鄰近地鐵隧道的基坑施工保護(hù)方案研究

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摘 要：本文針對(duì)地鐵隧道受周邊基坑施工影響嚴(yán)重的狀況，提出實(shí)際工程中應(yīng)對(duì)地下圍護(hù)墻結(jié)構(gòu)施工的變形控制方案，通過(guò)加固地下連續(xù)墻壁槽、修改施工道路布置、縮短施工工序時(shí)間的方法與坑底加固的方案，減小了對(duì)鄰近地鐵隧道運(yùn)營(yíng)的影響。同時(shí)，通過(guò)監(jiān)控量測(cè)的手段，及時(shí)反饋于施工并可為后續(xù)工程提供方案思路。

關(guān)鍵詞：監(jiān)控量測(cè);地鐵;盾構(gòu)隧道;基坑開(kāi)挖

隨著城市軌道交通的迅速發(fā)展，地鐵成為城市里主要的通行方式之一，而地鐵隧道臨近區(qū)域的施工將會(huì)影響到其運(yùn)營(yíng)的安全性與耐久性。因此控制施工中基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形和坑底土體的回彈造成的變形，以減少地鐵區(qū)間隧道的變形沉降影響的方案便尤為重要。

1 工程概況

1.1 項(xiàng)目概況

擬建某工程總建筑面積約11.2萬(wàn)平米，基坑開(kāi)挖面積10197.24m2，開(kāi)挖深度13.8/13.9m，主要土體為軟土層，屬濱海平原地貌類(lèi)型，實(shí)測(cè)地下水穩(wěn)定水位埋深為0.8～1.0m（絕對(duì)標(biāo)高2.82～2.40m）。基坑臨近運(yùn)行中的地鐵12號(hào)線隧道，地下連續(xù)墻距離12號(hào)線隧道邊線32.5m，保護(hù)要求極高。

1.2 主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案

根據(jù)軌道交通保護(hù)要求，本工程位于地鐵50m保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)，參照軌道交通保護(hù)區(qū)類(lèi)似工程經(jīng)驗(yàn)，為減小基坑開(kāi)挖對(duì)地鐵隧道影響，對(duì)臨近地鐵處設(shè)置獨(dú)立分區(qū)2-1、2-2。

圍護(hù)設(shè)計(jì)考慮均采用剛度大、整體性好的地下連續(xù)墻作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)，分區(qū)2-1、分區(qū)2-2圍護(hù)地墻厚度選取1000mm，其余分區(qū)圍護(hù)地墻厚度選取800mm，所有地墻間均采用鎖口管接頭形式?；觾?nèi)支撐均采用一道混凝土砼支撐與三道自動(dòng)軸力補(bǔ)償?shù)匿撝?，以減小基坑開(kāi)挖期間的圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形。樁基施工采用850三軸水泥土攪拌樁，第一道支撐至坑底下5m，布置形式以對(duì)撐為主。

2 對(duì)鄰近地鐵隧道的保護(hù)措施

2.1 地連墻槽壁加固施工

在地下連續(xù)墻施工前，在地下連續(xù)墻兩側(cè)施工三軸水泥攪拌樁槽壁加固，槽壁加固深度為28m，待加固完成兩周后進(jìn)行地下連續(xù)墻施工，通過(guò)加固可以保證地下墻成槽穩(wěn)定，減少地下連續(xù)墻施工對(duì)周?chē)h(huán)境產(chǎn)生影響。

2.2 施工道路設(shè)置在基坑內(nèi)側(cè)

由于地下墻施工時(shí)候，地面載重150噸吊車(chē)等重型機(jī)械的行走、作業(yè)對(duì)地基產(chǎn)生較大的荷載，也會(huì)對(duì)地表下的管線等產(chǎn)生不利的影響，因此，鋼筋混凝土施工道路全部設(shè)置在基坑內(nèi)側(cè)。

2.3 合理安排施工流程，縮短每道工序的施工時(shí)間。

在施工中，對(duì)施工內(nèi)各個(gè)工序協(xié)調(diào)和對(duì)外的混凝土、泥漿、出土等工作加強(qiáng)管理，盡量縮短每道工序施工時(shí)間，確保槽段的穩(wěn)定。結(jié)合以上措施，單位槽段的施工時(shí)間大致控制如下：

先導(dǎo)孔鉆孔（不占用時(shí)間）→成槽（6h）→清孔、掃孔、刷壁（1h）→吊放鋼筋籠（1h）→放鎖口管（1h）→放導(dǎo)管、反力箱背側(cè)回填石子（1h）→澆灌混凝土（4h）→起拔鎖口管等（不算影響時(shí)間）

根據(jù)以上分析，只考慮影響地鐵隧道的地下連續(xù)墻施工時(shí)間大致為14h，在施工中通過(guò)加強(qiáng)施工管理，銜接好各道工序的施工時(shí)間。

2.4 坑底加固處理

為減小基坑開(kāi)挖對(duì)環(huán)境影響，基坑內(nèi)深坑采用三軸攪拌樁的施工工藝進(jìn)行加固（水泥摻量為20%），以控制基坑變形。裙邊加固寬度為10.5m，加固深度為坑底下5m。第二道支撐以上為弱加固（水泥摻量為10%），以提高坑底被動(dòng)區(qū)土體抗力，減小基坑變形，保護(hù)地鐵隧道區(qū)間的穩(wěn)定性。

2.5 加強(qiáng)監(jiān)測(cè)

基坑施工期間，按照地鐵的有關(guān)保護(hù)要求，對(duì)臨近區(qū)間段隧道實(shí)施全方位的監(jiān)測(cè)，根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)變動(dòng)幅度，實(shí)施復(fù)測(cè)并分析，從而再次降低施工頻率或采取加固措施，同時(shí)，加強(qiáng)監(jiān)測(cè)頻率。

3 監(jiān)測(cè)結(jié)果反饋

4 總結(jié)

綜上，從監(jiān)測(cè)結(jié)果中可以看出，最大累計(jì)沉降量為-2.7mm，最大累計(jì)收斂值4.4mm，均在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：地鐵結(jié)構(gòu)設(shè)施絕對(duì)沉降量及水平位移量≤10mm（包括各種加載和卸載的最終位移量）以?xún)?nèi)?；娱_(kāi)挖后，隧道沉降值有上抬趨勢(shì)，通過(guò)控制基坑開(kāi)挖速度，有效的減少了隧道變形速率。從監(jiān)測(cè)中地下結(jié)構(gòu)施工前后變形可以看出，通過(guò)坑底加固的保護(hù)措施，效果顯著，收斂沉降值趨于穩(wěn)定。四種施工保護(hù)方案的實(shí)施有效的減少了工程施工對(duì)于鄰近地鐵運(yùn)營(yíng)的影響，可為后續(xù)相似工程提供指導(dǎo)。

參考文獻(xiàn)：

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