分層、分塊階梯式進(jìn)行，每小段長(zhǎng)度一般不超過(guò)6 m，開(kāi)挖時(shí)間和支撐的安裝控制在16 h內(nèi)完成。

7）在基坑開(kāi)挖過(guò)程中，采取有效措施，確保邊坡留土及動(dòng)態(tài)土坡的穩(wěn)定性；基坑內(nèi)部臨時(shí)土坡坡度≯1∶1且在土方開(kāi)挖過(guò)程中挖土最大高差控制在3 m左右，慎防土體的局部坍塌造成豎向支撐移位破壞、現(xiàn)場(chǎng)人員損傷和機(jī)械的損壞等工程事故。

8）土方分層開(kāi)挖，每道支撐完成且結(jié)構(gòu)強(qiáng)度達(dá)到80%后再開(kāi)挖支撐下一層土方，開(kāi)挖下一層土方時(shí)，將支撐底模完全拆除，避免底模掉落傷人或損壞機(jī)械。

9）土方開(kāi)挖需密切關(guān)注基坑動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，第一時(shí)間收集各項(xiàng)監(jiān)測(cè)信息，施工過(guò)程嚴(yán)格堅(jiān)持信息化施工，以第三方監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為準(zhǔn)繩，及時(shí)調(diào)整開(kāi)挖范圍與速度。

10）土方開(kāi)挖前，應(yīng)做好降水工作，始終保持基坑內(nèi)水位于開(kāi)挖面以下1m左右。

7　土方開(kāi)挖施工

土方開(kāi)挖施工遵循先遠(yuǎn)離地鐵，后靠近地鐵的原則，同時(shí)由于Ⅲ、Ⅳ區(qū)面積均較小，為加快施工工期，在確保安全的前提，采取Ⅲ、Ⅳ區(qū)基坑同時(shí)開(kāi)挖并將Ⅲ、Ⅳ區(qū)之間臨時(shí)地下連續(xù)墻隨同土方開(kāi)挖一并拆除，見(jiàn)圖5。

圖5　土方開(kāi)挖步序

1）準(zhǔn)備工作。施作基坑地下連續(xù)墻及分隔墻、布置降水井等。

2）開(kāi)挖Ⅰ區(qū)基坑。Ⅰ坑開(kāi)挖至第一道撐底，做第一道撐并開(kāi)挖至第二道撐底面，做第二道撐并挖至第三道撐底面，做第三道撐并挖至坑底。

3）開(kāi)挖Ⅱ區(qū)基坑。Ⅰ坑底板封閉，Ⅱ坑開(kāi)挖至第一道撐底面；Ⅰ坑拆除第三道撐，Ⅱ坑做第一道撐并開(kāi)挖至第二道撐底面；Ⅰ坑做B4層頂板并拆除第二道撐，Ⅱ坑做第二道撐并開(kāi)挖至第三道撐底面；Ⅰ坑做B2層頂板并拆除第一道撐，Ⅱ坑做第三道撐并開(kāi)挖至坑底。

4）開(kāi)挖Ⅲ、Ⅳ區(qū)基坑。Ⅰ坑頂板封閉，Ⅱ坑底板封閉，Ⅲ、Ⅳ坑同時(shí)開(kāi)挖至第一道撐底面；Ⅱ坑拆除第三道支撐，Ⅳ坑做第一道撐并開(kāi)挖至第二道撐底面，Ⅲ坑階梯式開(kāi)挖并進(jìn)行鋼支撐安裝；Ⅱ坑做B4層頂板并拆除第二道撐，Ⅳ坑做第二道支撐并開(kāi)挖至第三道撐底面，Ⅲ坑階梯式開(kāi)挖并進(jìn)行鋼支撐安裝；Ⅱ坑做B2層頂板并拆除第一道撐，Ⅳ坑做第三道支撐并開(kāi)挖至坑底面，Ⅲ坑階梯式開(kāi)挖完畢并完成所有鋼支撐安裝；Ⅱ坑頂板封閉，Ⅲ、Ⅳ坑底板封閉。

8　土方開(kāi)挖施工技術(shù)

8.1盆式開(kāi)挖施工技術(shù)

通過(guò)分倉(cāng)后，Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ區(qū)基坑的形狀大致呈長(zhǎng)短邊相差不大的矩形，為有效減小基坑變形，保證基坑安全，Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ區(qū)采用盆式開(kāi)挖。盆式挖土是先開(kāi)挖基坑中間部分的土方，周?chē)A(yù)留反壓土土坡，做好留土護(hù)壁，待中間位置土方開(kāi)挖完成支撐施工完畢或墊層封底完成后或底板完成具備周邊土方開(kāi)挖條件時(shí)，進(jìn)行周邊土坡開(kāi)挖。

由于基坑開(kāi)挖較深，結(jié)合內(nèi)支撐施工需要，將Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ區(qū)土方分為四層開(kāi)挖。同時(shí)，根據(jù)每個(gè)區(qū)域的具體情況，考慮到Ⅰ、Ⅱ區(qū)面積較大及流水施工的需要，Ⅰ區(qū)分成了三個(gè)小區(qū)域施工，Ⅱ區(qū)分成了兩個(gè)小區(qū)域施工，Ⅳ區(qū)由于面積較小，不做另外分區(qū)，每個(gè)小坑均遵循盆式開(kāi)挖的原則，每段開(kāi)挖出內(nèi)支撐施工作業(yè)面后，及時(shí)插入內(nèi)支撐的施工，見(jiàn)圖6和圖7。

圖6　I區(qū)、II區(qū)、Ⅳ區(qū)盆式開(kāi)挖分層

圖7　I區(qū)、II區(qū)、Ⅳ區(qū)盆式開(kāi)挖分塊

以I區(qū)為例，介紹盆式法土方開(kāi)挖施工工藝，I區(qū)盆式開(kāi)挖具體分塊見(jiàn)圖8。

圖8　I區(qū)盆式開(kāi)挖具體分塊

1）首步土開(kāi)挖。首步土標(biāo)高為-0.600～-2.400 m。土方開(kāi)挖前先選一些可能存在風(fēng)險(xiǎn)的點(diǎn)位進(jìn)行探挖，觀察探挖情況，確定無(wú)滲漏、積水現(xiàn)象后再進(jìn)行開(kāi)挖，后續(xù)土方開(kāi)挖時(shí)也必須遵循探挖的原則。

正式開(kāi)挖時(shí)，采用2臺(tái)SK330級(jí)挖掘機(jī)先開(kāi)挖無(wú)支撐區(qū)域的1-1部分，出土車(chē)輛站在1-2C和1-3C處；待1-1挖掘到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，按照1-2A→1-2B→1-2C→1-3A→1-3B→1-3C的順序依次開(kāi)挖，每開(kāi)挖出一段基坑立即插入內(nèi)支撐和棧橋板施工，盡快形成封閉支撐體系；第一流水段挖完后，按照2-1→2-2A→2-2B→2-3→3-1→3-2的順序依次開(kāi)挖第二、三流水段，及時(shí)完成支撐施工。

2）首道撐施工。內(nèi)支撐及棧橋板施工緊隨土方開(kāi)挖，減少基坑暴露時(shí)間。

3）二步土開(kāi)挖與二道撐施工。二步土標(biāo)高為-2.400～-8.400 m，二步土開(kāi)挖應(yīng)待首道撐棧橋板強(qiáng)度達(dá)到100%后方可開(kāi)挖；二步土開(kāi)挖時(shí)采用2臺(tái)SK330級(jí)挖掘機(jī)于棧橋板上開(kāi)挖，出土車(chē)停放在靠近第二流水段的棧橋上，首先開(kāi)挖1-1，將1-1開(kāi)挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高，四周做好留土護(hù)壁，形成盆式，接著按照1-2A→1-2B→1-2C→1-3A→1-3B→1-3C的順序依次開(kāi)挖，開(kāi)挖時(shí)采用4臺(tái)PC120挖掘機(jī)將土方倒運(yùn)至1-1由SK330級(jí)挖掘機(jī)挖土裝車(chē)外運(yùn)，每開(kāi)挖出一段施工面及時(shí)插入內(nèi)支撐施工；開(kāi)挖第二、三流水段按照2-1→2-2A→2-2B→2-3→3-1→3-2的順序采取盆式依次開(kāi)挖，其中開(kāi)挖第二流水段時(shí)采用3臺(tái)SK330級(jí)挖掘機(jī)和6臺(tái)PC120挖掘機(jī)，開(kāi)挖第三流水段時(shí)采用2臺(tái)SK330級(jí)挖掘機(jī)和4臺(tái)PC120挖掘機(jī)。

4）三步土開(kāi)挖與三道撐施工。三步土標(biāo)高為-8.400～-13.950 m，三步土開(kāi)挖時(shí)依然按照1-1→1-2A→1-2B→1-2C→1-3A→1-3B→1-3C→2-1→2-2A→2-2B→2-3→3-1→3-2的順序采取盆式開(kāi)挖；三步土開(kāi)挖時(shí)由于深度較深，普通挖掘機(jī)已經(jīng)不能滿(mǎn)足施工要求，SK330級(jí)挖掘機(jī)換成了2臺(tái)EX270LC長(zhǎng)臂挖掘機(jī)，坑內(nèi)采用了6臺(tái)PC120挖掘機(jī)進(jìn)行開(kāi)挖及倒運(yùn)；三步土開(kāi)挖時(shí)遭遇到不透水或難透水的土層，導(dǎo)致降水井降水不能達(dá)到要求，土中含水率較高，無(wú)法外運(yùn)，為保證土方順利外運(yùn)，工程對(duì)其摻入生石灰來(lái)達(dá)到降低水分的作用，灰土比為2∶8，以滿(mǎn)足土方外運(yùn)；同時(shí)土方開(kāi)挖過(guò)程中及時(shí)做好支撐施工的插入。

5）四步土開(kāi)挖。四步土標(biāo)高為-13.9500～-19.060 m，四步土開(kāi)挖時(shí)依然按照1-1→1-2A→1-2B→1-2C→1-3A→1-3B→1-3C→2-1→2-2A→2-2B→2-3→3-1→3-2的順序采取盆式開(kāi)挖；最后一步土開(kāi)挖時(shí)，由于基坑深度較深且存在大量樁頭，給土方開(kāi)挖造成很大難度，因此工程采用8臺(tái)PC60小挖掘機(jī)主要負(fù)責(zé)挖土，4臺(tái)PC120挖掘機(jī)負(fù)責(zé)土方開(kāi)挖及倒運(yùn)，2臺(tái)SH200主要負(fù)責(zé)坑內(nèi)倒運(yùn)土方，將土堆放到1-1、2-1區(qū)域，最后由2臺(tái)EX270LC長(zhǎng)臂挖掘機(jī)進(jìn)行挖土裝車(chē)。

6）底板施工。土方開(kāi)挖至指定標(biāo)高位置后，施工人員及時(shí)插入進(jìn)行清槽、墊層、防水、底板施工，減少基坑暴露時(shí)間。

8.2Ⅲ區(qū)階梯式開(kāi)挖施工技術(shù)

通過(guò)地下連續(xù)墻分倉(cāng)后，Ⅲ區(qū)形成了一個(gè)狹長(zhǎng)型的基坑，結(jié)合應(yīng)力伺服系統(tǒng)鋼支撐安裝方便的特性，同時(shí)考慮減小靠近地鐵側(cè)基坑的變形，Ⅲ區(qū)土方開(kāi)挖采取階梯式對(duì)撐開(kāi)挖，隨挖隨撐，充分利用基坑時(shí)空效應(yīng)，降低基坑變形，保證基坑安全。階梯式對(duì)稱(chēng)開(kāi)挖為先將基坑分層、分塊，分成一段段長(zhǎng)條形，見(jiàn)圖9和圖10。

圖9　三區(qū)土方分段開(kāi)挖

圖10　三區(qū)土方階梯式開(kāi)挖

開(kāi)挖時(shí)，按照每段寬6 m（局部根據(jù)支撐位置調(diào)整）、厚3 m，從兩端對(duì)稱(chēng)開(kāi)挖，每小段在16 h內(nèi)開(kāi)挖完畢并支撐，無(wú)支撐暴露時(shí)間最多不能超過(guò)24 h。開(kāi)挖至基坑底標(biāo)高后應(yīng)及時(shí)插入墊層及底板的施工，減少基坑暴露時(shí)間，保證基坑安全。采用1臺(tái)SK330級(jí)挖掘機(jī)停在Ⅲ區(qū)基坑中部進(jìn)行挖土裝車(chē)，兩端分別采用PC120挖掘機(jī)挖土倒運(yùn)并根據(jù)開(kāi)挖深度及區(qū)域增添PC120挖掘機(jī)數(shù)量。

9　基坑、地鐵及周邊環(huán)境變形

9.1基坑變形

在土方開(kāi)挖的過(guò)程中，通過(guò)對(duì)坑外降水井、地下連續(xù)墻深層水平位移及頂部水平位移、支撐立柱豎向位移等進(jìn)行的每天一次的監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示，土方開(kāi)挖期間，坑外降水井的水位基本穩(wěn)定，無(wú)太大變化，基坑內(nèi)無(wú)明顯滲漏情況；在通過(guò)分倉(cāng)+盆式+階梯式開(kāi)挖的條件下，地下連續(xù)墻水平位移及墻頂水平位移，均在可控的范圍內(nèi)；立柱的隆起是由于基坑底部土體卸載回彈所引起的，其變化在一定程度上反映了基底土體卸載回彈情況。開(kāi)挖之后隨著底板的澆筑，基坑底部土體的回彈受到抑制，加上底板自身的質(zhì)量，土體發(fā)生一定程度的沉降，立柱也隨著沉降。

9.2地鐵變形

對(duì)地鐵軌道及站體設(shè)置了多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，對(duì)盾構(gòu)隧道水平及豎向位移、變形縫相對(duì)沉降、隧道收斂、車(chē)站側(cè)墻水平位移、軌道橫向差異沉降等進(jìn)行了每天一次的監(jiān)測(cè)，見(jiàn)表2。

表2　地鐵監(jiān)測(cè)結(jié)果mm

其中，地鐵結(jié)構(gòu)與隧道的變形位移主要是由于基坑開(kāi)挖過(guò)程中基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)移與土體卸荷引起的，地鐵結(jié)構(gòu)與盾構(gòu)隧道與開(kāi)挖基坑距離很近，故對(duì)基坑變形極其敏感，通過(guò)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，“先遠(yuǎn)離地鐵，后靠近地鐵”的“分倉(cāng)+盆式+階梯式”基坑開(kāi)挖方式大大減小了地鐵結(jié)構(gòu)與盾構(gòu)隧道的變形，使變形值均在可接受的范圍內(nèi)，確保了地鐵軌道的正常運(yùn)營(yíng)。

9.3周邊建筑變形情況

在保護(hù)建筑內(nèi)設(shè)置了對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，每天一次監(jiān)測(cè)，以便及時(shí)調(diào)整開(kāi)挖方式與位置，保證建筑安全。事實(shí)證明，通過(guò)“分倉(cāng)+盆式+階梯式”土方開(kāi)挖的施工方式，很好減小了基坑及周邊建筑的變形，使周邊建筑處于安全使用狀態(tài)。

10　結(jié)語(yǔ)

該基坑工程開(kāi)挖面積大，深度深，臨近市中心軌道交通線運(yùn)營(yíng)地鐵，周邊環(huán)境復(fù)雜，歷史保護(hù)性建筑多。工程采用“分倉(cāng)法”將基坑分成四個(gè)獨(dú)立的小坑，再加上采用“盆式+階梯式”開(kāi)挖方式，考慮軟土地區(qū)土體的流變性，充分利用基坑開(kāi)挖的“時(shí)空效應(yīng)”原理，有效的確保了地鐵與周邊保護(hù)性建筑的安全，取得了良好的效果。

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□李卓文、初煥冰、王常旭、程子恒、魏恩娜/中建一局集團(tuán)建設(shè)發(fā)展有限公司。

TU753

C

1008-3197（2016）02-07-06

2016-01-18

于峰/男，1979年出生，高級(jí)工程師，中建一局集團(tuán)建設(shè)發(fā)展有限公司，從事工程技術(shù)管理工作。

□DOI編碼：10.3969/j.issn.1008-3197.2016.02.003