繆煥山

（北京鐵城建設(shè)監(jiān)理有限責任公司，北京 100855）

1 工程概況

某地鐵車輛段出入段線主體結(jié)構(gòu)總長為362.774 m，標準段寬度為16.5 m，最大寬度為20.79 m，主體結(jié)構(gòu)覆土一般段約為3 m，主體結(jié)構(gòu)采用明挖順筑法施工。標準段結(jié)構(gòu)為雙跨矩形斷面，標準段結(jié)構(gòu)寬度約為16.5~20.8 m。區(qū)間設(shè)置有1 個盾構(gòu)接收井、3 組射流風機、1 處雨水泵房（與車輛段預留線共用），區(qū)間為地下一層現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)（局部二層），基坑開挖深度約為8.7~17.2 m，施工方法為明挖法。主體基坑分為第一期、第二期先后施工，第一期施工盾構(gòu)接收井至某大道中心分隔墻處，第二期施工某大道中心分隔墻處至預留段。出入段線區(qū)間底板位于粉土與粉質(zhì)黏土互層、淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土夾粉土，基坑依次穿越地層為雜填土層、素填土層、黏質(zhì)粉土層、黏質(zhì)粉土層、砂質(zhì)粉土層、粉土與粉質(zhì)黏土互層、淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土夾粉土層，在基坑開挖過程中，極易出現(xiàn)涌水涌沙及縱向邊坡坍塌。根據(jù)地勘報告，本場地可不考慮軟土震陷影響，黏質(zhì)粉土層、砂質(zhì)粉土層、粉土與粉質(zhì)黏土互層在設(shè)防烈度7 度條件下可產(chǎn)生輕微程度的液化。

2 施工總體計劃

根據(jù)設(shè)計驗算，結(jié)合現(xiàn)場施工條件進行設(shè)計，坑內(nèi)33 口疏干井，坑外67 口控制性降水井，共100 口降水井，基坑開挖前20 d 應(yīng)采用坑內(nèi)井點對坑底進行降水、疏干，以加固坑內(nèi)土體，基坑降水深度應(yīng)控制在坑底以下2 m，同時在基坑外控制性降水井兼做水位監(jiān)測井?？油饨邓趽岆U情況或其他必要條件下啟用，對基坑內(nèi)的降水可能對墻體外部的損毀進行必要的監(jiān)測，消除基坑外由于降水引起的下沉和塌陷對路面或者周邊構(gòu)（建） 筑物造成影響和損害。

2.1 施工技術(shù)準備

1） 熟悉和審核施工圖紙。開工前，參加業(yè)主組織的圖紙會審和設(shè)計交底會議；依據(jù)施工圖，編制可實施性的施工組織設(shè)計及專項施工方案，報監(jiān)理工程師初審，經(jīng)專家論證，將修改后的《出入段線深基坑降水方案》報監(jiān)理部門進行審批，審批通過后進行方案實施。

2） 根據(jù)設(shè)計單位所提供的相關(guān)測量數(shù)據(jù)和點位信息，進行測量資料的復合和核測，并將復測結(jié)果報告提交給監(jiān)理工程師進行審核批準。

3） 在進行組織施工前，應(yīng)當對施工場地和周圍區(qū)域進行充分的實地踏勘，及時和詳細掌握場地和周圍區(qū)域內(nèi)的低下管線、電纜或構(gòu)筑物詳細情況，對需拆遷的建筑物、構(gòu)筑物、危險建筑進行改移或保護，為順利開工做好準備。

3 降水井施工

3.1 降水井設(shè)計

根據(jù)設(shè)計要求，本工程坑內(nèi)采用φ700 mm 疏干降水井，延基坑邊線內(nèi)側(cè)6 m，梅花型布設(shè)平均間距14 m，共33 口；坑外控制性降水井采用φ700 mm，延基坑邊線外側(cè)2.5 m，平均間距12 m，共計布設(shè)67 口。

3.2 水泵選擇

根據(jù)基坑涌水量、單井出水量的計算結(jié)果及設(shè)計要求，選用25LG3-10x5 型潛水泵，并預留10 臺水泵備用；水泵流量3 m3/h，揚程50 m，電機功率1.5 kW，日抽水量為24×3 m3/d＝72 m3/d；每口井一臺水泵，配備一個控制井內(nèi)水位的自動開關(guān)，并在井口安裝閥門以便調(diào)節(jié)流量的大小。

3.3 應(yīng)急用電計算

施工現(xiàn)場備有兩路工業(yè)用電，保證任何一路電源停電1~10min 內(nèi)能自動切換到另一路電源，確保在基坑開挖過程中降水連續(xù)進行。另外配置一臺P0=200 kW應(yīng)急發(fā)電機，滿足現(xiàn)場應(yīng)急降水用電要求。

3.4 降水控制措施

降水井在基坑開挖前20 d 開始運行，并在基坑內(nèi)外及地下地上設(shè)一定數(shù)量具有代表性的監(jiān)控點，監(jiān)測降水期間，對周圍環(huán)境和基坑的影響，指導基坑開挖施工和降水?；臃侄畏謱娱_挖，保持基坑內(nèi)降水井中的水位處于開挖底面標高1 m 以下，降水方向同基坑開挖的方向；根據(jù)基坑開挖情況，控制降水速度；每天對降水設(shè)備進行巡查，對每口井的流量、水位測量一次，及時反饋數(shù)據(jù)，實行動態(tài)管理；降水管井含砂量體積比控制在1∶100 000 以下。

3.5 基坑內(nèi)抽排水和基坑外的截水和排水

基坑采用地下連續(xù)墻加裙邊抽條加固的圍護結(jié)構(gòu)，由于出入段線范圍內(nèi)特殊的水文地質(zhì)，開挖期間仍存在一定的地下水和地表降水，在基坑內(nèi)設(shè)置匯水溝，將水流導入集水井，再將水抽排到基坑周邊的地面排水系統(tǒng)，經(jīng)沉淀后排入雨水管。圍擋四周設(shè)置C25 混凝土400 mm×200 mm（寬×深） 的地表水溝，用于基坑及地面排水?；拥絿鷵踹呌不?%的縱坡，出入段線基坑南端設(shè)配套沉淀池，施工排水經(jīng)過沉淀池，進入市政雨水管道。

3.6 降水井保護與運行

井管口設(shè)置醒目標志，做好標識和保護工作；隨著基坑開挖深度的不斷加深，井管沿縱向與每道支撐要可以及時焊接鋼筋加固；嚴禁挖掘機等機械設(shè)備碰撞降水井，保證降水系統(tǒng)的完好性。成立降排水作業(yè)班，專門負責降排水管路及設(shè)備的維修保養(yǎng)工作，并根據(jù)水位監(jiān)測情況，隨時調(diào)整降水深度，確保降水效果；每天24 h 派人現(xiàn)場值班，做好抽水水位等記錄。當降水深度不能滿足施工要求時，調(diào)整泵深或更換大功率設(shè)備，在征得設(shè)計、監(jiān)理同意后，也可增補降水井點；降水結(jié)束水泵拆除后，及時將降水井注漿封閉。

4 施工監(jiān)測

4.1 監(jiān)測組織及監(jiān)測指標

成立專業(yè)監(jiān)測小組，監(jiān)測技術(shù)人員具有結(jié)構(gòu)受力計算和監(jiān)測分析能力，能夠?qū)ΡO(jiān)測組織的方案設(shè)計、監(jiān)測組織實施、監(jiān)測儀器操作、數(shù)據(jù)收集和處理，并將所監(jiān)測數(shù)據(jù)通過相應(yīng)的計算軟件迅速的提供精準的反饋信息，以便對現(xiàn)場施工進行指導，并且具備發(fā)現(xiàn)問題能夠快速做出反應(yīng)和采取措施。為了保證施工期間施工場地及周邊區(qū)域內(nèi)地表構(gòu)（建） 筑物的穩(wěn)定，結(jié)合施工設(shè)計、施工場地及周邊區(qū)域調(diào)查結(jié)果等資料，確定監(jiān)測項目和監(jiān)測儀器，明挖基坑施工監(jiān)測預警值控制指標，見表1。

表1 明挖基坑施工監(jiān)測預警值控制標準

4.2 降水井監(jiān)測與控制

1） 降水動態(tài)監(jiān)測與控制。根據(jù)在某市的施工經(jīng)驗，降水施工過程中，對地表造成的沉降或位移很小，在降水施工中派專人重點對周邊地面進行監(jiān)測，根據(jù)監(jiān)測的情況，采取不同的監(jiān)控措施，見表2。每周至少監(jiān)測一次，并加以比較，如發(fā)現(xiàn)有異常情況，及時采取緊急措施。為了監(jiān)控其降水過程中地下水位的變化情況，對每個井點的流量及設(shè)備運轉(zhuǎn)情況等進行監(jiān)測并詳細記錄，根據(jù)水位、水量變化情況及施工情況及時采取調(diào)整措施。

表2 降水動態(tài)監(jiān)測控制表

2） 地表沉降監(jiān)測與控制。車輛段地表沉降監(jiān)測網(wǎng)的布設(shè)以已有高程系統(tǒng)為基準，以設(shè)計提供的基準點和工作基點為基礎(chǔ)構(gòu)建控制網(wǎng)，并且與根據(jù)方案設(shè)計要求，在施工場地和周邊可能影響區(qū)域內(nèi)的地表位置布置的監(jiān)測點位共同布設(shè)成閉合、附和導線測量監(jiān)測路線。并按照相應(yīng)的埋設(shè)方式對監(jiān)測點位進行設(shè)樁和埋設(shè)，點位埋設(shè)深度要求必須超過路面的結(jié)構(gòu)層；為了在監(jiān)測過程或者監(jiān)測間斷內(nèi)消除對行人和車輛正常運行的影響，點位埋設(shè)應(yīng)平整。同時，點位埋設(shè)應(yīng)當穩(wěn)固，標記清晰，上部加裝鋼制保護蓋（直徑不小于110 mm）。

3） 管線沉降監(jiān)測與控制。為了提高監(jiān)測效率，地下管線的沉降監(jiān)測可以選擇與地表沉降監(jiān)測共同使用同一個監(jiān)測網(wǎng)，為了提高監(jiān)測精準度，應(yīng)當根據(jù)地下管線與施工場地及周邊區(qū)域的相對關(guān)系進行沉降監(jiān)測點的布置和埋設(shè)（見圖1、圖2），同時埋設(shè)點位應(yīng)當核查清楚所布置監(jiān)測點位置管線的屬性和特征，保證對監(jiān)測點的布置能夠真實準確反應(yīng)相應(yīng)管線的沉降情況。

圖1 有檢查井管線測點埋設(shè)圖

圖2 無檢查井管線間接測點埋設(shè)圖

除此之外，周邊管線變形量測主要采用精密水準儀，懸吊保護管線變形主要采取全站儀，利用監(jiān)測周期間高程數(shù)據(jù)差值對管線變形量進行有效監(jiān)測。建筑物的沉降監(jiān)測，應(yīng)當將監(jiān)測點位設(shè)置在能夠有效反應(yīng)建筑物沉降信息且容易實施儀器監(jiān)測工作的位置，測點布置擬在2H（H 為基坑開挖深度）施工影響范圍內(nèi)對重要建筑物布點，根據(jù)周期性的監(jiān)測數(shù)據(jù)繪制相應(yīng)的變形監(jiān)測曲線圖，結(jié)合施工情況對相應(yīng)數(shù)據(jù)進行分析。

4.3 監(jiān)測資料的處理與信息反饋

1） 施工監(jiān)測單位經(jīng)過現(xiàn)場量測取得監(jiān)測數(shù)據(jù)后，編制施工監(jiān)測報表，于13∶00 前，將當日監(jiān)測數(shù)據(jù)上報第三方監(jiān)測單位，上傳至監(jiān)控管理信息平臺，確保數(shù)據(jù)的真實、準確、及時、連續(xù)性。

2） 施工監(jiān)測單位每日14∶00 前，將施工監(jiān)測日報及信息會審表報送施工單位負責監(jiān)測相關(guān)負責人，簽署審核意見及采取防范措施后，由施工單位報送至監(jiān)理單位專業(yè)監(jiān)理工程師、總監(jiān)理工程師審核，簽署意見。施工單位負責防范措施落實，并將會審表存檔。

3） 針對在施工過程中，出現(xiàn)不同的施工區(qū)域和地點發(fā)生連續(xù)紅色預警的現(xiàn)象，應(yīng)當立即停止施工，及時對發(fā)生預警的原因進行分析。對于施工過程中突發(fā)險情，必須按照應(yīng)急要求根據(jù)險情危害程度和級別啟動相應(yīng)的應(yīng)急預案；報警時，由項目負責人第一時間將報警情況上報工點業(yè)主代表、駐地監(jiān)理及第三方監(jiān)測單位。同時，整理監(jiān)測數(shù)據(jù)信息，12 h 內(nèi)將書面文件送抵相關(guān)單位?？偙O(jiān)組織施工單位項目負責人、技術(shù)負責人與業(yè)主代表、設(shè)計、監(jiān)理等相關(guān)人員，召開突發(fā)險情預警的分析探討相關(guān)會議，對引起預警的原因、相應(yīng)的預警處理和后續(xù)施工控制和監(jiān)測施工等進行探討研究。

4） 除此之外，對預警后措施的采取和相應(yīng)施工控制等進行監(jiān)測，如果多日監(jiān)測數(shù)據(jù)呈現(xiàn)收斂態(tài)勢，表明預警得到了有效的控制，可以申請解除預警；按照流程，該申請由申請單位根據(jù)監(jiān)測結(jié)果提出，經(jīng)設(shè)計、監(jiān)測、建設(shè)單位業(yè)主代表審核后，上傳至遠程監(jiān)控平臺并報地鐵集團相關(guān)部門備案后方可消警。

5 結(jié)束語

總之，深基坑開挖施工是一個循序漸進的過程，一邊基坑降水，一邊開挖，結(jié)合監(jiān)測發(fā)現(xiàn)問題，及時消除安全隱患，通過對深基坑降水的有效管控，最終順利實現(xiàn)深基坑開挖安全。