劉金海

（中鐵十六局集團(tuán)地鐵工程有限公司，北京 100018）

目前，我國正經(jīng)歷規(guī)模最大的城市化進(jìn)程過程，為了緩解人口增加、車輛增多、城市擁堵問題，各城市都在積極發(fā)展城市軌道交通。而隨著城市化進(jìn)展的加速，城市發(fā)展的日新月異，各種不良地質(zhì)環(huán)境施工變得越來越多，如何在不良地質(zhì)情況下保證施工安全也變得尤其重要。

1 工程概況

杭州地鐵五堡站-六堡站區(qū)間為連堡豐城4 站3 區(qū)間的第2 個(gè)區(qū)間，五六區(qū)間與連堡豐城項(xiàng)目共同開發(fā)，同步實(shí)施，地下二層基坑地下車庫段寬30.95m，剩余段寬11.9～24.1m；地下一層放坡開挖寬70～90m?；娱_挖深度為15.76～17.5m，其中地下一層放坡開挖深度8.4m，地下二層圍護(hù)基坑開挖深度8.0～11.5m。區(qū)間全部采用明挖法施工。五六區(qū)間結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)段寬度為42m。基礎(chǔ)埋深沿地鐵車站線路變化，埋深為15.3～17.0m。基坑開挖深度范圍內(nèi)地質(zhì)情況主要為雜填土、砂質(zhì)粉土、砂質(zhì)粉土夾粉砂等，土質(zhì)較為松散。

場(chǎng)地周邊有四號(hào)港河，河道寬約8.5m，深約1.1m。河岸處主要為粉（砂）土，透水性好，地表水與地下水水力聯(lián)系密切。場(chǎng)地地下水水位埋深較淺，地下水位變化幅度較大。

2 深基坑安全控制技術(shù)

2.1 降水井施工及布置

基坑開挖前20d，采用基坑內(nèi)的井點(diǎn)進(jìn)行預(yù)降水，并對(duì)基坑進(jìn)行排水[1]。井深為H+5m（H為開挖深度），降至基坑底板以下3m。降水后，基坑外觀測(cè)水位低于或等于原地下水位0.5m，施工必須保證降水效果。開挖至基坑設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，在井點(diǎn)管位置設(shè)置底板泄水孔（每400m2設(shè)置一個(gè)），然后拆除井點(diǎn)管。頂板覆土及內(nèi)部鋪砌施工完成后，即可封孔[2]。

1）降水施工設(shè)計(jì) 圍護(hù)結(jié)構(gòu)施作完且連續(xù)墻混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，采用井深H+5m，直徑700mm的管井以及?273鋼管進(jìn)行基坑降水。

2）管井布置 管井沿基坑中線兩側(cè)、地下連續(xù)墻兩側(cè)線型設(shè)置，井間間距為16m，井管布置必須避開底梁及支撐位置，本工程共設(shè)置疏干井506 口，井深約為9～16m[3]。

3）降水運(yùn)行 開始降水作業(yè)前，測(cè)量靜態(tài)水位，布置生產(chǎn)性抽水試運(yùn)的抽水設(shè)備、電纜和排水管道，進(jìn)行試運(yùn)行，驗(yàn)證降水效果[4]，檢查排水系統(tǒng)是否暢通。抽水應(yīng)排入場(chǎng)外市政管網(wǎng)，避免局部抽水就地回滲。同時(shí)檢查電路系統(tǒng)是否正常，檢查電器箱、電纜等設(shè)備[5]。

2.2 三軸攪拌樁施工

止水帷幕樁沿基坑放坡坡頂一周布置，采用套接一孔方式，直徑0.85m，間距0.6m，咬合0.25m，加固深度25m[6]，如圖1 所示。在圍護(hù)結(jié)構(gòu)的地下連續(xù)墻施工之前，沿墻體兩側(cè)施作三軸攪拌樁，加固區(qū)域沿基坑周邊布置[7]。

圖1 止水帷幕樁（三軸水泥攪拌樁）剖面示意圖

基坑局部坑底以下有淤泥處進(jìn)行坑底加固，加固形式為裙邊(4m)+抽條(4m+4m），加固深度為坑底至坑底3m 處，在坑底至6.0 標(biāo)高范圍內(nèi)進(jìn)行回?fù)?。坑底～冠梁頂范圍摻?0%水泥進(jìn)行弱加固[8]，如圖2 所示。

圖2 地基加固樁（三軸水泥攪拌樁）基底加固范圍示意圖

2.3 地下連續(xù)墻施工

圍護(hù)結(jié)構(gòu)地連墻根據(jù)基坑形狀布置共計(jì)286幅，成槽深度在25～45m 不等，標(biāo)準(zhǔn)幅寬6m，標(biāo)準(zhǔn)段長度為1 506m，其中空鉆5m，墻厚為800mm（標(biāo)準(zhǔn)幅寬為6m，L型6幅、T型4幅、折角段9幅）。

2.3.1 地下水位檢測(cè)

為更加詳細(xì)全面的了解施工范圍及周邊地質(zhì)水文情況，施工前對(duì)地質(zhì)水文鉆探點(diǎn)進(jìn)行加密，驗(yàn)證地層剖面和含水層的巖性、埋深、厚度及地下水位；采集巖土樣品和水樣，測(cè)定含水層的水質(zhì)，測(cè)定巖土含水層的水物理性質(zhì)，進(jìn)行水文地質(zhì)試驗(yàn)，確定富水性和水文地質(zhì)參數(shù)；利用鉆孔監(jiān)測(cè)地下水動(dòng)態(tài)。

2.3.2 槽段開挖

1）標(biāo)準(zhǔn)槽段開挖 根據(jù)開槽段面的長度和開槽機(jī)的開口寬度，保證成槽機(jī)在切土?xí)r兩側(cè)相鄰條件的平衡，保證槽壁垂直[9]。標(biāo)準(zhǔn)槽段長度為6m，采用跳槽法施工[10]。按照每個(gè)槽段上的油漆標(biāo)記和預(yù)先安排的施工順序抓土。及時(shí)補(bǔ)充泥漿，防止坍塌，泥漿液位應(yīng)比地下水位高出1.0m 以上。垂直度由開槽機(jī)糾偏裝置控制（垂直度偏差≤1/150，槽深誤差控制在-200～+100mm）。根據(jù)開挖槽寬，采用三抓成槽施工工藝，單抓成槽的寬度為2.5m[11]。

2）異形幅槽段開挖 圍護(hù)結(jié)構(gòu)地下連續(xù)墻的異形幅共有2 種形式，均為“L”形，兩種異形幅的主要特征分抓形式如3 所示。在部分形式的槽段有部分超挖，在鋼筋籠下放完畢后使用土袋和接頭箱填充超挖部分。

圖3 L字槽段成槽示意圖

2.3.3 成槽檢測(cè)

成槽后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行槽位、槽深、槽寬及垂直度等成槽質(zhì)量的檢查。經(jīng)檢查合格后可以進(jìn)行清底，槽段開挖質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)如表1 所示。

表1 槽段開挖質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

墻體施作后，用開槽機(jī)從一端抓到另一端，將孔底清理至設(shè)計(jì)標(biāo)高。然后利用超聲波壁厚儀檢測(cè)成槽的垂直度，利用量具、量錘檢測(cè)槽位精度、深度和長度。根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，采用成槽機(jī)對(duì)槽壁進(jìn)行修葺。具體檢測(cè)項(xiàng)目及方式如表2 所示。在施工過程中，開槽過程中的垂直度由超聲波測(cè)壁儀控制。每道地下連續(xù)墻開槽深度為20m 時(shí)測(cè)試一次，槽深達(dá)到設(shè)計(jì)高度后復(fù)測(cè)一次。根據(jù)檢測(cè)到的波形曲線，確定降下鋼筋籠或修補(bǔ)槽段。

表2 地連墻成槽項(xiàng)目檢測(cè)明細(xì)表

2.3.4 接頭防水處理

地下連續(xù)墻采用400mm×646mm 工型止水鋼板防水。止水鋼板與鋼筋籠主筋焊接固定，兼做端頭封堵板，接縫防水形式如圖4 所示。

圖4 地下連續(xù)墻防水示意圖

2.3.5 墻趾注漿

每幅寬度內(nèi)設(shè)置2 根注漿管插入墻底0.8m，注漿范圍為墻底以下1.5m，通過試驗(yàn)確定注漿壓力，減少墻體的豎向沉降。同時(shí)需要在注漿過程中監(jiān)測(cè)墻頂隆起情況，嚴(yán)格將隆起控制在1cm 以內(nèi)。墻體混凝土初凝后（3～5d），注入少量清水疏通管路，在強(qiáng)度達(dá)到70%后（17～20d）再開始注漿。

3 結(jié)語

1）三軸攪拌樁可以在基坑周圍形成止水帷幕，隔斷了承壓含水層及基坑內(nèi)外的水力連接。

2）基坑開挖過程中，加強(qiáng)降水施工管理，確保水位在坑底3m 以下，減小了基坑施工中周邊環(huán)境的變形。

3）三軸攪拌樁止水帷幕內(nèi)側(cè)設(shè)置地下連續(xù)墻，接縫處施作高壓旋噴樁，加強(qiáng)地連墻的薄弱部分，防止接縫處滲漏水。