相龍勝, 高順宇, 黃焱暉

(中交隧道工程局有限公司南京分公司，江蘇 南京 210000)

1 工程概況

某地鐵車(chē)站采用現(xiàn)澆式框架結(jié)構(gòu)，為地下二層島式車(chē)站，圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用800 mm厚地下連續(xù)墻+內(nèi)支撐的支護(hù)體系，標(biāo)準(zhǔn)段基坑深約16 m，地連墻墻長(zhǎng)29.5 m；端頭井段基坑深約17.27 m，地連墻墻長(zhǎng)39.5 m?；佑缮现恋剡B墻底依次如圖1所示。

寧啟鐵路位于某車(chē)站基坑?xùn)|側(cè)，凈距38.6 m。某車(chē)站基坑距離改造完成后H線最小距離24.7 m，距離雨棚柱最小距離30 m，距離青年?yáng)|路鐵路橋最小距離31 m，距離國(guó)鐵某車(chē)站房98.3 m。位置關(guān)系如圖2所示。

圖2 某車(chē)站平面位置關(guān)系圖

2 施工降水

2.1 基坑降水方案

根據(jù)車(chē)站水文地質(zhì)資料，承壓水賦存于④層以下，車(chē)站基坑底位于③-2層粉砂層，基坑開(kāi)挖過(guò)程中需要降潛水。地下連續(xù)墻縱斷面如圖1所示，地下連續(xù)墻葷墻底位于隔水層④-2層底部，對(duì)于潛水為落底式止水帷幕，但隔水層④-2層以下承壓水層依據(jù)地勘資料未能揭示厚度，無(wú)法隔斷整個(gè)承壓水層，采用非完整井進(jìn)行減壓降水，同時(shí)增設(shè)素墻且在車(chē)站鄰近鐵路端周?chē)扇』毓啻胧?“幾”字形設(shè)置。

圖1 某地鐵車(chē)站地質(zhì)斷面圖

2.2 基坑降水

2.2.1 疏干深井運(yùn)行

(1)疏干深井降水應(yīng)在基坑開(kāi)挖前15～30 d或更早進(jìn)行，以保證有效降低開(kāi)挖土體中的含水量。

(2)根據(jù)開(kāi)挖進(jìn)度，疏干井水位控制在開(kāi)挖面以下3 m，對(duì)于基坑底板，水位控制在開(kāi)挖面以下1 m，正常情況下，疏干深井保持24 h連續(xù)抽水，出現(xiàn)降水異常時(shí)，依據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整[1]。

2.2.2 降壓井運(yùn)行

某車(chē)站基坑根據(jù)基坑開(kāi)挖抗突涌計(jì)算，基坑臨界開(kāi)挖深度為13.13 m?；娱_(kāi)挖深度與承壓水降深關(guān)系如表1所示。

表1 基坑開(kāi)挖深度與安全水頭埋深對(duì)應(yīng)關(guān)系

降壓井水泵安裝時(shí)按照承壓水降水埋深深度進(jìn)行安裝，對(duì)每臺(tái)水泵安裝自動(dòng)抽水開(kāi)關(guān)，時(shí)刻保持動(dòng)態(tài)水位。每天對(duì)坑內(nèi)外的水位進(jìn)行測(cè)量記錄，形成降水記錄。

車(chē)站底板配備反壓沙袋，若降承壓水對(duì)鐵路路基影響較明顯，在車(chē)站底板澆筑完成到達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)底板進(jìn)行沙袋反壓，停止降端頭井位置承壓水。

2.2.3 車(chē)站基坑降承水段劃分

(1)車(chē)站基坑開(kāi)挖方案。車(chē)站基坑從東到西共分10個(gè)開(kāi)挖段，其中六～九段約80 m相對(duì)距離鐵路路基較近。采用1∶3放坡臺(tái)階式開(kāi)挖，如圖3所示。

圖3 六～九段開(kāi)挖分段示意圖

(2)車(chē)站降承壓水方案。為減少降承壓水對(duì)周邊環(huán)境的影響，需嚴(yán)格執(zhí)行“按需降壓”的原則：

①水位控制按照基坑開(kāi)挖深度和承壓安全水位埋深曲線進(jìn)行。根據(jù)土方挖土工況，降水運(yùn)行時(shí)每口降壓井水頭降深應(yīng)與基坑開(kāi)挖深度相一一對(duì)應(yīng)[2]；

②結(jié)合車(chē)站基坑開(kāi)挖方案，降承壓水分為5個(gè)降壓段(I～V段)，每段約40m，每次開(kāi)啟一個(gè)降壓段范圍內(nèi)降壓井，降水井運(yùn)行天數(shù)約為31d。降壓井的具體運(yùn)行情況如表2、圖4所示。

表2 降壓井運(yùn)行方案表

圖4 降壓井運(yùn)行時(shí)間圖

3 車(chē)站鄰近鐵路施工注意事項(xiàng)

3.1 施工前鐵路保護(hù)方案報(bào)批

(1)施工前，組織鐵路建設(shè)主管部門(mén)、各鐵路設(shè)備管理單位及鐵路部門(mén)專(zhuān)家召開(kāi)《施工組織設(shè)計(jì)》評(píng)審會(huì)。向鐵路管理單位提出本工程施工時(shí)需要配合事宜，經(jīng)評(píng)審?fù)ㄟ^(guò)后，方可實(shí)施。

(2)影響鐵路安全的工序開(kāi)工前完成鐵路監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布置，聯(lián)系鐵路設(shè)備管理負(fù)責(zé)人進(jìn)行管線設(shè)備安全的書(shū)面交底。作業(yè)提前溝通，聯(lián)系鐵路設(shè)備管理單位安全監(jiān)督員，共同監(jiān)管施工作業(yè)。施工方積極配合做好鐵路的保護(hù)相關(guān)工作。

3.2 管理措施

(1)設(shè)立領(lǐng)導(dǎo)帶班制度，結(jié)構(gòu)段開(kāi)挖見(jiàn)底必須有領(lǐng)導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)值班。

(2)明確現(xiàn)場(chǎng)帶班職責(zé)權(quán)限及工作內(nèi)容。

(3)對(duì)基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)、施工工況、監(jiān)測(cè)設(shè)施等進(jìn)行巡查。

3.3 技術(shù)措施

地鐵某車(chē)站施工對(duì)鐵路的影響主要是車(chē)站基坑開(kāi)挖及車(chē)站基坑降承壓水，對(duì)鐵路的保護(hù)主要從兩個(gè)方面采取措施。

3.3.1 減小基坑開(kāi)挖對(duì)基坑?xùn)|側(cè)寧啟鐵路造成影響

(1)車(chē)站端頭加固土體在基坑開(kāi)挖前進(jìn)行施工。在基坑開(kāi)挖前采用三軸攪拌樁對(duì)基坑?xùn)|端頭外側(cè)土體進(jìn)行加固，加固后的土體強(qiáng)度提高，可有效減少基坑變形與地表沉降。

(2)端頭井采用兩道砼支撐，提高支撐剛度。車(chē)站基坑西側(cè)盾構(gòu)井圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用800 mm厚地下連續(xù)墻加4道內(nèi)支撐+1道換撐，第一道和第二道支撐均采用鋼筋混凝土支撐，提供基坑穩(wěn)定性。

(3)優(yōu)化鄰近鐵路端頭開(kāi)挖方法封閉墊層。以鄰近鐵路第三層土方開(kāi)挖為例，根據(jù)支撐平面位置，將土方分為6小塊按①→②→③→④→⑤→⑥順序開(kāi)挖，每挖一處在鋼支撐架設(shè)且施加預(yù)應(yīng)力完畢后方可進(jìn)行下一處開(kāi)挖，分布如圖5所示。

圖5 車(chē)站端頭井分段順序開(kāi)挖示意圖

人工開(kāi)挖基底以上300 mm土方，完成后用C20早強(qiáng)混凝土及時(shí)墊層封底，減少基底暴露的時(shí)間。

(4)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。施工中采用自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，如出現(xiàn)沉降過(guò)大，立即通知鐵路部門(mén)進(jìn)行維護(hù)，為鐵路的行車(chē)安全提供有力保障。

3.3.2 減小基坑降水對(duì)鐵路造成的影響

(1)增設(shè)素砼墻。在鄰近鐵路的車(chē)站東端頭隔水層以下增設(shè)10 m深的地下連續(xù)墻素砼墻，增加承壓水滲流路徑，布置的減壓井盡量減短濾管，遵循“淺井密布”的原則。

(2)地連墻封閉性檢測(cè)?；娱_(kāi)挖前，采集初始水位并進(jìn)行降水試驗(yàn)，通過(guò)對(duì)比坑內(nèi)外降水水位數(shù)據(jù)，檢查地連墻的封閉性。

(3)地下連續(xù)墻接縫進(jìn)行WSS注漿和增設(shè)旋噴樁。可能滲漏的部位外側(cè)采用三根Φ800 mm的高壓旋噴樁呈“品”字型排布進(jìn)行止水加固預(yù)堵漏，旋噴樁中心點(diǎn)位距離連續(xù)墻500 mm，樁間距600 mm，搭接200 mm，加固至④-1層粉質(zhì)黏土內(nèi)1 m，水泥摻量采用200～250 kg/m，詳見(jiàn)圖6。

圖6 旋噴樁預(yù)堵漏平面圖

根據(jù)FGM圍護(hù)結(jié)構(gòu)滲漏水檢測(cè)結(jié)果，對(duì)存在滲漏水的薄弱位置使用WSS后退式雙液注漿鉆注一體機(jī)進(jìn)行雙液補(bǔ)強(qiáng)。

(4)設(shè)置回灌井。降水施工過(guò)程中加強(qiáng)對(duì)坑外水位的觀測(cè)，減少基坑外承壓水頭損失[3]。① 回灌水量應(yīng)依據(jù)實(shí)際水位的變化及時(shí)調(diào)節(jié)，保持抽、灌平衡；② 回灌過(guò)程需要每天觀測(cè)回灌井周邊水位觀測(cè)井變化情況，記錄回灌水量，并每天對(duì)降水記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析整理；③ 加強(qiáng)回灌區(qū)域地表沉降監(jiān)測(cè)和對(duì)建筑物及周邊管線的沉降監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及時(shí)反饋，適時(shí)調(diào)整降水和回灌量。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)某車(chē)站鄰近鐵路基坑開(kāi)挖降水的施工分析總結(jié)，其鄰近鐵路的施工工藝、方法以及管理手段通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)反應(yīng)起到了良好的效果，有效地降低鄰近鐵路基坑開(kāi)挖降承壓水對(duì)鐵路路基的影響，根據(jù)全自動(dòng)化監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示，在基坑開(kāi)挖降承壓水全過(guò)程中鐵路路基沉降僅為2.1 mm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于理論計(jì)算值10.6 mm。這些施工工藝方法和管理手段是經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐總結(jié)得出的，具有很高的參考價(jià)值，為日后的其他鄰近鐵路富水砂層地鐵基坑開(kāi)挖降承壓水施工提供了很好的參考意義。