地鐵工程深基坑開挖圍護(hù)結(jié)構(gòu)處理原則和施工技術(shù)

于高峰 陳亞楠

摘 要：文章以實(shí)際工程為例，基于地鐵工程深基坑開挖圍護(hù)結(jié)構(gòu)的處理原則，對(duì)地鐵工程深基坑開挖圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工技術(shù)進(jìn)行了具體的探討，并提出一些基坑開挖安全保證措施，保證工程施工順利進(jìn)行。

關(guān)鍵詞：地鐵施工 深基坑開挖 圍護(hù)結(jié)構(gòu)

1.工程概況

本工程包括蓮塘口岸站、仙湖路站、蓮塘站（含站后折返線）、新秀站（不含）～蓮塘口岸站區(qū)間、蓮塘口岸站～仙湖路站區(qū)間和仙湖路站～蓮塘站區(qū)間，標(biāo)段正線長(zhǎng)約3.82km，車站均為地下車站。全線為地下鋪設(shè)，線路從新秀站引入，經(jīng)過折返后從線路尾端引出，先從塘排山、羅沙公路和貓窩山經(jīng)過，然而向右轉(zhuǎn)沿著國(guó)威路繼續(xù)鋪設(shè)，一直鋪設(shè)到工程的終點(diǎn)站，本標(biāo)段車站主要采用明挖順筑法施工，局部為保證交通暢通，在施做棧橋板后采用蓋挖法施工。區(qū)間隧道以盾構(gòu)法和礦山法施工為主，其中盾構(gòu)法區(qū)間長(zhǎng)971m（右線），盾構(gòu)機(jī)擬采用復(fù)合式土壓平衡盾構(gòu)機(jī)。襯砌管片為外徑6m，內(nèi)徑5.4m，管片厚度0.3m，寬1.5m，為標(biāo)準(zhǔn)環(huán)加轉(zhuǎn)彎環(huán)襯砌，采用錯(cuò)縫拼裝；礦山法區(qū)間長(zhǎng)2127.2m，其斷面形式包括單洞單線、單洞雙線及單洞三線。

2.處理地鐵車站深基坑開挖圍護(hù)結(jié)構(gòu)的原則

2.1基坑安全性

地鐵深基坑工程項(xiàng)目的綜合性比較強(qiáng)，但風(fēng)險(xiǎn)也較大，這就要求施工技術(shù)人員在選型時(shí)，一定要將理論知識(shí)與實(shí)際施工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行較好的結(jié)合，具體問題具體分析，對(duì)基坑基礎(chǔ)性結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)進(jìn)行深入探討，科學(xué)合理地選擇最佳的施工方案，從而使整個(gè)施工過程得以順利開展。

2.2維護(hù)基坑挖掘結(jié)構(gòu)

在施工項(xiàng)目運(yùn)行時(shí)，施工的便利性一定要得到保障，施工單位采取的施工方案一定要具有較強(qiáng)的科學(xué)性，創(chuàng)建完善的高水平施工體系，嚴(yán)格控制工程項(xiàng)目的各項(xiàng)支出，從而使工程管理工作的實(shí)效性得到較好的實(shí)現(xiàn)。施工單位在施工時(shí)，一定要以理論為基礎(chǔ)結(jié)合施工技術(shù)不斷提升工程的施工效率，從而使深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的挖掘工作水平得到不斷提高。

2.3監(jiān)督管理機(jī)制

在處理基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)，采取因地制宜的原則，支護(hù)方案的實(shí)效性一定要得到保證。在選擇施工標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，會(huì)有一定的差異性存在，這就要求施工單位在選擇施工方案時(shí)，必須對(duì)基坑挖掘深度和施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)情況進(jìn)行科學(xué)的分析，創(chuàng)建完善的施工監(jiān)管體系，促使施工管理效率得到進(jìn)一步的提高。

3.地鐵工程深基坑挖掘圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工

3.1施工情況

在地鐵車站深基坑挖掘圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工時(shí)，需要詳細(xì)了解施工的整個(gè)過程，對(duì)地下水情況進(jìn)行重點(diǎn)處理。通過對(duì)巖土工程勘察報(bào)告的詳細(xì)討論，人工降水是主要的地下水補(bǔ)給來源，地表水滲入和灌溉補(bǔ)給也會(huì)發(fā)揮一定的作用。施工現(xiàn)場(chǎng)的地下水流向?yàn)樽詵|北向西南流動(dòng)，自然排泄和人工開采是主要的排泄方式。自然排泄主要包括蒸發(fā)和向下游流出，人工開采主要包括生活用水、工業(yè)用水和農(nóng)田灌溉。整體水位呈現(xiàn)出周期性的變化，最大的影響因素為季節(jié)，豐水期水位比較高，枯水期水位下降。在施工初期，對(duì)地下水需要科學(xué)處理，從而使水位降到開挖面以下，保證工程的挖掘施工順利開展。

3.2挖掘土方

在土方挖掘時(shí)，基礎(chǔ)性工程的施工一定要使用架設(shè)支撐的辦法，確保實(shí)際施工效果滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。在土方施工時(shí)，使用的主要施工辦法為分層分段法，從而使支護(hù)過程與挖掘過程實(shí)現(xiàn)融合，防止出現(xiàn)超挖的情況。在處理挖掘施工工序時(shí)，嚴(yán)格控制挖掘的長(zhǎng)度，以深基坑的深度和坡度為基礎(chǔ)創(chuàng)建科學(xué)的施工方案，分段挖掘的長(zhǎng)度與設(shè)計(jì)的要求要一致。在分層分段挖掘時(shí)，竭盡全力壓縮支撐架標(biāo)高位置的延米長(zhǎng)度，架設(shè)工作要及時(shí)，有效降低基坑向坑內(nèi)的收縮變形?？茖W(xué)設(shè)置支撐架施工時(shí)間，確保架設(shè)的質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)的要求，使基坑挖掘的安全性得到保證?；油诰虻闹饕樞?yàn)閺纳隙拢诰蚴┕み_(dá)到支撐設(shè)計(jì)軸線50m距離時(shí)，新的支撐需要及時(shí)進(jìn)行架設(shè)?；油诰蛏疃纫獫M足標(biāo)準(zhǔn)，不可以出現(xiàn)任何的超欠挖現(xiàn)象。當(dāng)挖掘到設(shè)計(jì)的標(biāo)高以后，需要對(duì)基坑進(jìn)行及時(shí)的平整，坑內(nèi)的積水一定要清理干凈，將墊層鋪設(shè)好。

在開挖過程中，如果地下連續(xù)墻接縫或墻體上出現(xiàn)水土流失現(xiàn)象，要對(duì)水土流失縫隙及時(shí)封堵，嚴(yán)防小股流砂沖破地下連續(xù)墻中存在的充填泥土的孔洞，以致發(fā)展成急劇涌砂，這不僅將引起大量地面沉陷，還會(huì)導(dǎo)致地下連續(xù)墻支護(hù)結(jié)構(gòu)失穩(wěn)，以致造成嚴(yán)重事故，并加強(qiáng)觀測(cè)附近地面沉降，周邊房屋的沉降及變形，當(dāng)基坑周邊水位下降引起較大的變形和沉降時(shí)，可適當(dāng)在基坑外適當(dāng)布置回灌孔，并回灌維持水位以利保護(hù)周邊建（構(gòu)）筑物。

3.3處理降水

為了使深基坑挖掘圍護(hù)結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量得到保證，一定要以施工方案為基礎(chǔ)，創(chuàng)建科學(xué)合理的管理辦法，不斷提升整體工程的施工水平。處理深基坑降水問題時(shí)，降水一定要滿足設(shè)計(jì)的要求，對(duì)管線管控工作、建筑物和地表處理機(jī)制進(jìn)行科學(xué)的維護(hù)。在基坑挖掘以前，將施工降水工作處理好。在挖掘施工時(shí)，一定要對(duì)地下水進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)控，安排專人來負(fù)責(zé)暴露出的連續(xù)墻的相關(guān)工作，及時(shí)封堵和引排滲漏水情況。對(duì)工程項(xiàng)目四周的食物進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督和管理，降水處理工作的標(biāo)準(zhǔn)水平一定要滿足設(shè)計(jì)的要求。通過對(duì)水位基礎(chǔ)參數(shù)的維護(hù)，來實(shí)現(xiàn)對(duì)地鐵車站深基坑挖掘圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量的提高。在基坑挖掘前一個(gè)月需要對(duì)疏干井進(jìn)行疏干施工，確?；觾?nèi)沒有明水，使挖掘施工得以順利開展。

3.4挖掘步驟

從施工現(xiàn)場(chǎng)的情況進(jìn)行分析，挖掘施工一定要對(duì)稱、平衡和均勻地開展，從而使挖掘過程中的應(yīng)力得到均勻釋放，確保基坑的施工安全。在進(jìn)行挖掘施工時(shí)，主要采取的原則為“由上而下、豎向分層、縱向分段、中間拉槽、先支撐、后開挖”。通過對(duì)該工程的挖掘深度和支撐道數(shù)的詳細(xì)分析，主體基坑挖掘主要采取的辦法為4層后退式，每一層土方的挖掘厚度需要保持在4m以內(nèi)。把一臺(tái)中型挖掘機(jī)放在基坑頂部，這樣就可以使運(yùn)土車直接裝渣土了。在第二層臺(tái)階上再放置兩臺(tái)小型挖掘機(jī)，這樣就會(huì)使第三層臺(tái)階上的渣土得到快速運(yùn)出。將兩臺(tái)小型挖掘機(jī)放置在第四層臺(tái)階上，有效提升第三層臺(tái)階渣土的運(yùn)輸速度。

基底上3m厚的土方需要使用人工施工的辦法進(jìn)行清理，不可以出現(xiàn)超欠挖的情況。墊層施工一定要迅速，從而使基底得到及時(shí)的封閉。在進(jìn)行施工時(shí)，嚴(yán)格控制動(dòng)態(tài)坡度的施工情況，層間需要設(shè)置臺(tái)階，邊坡施工一定要滿足設(shè)計(jì)要求。施工作業(yè)區(qū)域需要采取的挖掘辦法為分層分段施工，主要的施工順序?yàn)橄戎虚g、后兩側(cè)。挖掘施工結(jié)束后，需要將鋼支撐立即安裝好，同時(shí)將預(yù)應(yīng)力施加到設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)。基坑挖掘嚴(yán)格遵循“掏槽檢縫”機(jī)制。

土方挖掘施工主要包括4層：（1）第一層，挖掘到第一層混凝土支撐底部位置0.5m處，混凝土支撐和墻頂冠梁的施工一定要達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。（2）第二層，挖掘到第二道鋼支撐底部位置0.5m處，將第二道支撐安裝好。（3）第三層，挖掘到第二層鋼支撐底部位置半米處，將第三道支撐安裝好。（4）第四層，挖掘到坑底標(biāo)高以上0.3m的位置，基坑的設(shè)計(jì)標(biāo)高需要人工挖掘，人工與機(jī)械施工相結(jié)合，確保不會(huì)出現(xiàn)超欠挖的情況。

4.基坑開挖安全保證措施

（1）在基坑圍護(hù)梁和基坑邊搭設(shè)臨邊鋼管防護(hù)，滿足人員的水平交通需要。

（2）搭設(shè)“之字”上下人行通道，滿足人員的垂直交通需要。

（3）基坑開挖過程中注意加強(qiáng)臨邊護(hù)欄的保護(hù)，挖掘機(jī)、汽車作業(yè)行走、起重吊裝時(shí)設(shè)有專人調(diào)度指揮，防止臨邊護(hù)欄被破壞、損毀。項(xiàng)目部安排人員定期對(duì)臨邊護(hù)欄進(jìn)行檢查巡視，及時(shí)發(fā)現(xiàn)松動(dòng)、變形、斷裂等問題并對(duì)其及時(shí)修復(fù)、更換，確保臨邊防護(hù)處于有效狀態(tài)。基坑周圍應(yīng)明確警示堆放的鋼筋管材不得超越基坑邊3.5m范圍警戒線，基坑周圍應(yīng)明確警示堆放的鋼筋管材不得超越基坑邊3.5m范圍警戒線，基坑邊警戒線內(nèi)禁止堆放一切材料。

5.結(jié)束語

綜上所述，在進(jìn)行地鐵工程深基坑開挖圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工過程中，要根據(jù)四周的環(huán)境情況對(duì)建設(shè)過程進(jìn)行分析，并保障基坑結(jié)構(gòu)的管理效率，合理地安排基坑施工，保證基坑結(jié)構(gòu)方面和處理工序的完整度，并做好施工變形的監(jiān)督工作，降低施工過程中對(duì)項(xiàng)目質(zhì)量早餐的影響，保證地鐵深基坑開挖圍護(hù)結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量。