魏述續(xù)

（中建八局第二建設(shè)有限公司北京公司，北京 100097）

1 工程概況

本工程位于北京市通州運(yùn)河核心區(qū)，基坑?xùn)|西約110 m，南北約160 m，基坑面積15 080 ㎡，基坑周長約500 m，開挖深度裙房區(qū)域?yàn)?2 m，塔樓區(qū)域?yàn)?4 m。

基坑?xùn)|側(cè)為地鐵6號(hào)線，地下室結(jié)構(gòu)邊線距車站最近距離12.0 m，距地鐵出入口最近距離2.30 m，距離紅線最近距離為2.15 m，車站主體結(jié)構(gòu)埋深大約22.0 m；由于地鐵目前正在運(yùn)營，靠近地鐵一側(cè)基坑開挖沉降及位移控制要求極其嚴(yán)格，控制值為5.0 mm，預(yù)警值為3.5 mm。

2 工程地質(zhì)水文條件

（1） 根據(jù)勘察報(bào)告，137 m深度范圍內(nèi)地層，由人工填土層、新近沉積土層、第四系全新統(tǒng)河湖相沉積層組成，巖性以填土、黏性土、粉土及細(xì)中砂為主，局部夾礫石，按地層的巖性特征及形成環(huán)境，將勘探深度范圍內(nèi)的地層劃分為10個(gè)地層單元，19個(gè)工程地質(zhì)層。其中，第6大層以粉土、重粉質(zhì)黏土為主，層厚0.50～4.30 m，層底標(biāo)高-20.86～-14.72 m，形成相對(duì)隔水層。

（2） 本場(chǎng)地巖土工程勘察期間 （2011年10月上旬、中旬）于鉆孔中實(shí)測(cè)到2層地下水，地下水類型為第四系松散層孔隙潛水及承壓水。

潛水～承壓水：初見水位埋深9.50～11.40 m，初見水位高程11.44～13.91 m，穩(wěn)定水位埋深9.90～11.70 m，水位高程11.54～13.60 m，層水主要賦存于③層細(xì)砂、礫石④層細(xì)中砂、⑤層細(xì)中砂內(nèi)，水量較豐富，由于受不連續(xù)分布的④-1層、⑤-1層黏性土層阻隔，局部具有微承壓性。

承壓水：初見水位埋深40.00～45.00 m，初見水位高程-21.16～-16.52 m，穩(wěn)定水位埋深15.00～16.50 m，水位高程7.18～8.25 m。該層水主要賦存于⑦層細(xì)中砂、⑨層細(xì)中砂內(nèi)，水量較豐富，受⑥層粉質(zhì)黏土及其上覆土層阻隔，具有較高的承壓性，水頭高度約25～28 m。

項(xiàng)目距離通惠河173 m，通惠河河水與場(chǎng)區(qū)潛水～承壓水存在一定的水力聯(lián)系，但根據(jù)鄰近工程抽水試驗(yàn)期間水位監(jiān)測(cè)結(jié)果分析，抽水期間河水對(duì)地下水的補(bǔ)給并不明顯，因此，在基坑降水方案設(shè)計(jì)時(shí)未考慮河水對(duì)地下水的補(bǔ)給量。

3 深基坑施工對(duì)地鐵及周邊影響分析

（1） 對(duì)地鐵影響包含：造成兩軌道橫向高差、軌向偏差與高低差、軌道沉降、隧道結(jié)構(gòu)沉降、隧道結(jié)構(gòu)隆起、隧道結(jié)構(gòu)水平位移、隧道結(jié)構(gòu)差異沉降、車站與區(qū)間隧道變形、地鐵圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形等。

（2） 對(duì)周邊環(huán)境影響，包含：坑外土體傾斜、坑外地表沉降、坑外水位變化、建筑物沉降、建筑物裂縫、周邊管線位移、周邊管線沉降等。

深基坑施工一般處于鬧市區(qū)，一旦發(fā)生以上事故的一種或幾種將造成十分惡劣的社會(huì)影響，對(duì)城市的發(fā)展和建設(shè)帶來嚴(yán)重?fù)p失。

4 地鐵保護(hù)措施

4.1 基坑設(shè)計(jì)保護(hù)措施

4.1.1 采用地下連續(xù)墻止水帷幕。

基坑?xùn)|側(cè)距離地鐵R6地鐵站50 m范圍內(nèi)采用地連墻止水帷幕，地連墻寬度800 mm，地連墻接頭處采用高壓旋噴樁進(jìn)行封堵。由于地下連續(xù)墻墻體剛度大，整體性好，采用工字鋼接頭，止水效果好，有利用地鐵結(jié)構(gòu)的保護(hù)，同時(shí)，為進(jìn)一步減小地連墻施工對(duì)地鐵影響，預(yù)防地連墻成槽槽壁坍塌，地連墻施工前，支護(hù)結(jié)構(gòu)與地鐵結(jié)構(gòu)之間采用高壓旋噴樁進(jìn)行地基加固。地下連續(xù)墻嵌固進(jìn)入第6層相對(duì)隔水層，阻斷承壓水，坑內(nèi)設(shè)置疏干井，進(jìn)行坑內(nèi)降水，坑外設(shè)置應(yīng)急降水井，必要時(shí)啟動(dòng)，保證基坑施工安全。地鐵50 m范圍以外施工對(duì)地鐵影響較小，采用支護(hù)樁+高壓旋噴樁設(shè)計(jì)，可降低建設(shè)成本，縮短施工周期。

4.1.2 采用分區(qū)施工思路。

將整個(gè)基坑分為東、西兩個(gè)區(qū) （東區(qū)為靠近地鐵，寬度約20 m范圍，以下稱分區(qū)二；西區(qū)為遠(yuǎn)離地鐵區(qū)域，以下稱分區(qū)一）。主塔樓位于分區(qū)一內(nèi)，為減少整個(gè)基坑暴露時(shí)間過長，對(duì)地鐵造成的影響，按照設(shè)計(jì)要求，待分區(qū)一地下結(jié)構(gòu)施工至±0.000后，再進(jìn)行分區(qū)二開挖，同時(shí)為避免分區(qū)二開挖卸荷后基坑變形，將地連墻用四道Φ609×16鋼支撐與結(jié)構(gòu)頂緊。在分區(qū)二土方開挖過程中，從上到下依次施工四道鋼支撐，隨分區(qū)二結(jié)構(gòu)的施工，再從下到上將四道鋼支撐依次拆除。每道鋼支撐拆除前，需要先施工C20混凝土換撐帶，確保地連墻受力減少突變。

4.1.3 采用隔離樁設(shè)計(jì)

在分區(qū)二沿南北向布置49根隔離樁，形成隔離屏障，隔離樁樁長85 m，樁徑1.5 m，凈間距500 mm，與基礎(chǔ)底板脫開，隔離樁自地面開始施工，鉆孔深度107 m。

隔離樁作用如下：（1） 避免土體開挖后，坑外壓力向坑內(nèi)擠壓造成坑內(nèi)隆起，引起基坑周邊沉降。（2） 避免坑內(nèi)施工超高層施工，產(chǎn)生的水平擠土效應(yīng)，造成地鐵變形。（3）豎向隔斷作用，避免不均勻沉降，將坑內(nèi)外豎向變形隔斷，形成沉降槽。

4.2 深基坑施工保護(hù)措施

4.2.1 坑底預(yù)留土方

基坑開挖時(shí)坑底預(yù)留10 m土方，在此工作面上施工灌注樁，可起到坑底加固作用，減小基坑開挖引起的坑底回彈量，待樁基施工完畢，再開挖至坑底。

4.2.2 基坑開挖

分區(qū)一土方開挖：（1） 按照離地鐵由遠(yuǎn)及近開挖，減少臨近地鐵一側(cè)基坑暴露時(shí)間；（2） 應(yīng)按分層、分段、對(duì)稱、均衡、適時(shí)原則開挖；（3） 基坑開挖面上的錨桿未達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)，嚴(yán)禁向下超挖土方。

分區(qū)二開挖：（1） 沿南北向分四個(gè)區(qū)域開挖 （自北向南依次為A/B/C/D） ，開挖時(shí)先開挖AC區(qū)域，然后開挖BD區(qū)域；（2） 沿圍護(hù)結(jié)構(gòu)采取階梯開挖的方式進(jìn)行土方開挖，每10 m為一個(gè)階梯，每個(gè)階梯高度為1.5～2.0 m；（3） 各區(qū)域之間需進(jìn)行放坡或簡單噴錨處理，放坡坡度不小于1∶1。

4.2.3 地下連續(xù)墻施工及地鐵原支護(hù)結(jié)構(gòu)鋼絞線切除

地連墻單元槽段應(yīng)采用間隔一個(gè)或多個(gè)槽段的跳幅施工順序，每個(gè)單元槽段，挖槽分段不宜超過三個(gè)。成槽機(jī)掘進(jìn)時(shí)，必須做到穩(wěn)、準(zhǔn)、輕放、慢提，一方面，利用成槽機(jī)的垂直度顯示儀和自動(dòng)糾偏裝置來控制成槽過程中的槽壁垂直度，另一方面，用經(jīng)緯儀雙向監(jiān)控鋼絲繩、導(dǎo)桿的垂直度。挖完槽后用超聲波測(cè)壁儀進(jìn)行檢測(cè)，確保成槽垂直度符合設(shè)計(jì)要求。

地連墻施工部位臨近原地鐵支護(hù)結(jié)構(gòu)，鋼絞線較多，為避免擾動(dòng)土層，在挖槽機(jī)挖斗兩側(cè)焊接合金板，利用抓斗咬合力切斷鋼絞線。地連墻施工過程中，輕下慢放，如抓斗遇到錨桿，立即停止挖土施工，采用抓斗的咬合力切斷錨桿后再進(jìn)行挖土成槽施工。錨桿切割過程中，嚴(yán)禁采用抓斗直接拉扯鋼絞線，盡量減小對(duì)導(dǎo)槽的影響。

5 結(jié)語

城市中深基坑施工，本身難點(diǎn)就較多，尤其是牽扯到運(yùn)營地鐵、環(huán)遂等，對(duì)施工建設(shè)帶來了更多的阻礙和難點(diǎn)。因此，在深基坑的設(shè)計(jì)、施工過程中，必須嚴(yán)格把控，做到：第一，基坑設(shè)計(jì)結(jié)合實(shí)際，多借鑒先進(jìn)技術(shù)及成功經(jīng)驗(yàn)；第二，現(xiàn)場(chǎng)施工提前策劃，加強(qiáng)管理，嚴(yán)格按照?qǐng)D紙、方案施工；第三，加強(qiáng)基坑監(jiān)測(cè)管理，一旦發(fā)生異常，立即響應(yīng)預(yù)案，采取相應(yīng)措施后再施工。