范旭陽(yáng)

（蘇州市軌道交通集團(tuán)有限公司， 江蘇 蘇州 215004）

1 工程概況

蘇州市軌道交通5號(hào)線勞動(dòng)路站位于桐涇南路東側(cè)，勞動(dòng)路南側(cè)，線路沿一條尚未實(shí)施的規(guī)劃路東西走向布設(shè)，車(chē)站西側(cè)連接港務(wù)路站，東側(cè)連接盤(pán)胥路站。勞動(dòng)路站為島式站臺(tái)車(chē)站，有效站臺(tái)寬度13m，車(chē)站外包總長(zhǎng)160.5m，標(biāo)準(zhǔn)段結(jié)構(gòu)內(nèi)凈寬為22.7m，標(biāo)準(zhǔn)段基坑開(kāi)挖深度約29.0m，盾構(gòu)井開(kāi)挖深度約30.5m，車(chē)站主體結(jié)構(gòu)為地下4層雙柱三跨閉合框架結(jié)構(gòu)。

2 基坑開(kāi)挖的圍護(hù)和支護(hù)結(jié)構(gòu)

根據(jù)本工程自身固有的特點(diǎn)，在加上鄰近地鐵隧道的影響，所以在基坑圍護(hù)這一方面，就應(yīng)該采用厚度適中的地下連續(xù)墻，具體厚度還得根據(jù)基坑土體所能承受的應(yīng)力情況來(lái)確定，主要采用1200mm厚地下連續(xù)墻，而支護(hù)結(jié)構(gòu)則采用3道鋼筋混凝土支撐+5道鋼支撐，這樣既可以滿足結(jié)構(gòu)的合理變形，也可使支撐結(jié)構(gòu)更具有穩(wěn)定性，確保在基坑開(kāi)挖的過(guò)程中土體的位移，不會(huì)對(duì)現(xiàn)有的地鐵隧道造成影響，不會(huì)妨礙其正常運(yùn)行，周邊的道路以及建筑物不會(huì)因?yàn)榛拥拈_(kāi)挖出現(xiàn)沉降的狀況，也可以保證地下各個(gè)管線正常使用，其中，第7、8道采用直徑800mm，壁厚20mm鋼支撐直撐（共8根），安裝自動(dòng)伺服系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)24h監(jiān)控軸力。主要是因?yàn)樽詣?dòng)伺服系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：

（1）可實(shí)現(xiàn)支撐軸力實(shí)時(shí)自動(dòng)檢測(cè)及自動(dòng)補(bǔ)償；

（2）系統(tǒng)采用了機(jī)械與液壓爽自鎖設(shè)計(jì)，安全可靠；

（3）伺服系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，施工方便，拆卸便捷；

（4）正常工作時(shí)，液壓站與油管無(wú)壓力，安全高效；

（5）可實(shí)現(xiàn)24h遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控及報(bào)警。

根據(jù)鋼支撐自動(dòng)伺服系統(tǒng)各組成部分功能特點(diǎn)的不同分為：泵站（液壓動(dòng)力控制系統(tǒng)）、鋼支撐軸力伺服執(zhí)行系統(tǒng)（由鋼箱體、鋼支架平臺(tái)、千斤頂組成）、電氣與監(jiān)控系統(tǒng)（由總監(jiān)控操作站、就地控制站組成）共3個(gè)部分。

所以針對(duì)這幾點(diǎn)要求，就要從圍護(hù)結(jié)構(gòu)和支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工入手，才能保證基坑修建工作有序地進(jìn)行。（1）地下連續(xù)墻的設(shè)計(jì)與施工：對(duì)于圍護(hù)結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，地下連續(xù)墻的寬度要合理，鄰近地鐵隧道的墻體深度也要達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)，而在加強(qiáng)墻體的強(qiáng)度等級(jí)時(shí)，要選擇型號(hào)適中的鋼筋和水泥，而且地下連續(xù)墻在分段時(shí)，應(yīng)該采用H型鋼接頭形式，墻體頂部鋼筋混凝土的帽梁要現(xiàn)澆，確保其能與整體相連，從而增強(qiáng)墻體的剛性程度。（2）支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)施工：從支護(hù)結(jié)構(gòu)上來(lái)看，向基坑內(nèi)深度方向延展，設(shè)置3道鋼筋混凝土支撐+5道鋼支撐，其強(qiáng)度也需要達(dá)到一定的等級(jí)，其中混凝土支撐可以添加早強(qiáng)劑，進(jìn)一步完善支護(hù)的強(qiáng)度。另外支撐的中心標(biāo)高應(yīng)該從上而下分出規(guī)則的距離，在平面上，基坑應(yīng)采用邊角框架支撐，再以斜撐為主，中間再留出一定的空間進(jìn)行挖土工作，撐梁的截面面積要合理設(shè)計(jì)，另外，為了保證臨近地鐵隧道的正常使用功能，也可以通過(guò)增加基坑內(nèi)土體的被動(dòng)土壓力來(lái)確保其穩(wěn)定性，所以可以選擇在基坑四周加入深層攪拌樁，防止墻底角變形，也可以將其進(jìn)行加固加深[1]。

3 基坑內(nèi)降水防護(hù)

（1）對(duì)于勞動(dòng)路站主體結(jié)構(gòu)基坑開(kāi)挖深度范圍內(nèi)涉及（第①層～第⑥2層）的潛水含水層和微承壓水含水層，由于被地下圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔斷，即隔斷了潛水和承壓水的水平補(bǔ)給來(lái)源。故在方案設(shè)計(jì)時(shí)可作為疏干降水井來(lái)完成降水工作。

（2）對(duì)于第⑦2層的承壓水含水層，考慮到地下圍護(hù)完全隔斷其含水層，并切斷了坑內(nèi)第⑦2層含水層水平補(bǔ)給來(lái)源，所以在第⑦2層承壓含水層布置泄壓井直接將其壓力釋放、泄壓。同時(shí)為檢驗(yàn)圍護(hù)的隔水效果，在坑外應(yīng)設(shè)置必要數(shù)量的觀測(cè)井，加強(qiáng)坑外承壓水位監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)滲漏需立即采取解決措施。

（3）考慮到WA-27地墻在基坑內(nèi)外采用MJS旋噴樁止水后，仍存在滲漏可能，所以在二區(qū)WA-27地墻坑內(nèi)側(cè)布設(shè)降壓觀測(cè)井，外側(cè)布設(shè)暫回灌井及觀測(cè)降壓觀測(cè)備用井，加強(qiáng)該區(qū)域的坑內(nèi)外水頭觀測(cè)，必要時(shí)采取回灌措施，以減小因坑外第⑦層水頭下降對(duì)周邊環(huán)境的影響。

4 基坑開(kāi)挖工程的實(shí)施

為了盡可能縮短基坑的無(wú)支撐暴露時(shí)間，有效地控制圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形與坑外地面沉降，采用“時(shí)空效應(yīng)”理論原理開(kāi)挖基坑，其基本原則是“分層分段、先撐后挖、對(duì)稱平衡、限時(shí)開(kāi)挖、嚴(yán)禁超挖、及時(shí)封底”。同時(shí)開(kāi)挖堅(jiān)持“開(kāi)槽支撐、先撐后挖、分層分段、嚴(yán)禁超挖”的原則。具體如下：

（1）分段分層

按照基坑開(kāi)挖施工規(guī)程，本站屬于深挖基坑、長(zhǎng)開(kāi)挖，基坑開(kāi)挖時(shí)應(yīng)縱向分段、豎向分層?？v向根據(jù)主體結(jié)構(gòu)施工縫數(shù)量分為7段，豎向根據(jù)支撐數(shù)量分為8大層，每大層又各分為2小層進(jìn)行開(kāi)挖，每層先挖基坑中部土方、后開(kāi)挖兩側(cè)土方，以減小圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形，確保周邊環(huán)境穩(wěn)定[2]。

（2）先撐后挖

以2根支撐之間土體為單元開(kāi)挖，每一層土方開(kāi)挖前，嚴(yán)格按設(shè)計(jì)位置及時(shí)可靠地設(shè)置支撐和穩(wěn)定體系，并按設(shè)計(jì)要求及時(shí)施加支撐預(yù)應(yīng)力，盡量縮短圍護(hù)結(jié)構(gòu)暴露時(shí)間，使基坑土方開(kāi)挖后圍護(hù)結(jié)構(gòu)受力穩(wěn)定，保證基坑安全。

（3）對(duì)稱平衡

基坑土方采取由車(chē)站一端向另一端臺(tái)階式后退開(kāi)挖法施工，開(kāi)挖一般土層按不陡于1：3控制，砂性土層按不陡于1：4控制。動(dòng)態(tài)總坡度不陡于1：3控制，每個(gè)臺(tái)階平臺(tái)寬度為6m，以便兩側(cè)基坑開(kāi)挖平衡，保證圍護(hù)結(jié)構(gòu)均勻受力和及時(shí)架設(shè)支撐。

（4）限時(shí)開(kāi)挖

在基坑土方開(kāi)挖過(guò)程中，按分段分層進(jìn)行開(kāi)挖，每小段縱向開(kāi)挖寬度為10m，每小段土方須在16h內(nèi)完成，在開(kāi)挖結(jié)束后8h內(nèi)完成該小段的支撐架設(shè)并施加預(yù)應(yīng)力，即24h內(nèi)完成每小段土方開(kāi)挖及支撐架設(shè)作業(yè)。

（5）嚴(yán)禁超挖

每一層土方開(kāi)挖須按設(shè)計(jì)要求的開(kāi)挖高度進(jìn)行開(kāi)挖，每層土方開(kāi)挖高度為混凝土支撐底或鋼支撐下0.5m，開(kāi)挖至基底以上0.3m時(shí)改用人工進(jìn)行清底，避免機(jī)械擾動(dòng)基底原狀土。

（6）及時(shí)封底

土方開(kāi)挖見(jiàn)底后及時(shí)組織人員進(jìn)行墊層澆筑和底板結(jié)構(gòu)施工，完成基坑封底工作。

經(jīng)過(guò)已有的臨近地鐵隧道基坑挖掘經(jīng)驗(yàn)的驗(yàn)證，結(jié)果顯示，地下連續(xù)墻的位移基本上都是在此施工的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的，而每個(gè)階段的施工，其產(chǎn)生的位移距離是不一樣的，而且這種現(xiàn)象會(huì)延續(xù)到整個(gè)地下連續(xù)墻的支撐完成以及底板澆筑的完成。所以根據(jù)這一規(guī)律的探究，對(duì)鄰近地鐵隧道的基坑修建，就應(yīng)該做好相應(yīng)的對(duì)策，對(duì)不可避免的施工問(wèn)題采取好預(yù)防措施。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，鄰近地鐵隧道的基坑施工較其他基坑施工來(lái)說(shuō)難度較高，所以要想保證基坑挖掘、建設(shè)工作合理有效地進(jìn)行，就要保證鄰近地鐵隧道的正常使用功能，所以通過(guò)合理建設(shè)手段的應(yīng)用，可以很好地發(fā)現(xiàn)并解決施工中出現(xiàn)的問(wèn)題，為保證基坑的建設(shè)安全提供良好的技術(shù)支撐。