陳光輝 曹理柯

長株潭城際鐵路麓谷站市政配套設(shè)施項目位于長沙市岳麓區(qū)，北臨城際鐵路麓谷站站房、南臨麓尖路、西面為金相路。該項目總建筑面積約2.3萬㎡，主要為地下空間開發(fā)，新建地下室兩層，主要功能為城際鐵路麓谷站提供完善的市政配套服務(wù)設(shè)施，滿足市民的公鐵出行換成需要和商業(yè)購物需求，提升片區(qū)競爭力和市民生活幸福指數(shù)。

一、項目設(shè)計背景

1、地質(zhì)情況

本工程所在地的地震基本烈度為6度，設(shè)計地震分組為第一組，場地類別為Ⅱ類，地震動峰值加速度為0.05g，場地特征周期Tg為0.35s，抗震設(shè)防類別為乙類。，擬建場地內(nèi)未見滑坡、崩塌、泥石流、斷層等不良地質(zhì)作用，場地現(xiàn)狀穩(wěn)定，適宜建筑擬建項目。

根據(jù)勘察結(jié)果及本次設(shè)計方案，場地范圍內(nèi)有松散的人工填土、可塑的粘性土及硬塑的全風(fēng)化板巖、且土層內(nèi)局部強風(fēng)化碎塊較多，根據(jù)室內(nèi)試驗及現(xiàn)場原位測試，土層物理力學(xué)指標(biāo)離散性較大，土質(zhì)不均勻，各巖土層軟硬差別較大，故場地地基為不均勻地基。參照《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》（JGJ120-2012）及其它規(guī)程規(guī)范并結(jié)合本地區(qū)工程經(jīng)驗及室內(nèi)土工試驗結(jié)果，場地內(nèi)地層用于基坑支護(hù)設(shè)計的有關(guān)參數(shù)建議采用下表1值：

注：上表中qsk值系按照一次常壓注漿（按黏結(jié)砂漿強度不小于M30）以0.45規(guī)范推薦，根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求，該數(shù)值應(yīng)通過現(xiàn)場一定數(shù)量的抗拔試驗校核。

2、基坑支護(hù)設(shè)計

項目基坑北側(cè)離城際鐵路麓谷站站房8米，站房進(jìn)出站扶梯采用柔性墩柱結(jié)構(gòu)，柱高14米?？紤]鐵路車站高架橋和站房基礎(chǔ)影響，避免基坑支護(hù)機構(gòu)侵入鐵路用地范圍，設(shè)計階段基坑支護(hù)采用旋挖（鉆）孔灌注樁+旋噴樁+掛網(wǎng)噴混凝土，布置有雙排φ1400@2000和單排直徑φ1400@2000、φ1200@2000的支護(hù)樁，設(shè)計AB段樁長24m、BC段樁長17m、DE段樁長9.3m、FA段樁長9.3m，EF段為1：2.0放坡，混凝土強度等級為C30混凝土。本工程地下室基坑支護(hù)為臨時性結(jié)構(gòu)，基坑深11.9m，基坑安全等級：一級。基坑安全使用年限自開挖完成日起計為一年。基坑支護(hù)平面圖如下圖所示：

二、施工階段

2017年11月基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)施工單位進(jìn)場，2017年12月護(hù)壁樁施工完成，并啟動土石方工程，開挖順序按下圖所以。

2018年1月8日當(dāng)基坑南半部分開挖至基坑底，北半部分土方下挖3米左右時，如下圖所示。

開挖的現(xiàn)狀等效在模型中體現(xiàn)如下：

城際鐵路麓谷站站房進(jìn)出站扶梯變形：水平位移26mm，沉降1mm，直接影響到樓扶梯安全，施工單位立即啟動應(yīng)急預(yù)案，停止現(xiàn)場土方開挖外運工作，并立即采取填土反壓措施，防止變形進(jìn)一步擴大。建設(shè)單位當(dāng)天組織省、市內(nèi)著名專家召開咨詢會，分析事故原因，尋求解決方案。

三、加固方案論證

1、事故原因分析

⑴地質(zhì)原因：城際鐵路麓谷站站房選址于新進(jìn)填土之上，土層尚未完成固結(jié);

⑵進(jìn)出站樓扶梯結(jié)構(gòu)設(shè)計原因：樓扶梯采用的是樁柱基礎(chǔ)，且無地系梁設(shè)計，柔性較大;

⑶基坑支護(hù)設(shè)計原因：基坑距離站房太近僅8米，基坑支護(hù)采用雙排樁形式，未采用內(nèi)支撐，懸臂端長達(dá)11.9米，樁端位移較大;

⑷施工原因：土方開挖進(jìn)度較快，造成土壓力卸載過快，基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形;

⑸季節(jié)原因：恰逢冬雨季，地下水位較高，土體側(cè)壓力加大，基坑結(jié)構(gòu)變形加大;

⑹泄水影響：圍護(hù)結(jié)構(gòu)支護(hù)樁間護(hù)壁混凝土施做不到位，泄水嚴(yán)重，造成土體固結(jié)滑移，進(jìn)出站扶梯樁基水平位移增加。

2、處理措施

⑴設(shè)計完善基坑支護(hù)加固方案：增設(shè)剪力墻、加設(shè)內(nèi)撐及采用逆作蓋挖法施工的方式對支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固處理;

⑵立即采用Midas GTS軟件建模，按基坑支護(hù)加固方案，模擬接下基坑開挖對城際鐵路麓谷站站房（特別是進(jìn)出站樓扶梯）影響;

⑶加密監(jiān)測頻率，實時掌握基坑及進(jìn)出站樓扶梯變形位移。

3、加固效果展示

⑴工況模擬：基坑冠梁水平位移20.9mm，小于預(yù)警值30mm，基坑安全;樓梯柱A-04頂產(chǎn)生的最大位移為4.69mm，其他柱頂位移在4.69mm以內(nèi)，柱體水平和垂直兩個方向上的垂直度小于預(yù)警值（1.2‰），柱頂最大沉降值為2.5mm，縱向和橫向沉降差最大值小于預(yù)警值4.5mm。因此，采用此加固方案后，基坑開挖過程對樓梯建筑物不造成安全影響。

⑵施工監(jiān)控：基坑冠梁水平位移29mm，小于預(yù)警值30mm，基坑安全;樓梯柱A-04頂產(chǎn)生的最大位移為3.2mm，其他柱頂位移在3mm以內(nèi)，柱體水平和垂直兩個方向上的垂直度小于預(yù)警值（1.2‰），柱頂最大沉降值為6.8mm，小于預(yù)警值20mm，縱向和橫向沉降差最大值小于預(yù)警值4.5mm。樓扶梯

三、經(jīng)驗及建議

⑴為避免錨索侵入鐵路界限范圍內(nèi)，臨近鐵路基坑項目不建議采用樁錨支護(hù);

⑵為嚴(yán)格控制基坑變形，建議基坑支護(hù)采用內(nèi)支撐;

⑶對于寬大基坑內(nèi)支撐設(shè)計，可以適當(dāng)考慮采取樁基加剪力墻結(jié)構(gòu)作為基坑內(nèi)內(nèi)支撐的受力體;

⑷施工階段應(yīng)嚴(yán)格控制土體卸載順序及速度，防止局部超速卸載和不對稱卸載。