臨地鐵深大基坑變形控制技術

王 迪

南京市建鄴區(qū)建設工程質量監(jiān)督站，江蘇 南京 210000

1 工程案例

南京世茂G11 商辦項目位于南京市建鄴區(qū)，基坑北側為集慶門大街，東臨云錦路，南側為幸福河，西側平行于江東中路和地鐵2#線區(qū)間運行隧道，基坑邊線距離地鐵區(qū)間隧道為16～18m?；诱嫉孛娣e4.5 萬m2，為整體大底盤地下室，地下四層，開挖深度約為23m，基坑圍護采用地下連續(xù)墻+四道混凝土內支撐。

2 基坑風險控制措施

根據(jù)項目周邊情況和基坑安全及地鐵區(qū)間隧道控制要求，采取以下施工措施：

（1）基坑分區(qū)跳倉卸荷。

（2）臨地鐵側條形坑內土體的預加固。

（3）挖士支撐的時空效應法要求。

（4）臨地鐵側條形坑鋼支撐軸力伺服系統(tǒng)的應用［1］。

2.1 分區(qū)跳倉卸荷施工技術

根據(jù)擬建工程塔樓和裙房布置，在基坑內增設四道臨時分隔墻，將整體基坑劃分為五個單坑；為防止基坑因一次性開挖土方量過多出現(xiàn)基坑隆起引起基坑變形，五個單坑分為四個批次跳倉開挖施工，批次間施工搭接邏輯為前一個批次正負零結構施工完成開挖后一個批次基坑。本工程基坑施工邏輯順序為Ⅳ區(qū)、Ⅲ-1 區(qū)→Ⅲ-2 區(qū)→Ⅱ-2 區(qū)→Ⅴ區(qū)［2］（見圖1）。

2.2 臨地鐵分離條形坑

圖1

在臨近地鐵側單獨分離出狹長的Ⅴ區(qū)最后施工，有效緩沖前三個批次基坑施工產(chǎn)生的基坑變形對地鐵區(qū)間隧道的影響。為防止基坑開挖面以下土體變形導致圍護結構變形，可能影響到地鐵區(qū)間隧道，對于條形坑內基底15m 深度范圍內的土體，采用三軸攪拌樁預加固，三軸攪拌樁縱橫向搭接250mm，水泥摻入量控制在15%～20%，通過三軸攪拌樁預加固改善坑底土性，減少基坑開挖過程中圍護結構的下部變形［3］。

2.3 挖土支撐時空效應

挖土施工嚴格遵循設計要求的平面分區(qū)、分坑進行各階段土方開挖，每個分區(qū)均嚴格遵循“分層、分塊、對稱、均衡、限時”原則。

考慮到Ⅱ-2 區(qū)、Ⅲ-1 區(qū)、Ⅲ-2 區(qū)的水平支撐形式為對撐加角撐的形式，故對于該三個區(qū)，土方開挖均按照對稱原則劃分為對撐區(qū)、角撐區(qū)和無撐區(qū)，總體開挖順序基本為先開挖對撐區(qū)，再開挖無撐區(qū)和角撐區(qū)；考慮到控制整體基坑周邊變形，減少長邊效應，在角撐區(qū)和無撐區(qū)的施工順序上，部分采取跳倉開挖的布置，盡量減少整條基坑長邊暴露的情況發(fā)生［4］。地鐵側Ⅴ區(qū)狹長緩沖基坑平面上采用抽條開挖方式，抽條寬度控制在 8 m 左右，開挖由南向北留土護坡，放坡坡度≯ 1：2。

為減少時空效應，Ⅱ-2 區(qū)、Ⅲ-1 區(qū)、Ⅲ-2 區(qū)和Ⅳ區(qū)內每個小分區(qū)的土方開挖完成后的6d 內必須完成混凝土支撐澆筑工作；Ⅴ區(qū)土方開挖后具備2 根鋼支撐吊裝的工作面即開始吊裝，控制在24h 內。

最后一層土方開挖及基坑檢底時，以300 m2為一個單元隨挖隨澆墊層，無墊層坑底最長暴露時間≯36h。

2.4 鋼支撐應力補償系統(tǒng)

臨近地鐵的Ⅴ區(qū)基坑為條形坑，為保證基坑施工過程不對臨近地鐵產(chǎn)生影響，深化了Ⅴ區(qū)圍護體系，Ⅴ區(qū)為三道水平支撐，其中第一道水平支撐采用傳統(tǒng)鋼筋混凝土支撐，第二道、第三道支撐采用應力補償鋼支撐系統(tǒng)，每道鋼支撐為68 根共計136 根，其中共有80 根需在近地鐵側安裝應力補償系統(tǒng)［5］。

鋼支撐應力補償系統(tǒng)由PC 人機交互系統(tǒng)，PLC 控制系統(tǒng)，油壓泵壓力系統(tǒng)和鋼支撐系統(tǒng)四部分組成，通過油壓泵壓力系統(tǒng)電控調節(jié)，對地下連續(xù)墻產(chǎn)生穩(wěn)定的支撐應力，保證基坑圍護結構不發(fā)生變形，從而保護基坑周邊設施的安全。

3 結語

本工程基坑占地面積大，開挖深度深，周圍環(huán)境較復雜，項目處于長江漫灘區(qū)，地質環(huán)境條件不利，基坑安全控制要求高。通過本工程實例實踐，采用本文所述施工技術，可以嚴格控制深基坑變形并保護周邊環(huán)境，臨地鐵深大基坑綜合施工技術具有一定的推廣應用價值和社會效益。