浅谈地铁深基坑施工

【摘要】文章对地铁深基坑设计、施工的危险因素进行了细致的分析，重点探讨了基坑开挖的处理措施。

【关键词】地铁；深基坑；施工

中图分类号： U231 文献标识码： A

由于我国地铁深基工程的不断发展，施工过程中的一些问题和不足不断呈现处理，在施工不断完善的新时期，加强对地铁深基坑施工的把控，对确保地铁工程的质量有着重要意义。

一、地铁深基坑设计、施工的危险因素

1、实际地质情况与地质勘察报告描述的地质资料不一致，造成设计计算的依据存在偏差。

在前期设计阶段，由于拆迁工作尚未完全完成，许多地段不能进行勘察，由于地质情况变化复杂，有限的几个勘察点不能反映该地段的全部地质情况，据此进行设计和施工招标将该工程的中标造价确定下来。在当前工程施工市场竞争激烈的情况下，业主为了控制投资，往往要求中标施工单位承担因地质情况变化而造成的风险，实行总价包干，一个不成熟的设计方案就这样被推到了实施阶段。

2、岩土工程本身包含许多不确定性的因素

如岩土介质空间的变异性，力学性态的模糊性，随机量测误差、测试统计误差、测试模型误差等，这些不确定性导致设计计算的土压力与实际土压力有差异。

3、施工环境恶劣

许多地铁工程由于受整条线路通车时间的限制，不管何时具备开工条件，最后完工的工期往往是关门工期，在现场拆迁尚未完成的情况下，施工单位被迫开工，结果造成许多应拆而未拆的建筑物位于基坑边的危险地段内，一旦基坑变形超过一定的限值或地表有不均匀沉降时，便会危及该建筑物的安全。

4、施工措施不到位、不及时

一些施工现场项目部缺少能识别深基坑施工的危险因素，合理组织深基坑施工的技术、管理人才，在深基坑施工出现问题时，采取的施工措施往往是不到位或不及时，以致小错酿成大错。

二、基坑开挖的处理措施

1、 围护结构和内支撑系统

围护结构构成一空间受力体系能够支撑基坑主动区土压力和其他附加荷载，以提高基坑稳定性。鉴于此，施工单位应该选择质量和强度与设计要求相符的围护支撑结构。支架以及支架安装质量是质量控制要点。判断钢架质量时，要重点检查其材质、活络头刚度、顺直度、壁厚、螺栓连接强度、直径和等强焊接质量，并根据设计要求及时修正。安装钢构支撑时，一保持其顺直，使钢管支撑轴心受力；二确保接头牢固，围檩和接头接触部位能够有一定的刚度和强度，保证接头密贴围檩，然后用速凝细石混凝土填补间隙。如果有角撑，围护桩或围檩接合处，除斜支座保证支撑轴心受力，同时要在围护桩和围檩之间考虑剪切传递。结构柱与支撑的连接要为基坑回弹留有一定空间。油泵校验工作要不定期进行，以确保油泵数据准确，稳定运行。同时，对每根支撑施加预应力进行记录备查，如钢支撑支撑轴力不达标，或由于结构出现过大的扭曲而破坏支护结构的稳定性和失抗力，最终造成基坑因围护不力而坍塌。

钢支撑施加预应力和预应力复加：按照设计要求，安装好钢支撑后，在支撑一端或两端立即依据设计值施加第一次预应力，同时对接头螺栓拧紧情况进行检查；第一次施加预应力，需要对预应力的损失及围护结构水平位移在24h内进行监测，按照设计值对预应力进行复加。如果昼夜温差过大，在一定程度上损失支撑预应力，按照设计值在当天低温时立即对预应力进行复加；如果基坑变形速率超出控制范围，同时接近警戒值，但是支撑轴力没有达到自身规定值，这是在征得设计的同意后，可以通过增大支撑轴力的方式对变形进行控制；对于围护结构来说，如果变形过大，通过被动区注浆的方式对围护结构位移进行控制，注浆1-2h内，按照设计值对注浆范围支撑预应力进行复加，进而在一定程度上将围护结构外移所造成的应力损失降到最低；如果支撑轴力接近或者超出设计值，需要增设支撑分解轴力，进一步提高抗变形能力，防止基坑变形增大。

3、土方开挖

（1）开挖土方的流程

在开挖深基坑土方之前，通常情况下，需要做好开挖前的准备工作，建设深基坑的地下连续墙，按照设计方案的强度等级，确保连续墙的混凝土的强度。对这两项工作的完工进行检查，检查合格后，根据全面挖土作用的施工方式进行施工。在开挖的具体流程方面，首先采用挖掘机挖掘后随即装车运走的方法对地面到首层混凝土环板支撑下0.1m进行开挖施工，随后按照自上而下的顺序进行分层开挖，在开挖二层以下的过程中，为了确保施工的安全性，需要安装相应的钢结构。

（2）开挖前准备

为了确保施工顺利进行，需要清理深基坑，清除妨碍施工的障碍物；在开挖基坑的过程中，需要对抽出的水进行处理，然后排入公共的排水井道，所以需要在深基坑周围建立相应的排水沟和沉淀池，进而在一定程度上防止发生堵塞；按照施工设计方案，需要设置相应的监测站点，完成监测站点设置后，需要准确的测量和记录原始的数据；在排水方面，对当地的水文地理特征和相应的地势环境进行综合考虑，同时对地面排水系统、地下排水等，科学规划，合理设计。

（3）开挖方法

在开挖深基坑土方的过程中，竖向分层次、纵向分段按对称是开挖遵循的原则。在纵向分段开挖过程中，需要制定具体的开挖方案，对施工现场周围的地质条件、水文特征等环境因素进行综合考虑；设置支撑的距离，以及具体施工设备的运行能力等是进行竖向分层开挖施工时需要进行考虑的。

4、降排水

在施工过程中，如果降水不到位，在一定程度上会使基坑开挖面成为一个泥塘，进而增加土方开挖的困难。通常情况下，通过管井进行施工降水，在基坑两侧按照间距20m布置管井，建立排水体系。在基坑开挖前20天完成降排水施工。在施工过程中，注意地表、基坑内的引排水，进而防止对基坑围挡造成冲刷、浸泡等。在开挖基坑的过程中，在基坑四周地表设置截水沟，通过截流、导流等对基坑外地表水进行处理。在基坑内部，排水明沟及集水井需要分级进行设置，在基坑内四周坡脚处设置排水沟，并且沟底宽度要≥0.3m，边缘距基坑围护结构内壁≥0.5m，纵向坡度≥0.5%，沟底比基坑开挖底低0.5m；每隔20m，在基坑四角及基坑边设置相应的集水井，在高度方面，排水沟底要高出井底1.0m，通过滤水管等透水材料对集水井井壁进行处理，通过水泵将坑内集水排至地面市政雨、污水系统中；在雨季进行施工时，需要加大排水的力度，在一定程度上确保施工安全，以及设备正常运转，做到雨过即可复工。开挖基坑土方时，对维护结构的渗漏水要给予高度的关注，及时对渗漏水进行堵漏处理。对于有些基坑来说，虽然最初是漏水，随着进一步的恶化，最后可能形成流沙流泥等，进而在一定程度上导致基坑周边建筑物出现沉降，甚至导致基坑失稳，造成周边建筑物倒塌。

5、远程监控

对深基坑进行远程监控，通常情况下是在传统监测的基础上，对基坑变形通过网络进行传输的监测方式，这种监测方式能够对基坑变形进行直观反映，是信息化施工的一种方式，在确保深基坑开挖安全方面发挥着重要作用。监测内容主要包括：地表沉降、支撑轴力等。通过对这些内容进行监测，一旦发生监控数据接近或者超过警戒值，可以及时采取相应措施，调整施工步骤，进而在一定程度上对基坑变形进行控制，进一步确保基坑的安全性。

三、结束语

地铁深基坑工程是一项全面系统复杂的综合性施工工程，尤其要加强对深基坑质量中常见问题的认识与研究，提高处理措施的能力，结合实际情况进行施工，加强地铁深基坑的质量。

参考文献

[1]王广冰，张远芳，苏福全.深基坑支护工程事故原因综合分析[J].山西建筑， 2011

[2]范迎春.深基坑支护结构选型决策方法的研究与应用[D].重庆：重庆大学， 2010