彭 真（上海市基礎工程集團有限公司，上海 200433）

1 工程概況

上海世博會地區(qū) A 片區(qū)“綠谷”地下空間工程（A10A、 A10B 地塊）地處世博會地區(qū)，周邊環(huán)境復雜，受道路、地下管線等諸多因素制約，對施工環(huán)境要求較高。該工程基坑開挖深度深，最深處達到地下 22 m，開挖面積約3.8 萬 m2，屬大面積基坑施工，項目四周為市政道路、西藏南路隧道、共同溝及管線。

基坑劃分成 I、II、III 3 個區(qū)，其中鄰近隧道側(cè)的 II 區(qū)又分為 4 個小區(qū)。西藏南路隧道位于基坑西側(cè)的高科西路下方，埋深 20～25m，結(jié)構外邊線距離基坑邊線最近約為9.7 m；盾構機工作井位于高科西路、規(guī)劃交叉口下方，坑底埋深約 22.5 m，距離本基坑邊線最近約 10.4 m。共同溝位于基坑東側(cè)，為高 3.8 m 的鋼筋混凝土箱涵，埋深6.0 m，距離基坑邊最近 3.0 m。周邊主要分布有φ300 mm污水、φ3 000 mm 雨水管、φ200 mm 燃氣管，距離基坑圍護外邊線約 3.6 m、4.2 m 和 8.4 m。據(jù)相關管理單位與產(chǎn)權單位要求，西藏南路隧道沉降、收斂水平位移監(jiān)測控制值為 10 mm，共同溝沉降控制值為 20 mm，管線水平及沉降控制值為 10 mm。

2 基坑施工

2.1 I 區(qū)基坑施工

I 區(qū)基坑長 236 m、寬約 90 m，與西藏南路隧道的距離約 22 m，設置三道混凝土支撐，采用盆式開挖，先形成對稱，再形成角撐，土方開挖完成及時形成底板，底板完成后逐層形成結(jié)構板，拆除相應支撐。

I 區(qū)基坑北側(cè)主要有市政雨水、污水、煤氣、電力管線，西側(cè)距基坑約 22 m 是西藏南路隧道（其中隔 II 區(qū)未開挖基坑），東側(cè)距基坑約 130 m 為共同溝（其中隔 III 區(qū)未開挖基坑），南側(cè)為空地。土方開挖采取分塊盆式、留土護壁進行開挖，限時形成支撐及底板。開挖前設置 6 口降壓井及 56 口疏干井，開挖第一、二、三層土，均只開啟疏干井，抽取潛水，開挖第四層土至 15 m 時，局部樁周有滲水現(xiàn)象，此時開始啟動承壓井，降低承壓水水位。

對周邊環(huán)境的保護措施如下。

（1）基坑采取盆式分塊開挖，留土護壁，增加人力物力，36 h 形成支撐。

（2）設置東西南北棧橋，其中南北方向為運輸主棧橋，大量土方通過主棧橋運輸，減少運輸對坑邊土體的碾壓。

（3）在靠近西藏南路側(cè)道路，設置加筋道路，道路上鋪設鋼板。

（4）北側(cè)考慮雨污水管離基坑比較近，除坑內(nèi)挖土與支撐形成的時間控制外，還考慮預埋注漿管，根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)，進行跟蹤后注漿。

（5）每層結(jié)構施工，分 3 段進行，先中間后兩邊，待結(jié)構達到設計強度后，對影響上層結(jié)構的支撐進行人工拆除，剩余部分支撐待上層結(jié)構施工完成，達到一定強度后，拆其下剩余支撐，可更好地控制基坑變形。

2.2 II 區(qū)基坑開挖

II 區(qū)基坑靠近西藏南路隧道，基坑寬為 12～24 m，長162 m，分為 4 個小坑，開挖深度 12.06～15.67 m，地下 3層結(jié)構，距西藏南路隧道約 10 m，設置 1 道鋼筋混凝土支撐＋（3～4）道鋼支撐，其中第 3 道鋼支撐采用自動補償系統(tǒng)；為隧道的安全，II 區(qū)基坑在 I 區(qū)基坑施工完成后進行施工，II 區(qū)基坑 4 個小坑跳坑進行施工，即先施工 II-1 坑與II-3 坑，待其施工完成后，再進行 II-2 坑與 II-4 坑施工。

II 區(qū)基坑西側(cè)外約 10 m 是西藏南路隧道，東側(cè)為宜完成 I 區(qū)基坑及正施工 III 區(qū)基坑，南側(cè)為空地。土方開挖沿基坑長邊方向進行、開挖后限時形成支撐及底板。該基坑為滿堂加固，未設置降水井，開挖至 15 m 時，利用 I 區(qū)基坑的 2 口降壓井減壓處理。

在施工II 區(qū)基坑時，由于I 區(qū)基坑已施工完成，施工道路只能依靠西藏南路隧道側(cè) 9 m 施工便道進行施工，2 小坑同時開挖，土方運輸與支撐開挖要短時間完成，帶來很大的難度；同時大量車輛頻繁在施工道路上行駛，給基坑安全帶來一定影響。為解決上述問題，采取如下技術措施。

（1）道路采用 200 mm 厚度的鋼筋混凝土重型道路，道路上鋪設 2 mm 厚鋼板。

（2）土方運輸車輛選用載重＜10 t 的小型土方車輛。

（3）開設門頭及相應配套沖洗設施，使其車輛分散出入運土。

（4）第三道鋼支撐上增設自動補償系統(tǒng)。

2.3 III 區(qū)基坑開挖

III 區(qū)基坑長 236 m，寬約 124 m，基坑西側(cè)是已施工的 I 區(qū)基坑，基坑北側(cè) 3 m 處有雨污水管，基坑東側(cè)3 m 處有一共同溝，共同溝內(nèi)為市政管線?；娱_挖深度12.67～15.67 m，其中靠近 I 區(qū)基坑處有 1 個 3 000 m2的能源中心深坑，深坑開挖深度為約 22 m；基坑普遍設置 3 道混凝土支撐，能源中心深坑另設置 1 道鋼筋混凝土支撐。

III 區(qū)基坑土方開挖及結(jié)構施工主要考慮東側(cè)共同溝與西側(cè)雨污水管的變形，尤其是共同溝，在圍護階段清障時，共同溝就有所沉降，沉降最大處達到 －12.6 mm；為確保開挖過程中共同溝的安全，必須嚴格控制開挖的順序及形成支撐的時間，在共同溝底采取一定加固措施。

由于I 區(qū)基坑結(jié)構已施工完成，開挖過程中，為保證東側(cè)共同溝及北側(cè)雨污水管的安全，采用半盆式開挖，從靠近 I 區(qū)開始開挖成盆，再向東側(cè)、北側(cè)延伸開挖，先形成對稱，再形成角撐，土方開挖完成及時形成底板，底板完成后逐層形成結(jié)構板，拆除相應支撐。

考慮基坑周邊有共同溝及管線，土方開挖及地下結(jié)構施工過程中，設置棧橋做為施工便道，保證車輛通行、材料運輸?shù)龋瑸楸ＷC運輸便利，I 區(qū)東西向棧橋保留，滿足 III 區(qū)基坑土方開挖及結(jié)構施工需要。

開挖過程中為確保周邊共同溝及管線的安全，針對博成路側(cè)基坑，考慮市政管線安全，擬預留 8 m（2 倍挖深）土進行護壁，放坡比例為 1.0:1.5；針對白蓮涇路側(cè)基坑，考慮共同溝安全，預留 10 m（2.5倍挖深）土進行護壁，放坡比例為 1.0:1.5。通過對共同溝側(cè)面垂直劈裂注漿及打傾斜孔劈裂注漿的方式進行保護，根據(jù)共同溝具體位置及基坑周邊管線及設計圖紙，布置注漿孔位。跟蹤劈裂注漿工藝的注漿孔間距 1 500 mm。低壓慢速，根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)進行跟蹤注漿。

3 基坑施工影響

西側(cè)西藏南路隧道受 I 區(qū)基坑開挖的影響較大，從開挖第二土方開始，西藏南路隧道與工作井均成上浮趨勢，其中工作井最大值為 9.29 mm，隧道最大值為 7.62 mm。當?shù)装逍纬珊螅ぷ骶八淼谰邢蛳鲁两第厔?。分析其原因為，?I 區(qū)大量土方開挖后，土體應力釋放，導致土體回彈，從而帶動隧道底部土體上浮，以至于隧道上浮，當?shù)装逍纬珊?，在后續(xù)結(jié)構施工過程中，大量鋼筋混凝土形成壓重，制止了土體繼續(xù)回彈，由此隧道及工作井停止上浮，呈下降趨勢。II 區(qū)基坑結(jié)構封頂完成，工作井最大沉降為 1.29 mm，隧道最大沉降為 10.78 mm，隧道處于安全狀態(tài)。

東側(cè)共同溝受 III 區(qū)基坑開挖的影響較大，從開挖第二土方開始，共同構成下沉趨勢，其中共同溝在土方開挖完成后 GN69 點達到 －19.9 mm。分析共同溝變化曲線可知，變化最大區(qū)域為原拔樁影響區(qū)域，其他區(qū)域變化較小，總體屬于安全狀態(tài)。

北側(cè)雨水、污水、煤氣管線距基坑較近，I 區(qū)基坑施工對其影響較大，其中開挖第三層、第四層土方時，對其影響較明顯，當?shù)装迨┕ず?，管線趨于穩(wěn)定；II 區(qū)基坑距離管線最近，施工對其有一定影響，但 II 區(qū)基坑截面較小，加上 I區(qū)基坑開挖后土體已基本變形穩(wěn)定，故影響較小，當?shù)装迨┕ず?，管線趨于穩(wěn)定，影響均在可控范圍內(nèi)。

4 結(jié) 語

（1）基坑施工過程中，考慮對周邊環(huán)境的應影響，設置棧橋作為運輸主要通道，減小了施工過程中土方車輛及材料運輸車輛對基坑周邊的影響，對基坑周邊環(huán)境保護取得了很好效果。

（2）基坑施工過程中，充分分析土層及地下水情況，制訂了降水方案。施工過程中，對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析以及現(xiàn)場基坑水位進行觀測，合理開啟降壓井，使得施工順利進行。

（3）施工前對各區(qū)施工方案的分析與論證，最終形成切實可行的施工方案，施工過程中，對每塊土方從人、機、料等方面進行控制，通過限時開挖限時支撐的方式，完成開挖任務。

（4）在施工過程中，對因前期拔樁施工影響較大的管線與共同溝實行跟蹤注漿，有效控制共同溝的變形。

本項目系統(tǒng)地提出了地下空間與周邊地下構筑物保護性施工技術和方法，通過對基坑工程施工的研究分析，提高施工技術水平，減少由于施工技術水平給地下空間開發(fā)建設帶來的制約，通過不斷提高施工技術水平和改善施工工藝來降低施工風險，為基坑工程提供強有力的技術保障，從而降低地下空間開發(fā)的投資成本。