昆明地铁深基坑施工对周边建(构)筑物的影响和处理措施研究

摘要：本文结合昆明地铁深基坑施工实例，针对深基坑开挖对周边建（构）筑物的影响，进行了研究、分析，并提出了处理措施，以保证基坑开挖及周边建（构）筑物的安全。

关键词：深基坑；建(构)筑物；基坑监测；沉降

Abstract: based on kunming subway deep foundation pit construction examples, this paper excavation on surrounding building (structure), and the influence of building content was studied, analysis, and puts forward the treatment measures, to ensure that the excavation and surrounding building (structure) build content security.

Key words: deep foundation pit; Building (structure) build objects; Foundation pit monitoring; settlement

中图分类号：TU47 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）

引言

昆明地铁自2009年开始建设以来，到现在已有4条线在同时施工。由于地铁是城市的名片，也是为了改善交通拥挤、提高生活质量，因此，地铁车站一般选址在人群密集、建筑物集中、交通量大的城市区域。而地铁车站一般都是地下二层甚至三层，因此在进行地铁车站深基坑开挖的时候，如何减少对基坑周边建（构）筑物、地下管线及地表的影响是一个非常重要的问题，本文就昆明地铁晓东村站基坑开挖时对周边建（构）筑物的影响和处理方法进行阐述。

工程概况

2.1 车站及周边建筑概述

晓东村站位于关雨路及规划雨中路之间，站北侧为东聚汽车交易市场，南侧为东聚车市，西北侧为鹿东家具沙发有限公司，西 南侧为云南美林品牌建材城。车站平面形状主要为矩形，车站外包总长440.0m，标准段外包宽度19.1m，盾构井段宽23.2m，车站一般开挖深度约16.0m～18.6m，盾构井段深约18.3m，基坑采用钻孔咬合桩+内支撑的维护方案。地下市政管线错综复杂，共有电力、雨水、污水、电信、自来水等l4条管线穿越基坑。

车站基坑南侧是东聚车市综合展厅2层主楼，钢框架填充墙结构，地下为10m摩擦桩基础，距离基坑边缘最近约4m；北侧为东聚汽车交易市场4S店，一层框架结构，地下为混凝土条形基础，距离基坑边缘最近约10m；旁边为建设银行，一层砖混结构，距离基坑边缘最近约为25m。

2.2 水文地质情况

车站地质情况见表2-1

表2-1车站地址情况表

场地内地下水分为上层滞水、潜水和承压水。

2.3 基坑支护结构

基坑采用钻孔咬合桩+内支撑（混凝土支撑、钢支撑）的围护方案，采用钻孔桩作为围护结构，分段接头处外侧补打高压旋喷桩；基坑底加固采用ø850@600三轴水泥土搅拌桩进行裙边和抽条加固施工。等坑底加固完成后，按照设计图纸施工降水井，围护结构完全封闭后，土方开挖前进行降水施工使土方得以排水固结。基坑开挖分4次开挖土石方、安设3道支撑，其中第一道支撑为混凝土支撑，其余为钢支撑，支撑先撑后挖，边开挖边进行挂网喷锚支护。

基坑监测

为确保基坑围护结构、支护结构及周边建（构）筑物的稳定和安全，结合晓东村站地形地质条件、围护结构类型、施工方法等特点，按照地铁公司及当地政府相关文件要求我项目部特委托专业的监测公司对该车站编制专项的施工监测方案，并严格按照审批通过的监测方案进行布设各项监测点，充分发挥监测的“火眼金睛”的作用，达到信息化指导施工的目的，监测细则如下。

严格按照监测方案对周边影响范围内的建（构）筑物进行监测点埋设。

监测点埋设完成后由施工监测方组织专业监理工程师、地铁公司委托的第三方监测单位、施工方、施工监测方进行对埋设的监测点进行验收批准通过后方可进行数据采集。

在基坑围护结构施工前监测方对周边建（构）筑物、地下管线、建筑物进行初始值采集，建筑物的测斜度观测，影响范围内的影像资料收集。

严格按照施工监测方案确定的监测频率进行，并及时反馈监测成果。

出现监测日变化速率超报警及累计变化报警时加大监测频率及组织相关专家进行分析。

加强对基坑周边建筑物、支护结构、围护结构的巡视工作。

表3-1监控项目汇总表

由于施工前场地内管线已迁改至场地外安全范围，因此本文着重讨论降水后，基坑施工期间对临近建筑物影响，对周边三栋建筑物选取3个代表性的测点进行分析，三栋建筑物及范围内车站监测点布设平面图如图3-1。

四、周边建筑物情况

晓东村站基坑自2010年12月开挖，从两头向中间进行，挖至中间建筑物段时为2011年2月中旬，开挖之后基坑相邻两侧的建筑物都出现了不同程度的裂缝，具体情况如下：

1、东聚车市综合展厅窗角多处出现斜八字裂缝，宽度1～2mm，长度不等，楼梯及地板多处出现细裂缝，长度约30cm～80cm，地板砖有轻微翘起现象；

2、交易市场内4S店框架结构的填充墙上出现多处斜裂缝，地板上出现细裂缝；

3、建设银行墙体上出现少量细裂缝。

五、建筑物监测沉降结果

根据车站监测点布置平面图，结合现场实际施工情况，选取3个具有代表意义的监测点数据进行分析：

车站基坑南侧东聚车市综合展厅J8点；

基坑北侧交易市场4S店J13点；

基坑北侧4S店旁建设银行J12点。

从基坑降水后一直到2011年3月份开挖时，经过这段时间的监测，周边建筑物沉降变形曲线图如图5-1所示：

图3-1车站监测点布设平面图

图5-1周边建筑物沉降变形曲线图

通过对周边建筑物监测点的沉降监测，发现从降水到开挖前沉降值比较小，一直很平稳，开挖施工后沉降值开始加大，而且靠近基坑的建筑物沉降值大，离基坑越远，沉降值越小，基坑开挖施工对其影响越小。

六、沉降原因分析

通过对监测数据的研究分析，并结合现场实际地质水文情况及施工情况，发现造成周边建筑物沉降、开裂的原因主要是以下几条造成的：

6.1基坑围护结构渗漏水

由于围护结构是咬合桩咬合封闭的，施工过程中可能出现垂直度没控制好导致咬合桩下部开叉或者是由于分段施工造成咬合桩有接缝的地方，而基坑内降水后，开挖到一定深度，导致基坑外水压力增大，通过开叉部位渗水渗砂到基坑内，这样基坑外水压下降，造成土体固结，在建筑物的重力作用下，发生沉降现象。同时水土流失，也能造成基坑周边地表沉降。

6.2基坑开挖过大，支撑不及时

由于前期管线改迁及拆迁工作耽误了大量时间，而且现在拆迁也没完全拆完，因此本工程工期比较紧张，在土方开挖施工时，为了抢进度，虽然按照施工方案进行开挖，但有时仍会出现少量超挖现象。而且现场场地比较狭窄，导致钢支撑来回倒运、安装不方便，有时候支撑不及时，没有完全做到先撑后挖，这样导致围护结构后土压力过大，加快围护结构变形，导致周边建筑物的沉降。

6.3基坑边堆载过多

由于现场施工场地狭窄，交通原因和城市环保等因素，使得出土受限，平时挖出的土只能堆积在基坑两侧，加工好的钢支撑也只能堆积在基坑侧边，这样导致基坑顶上堆载过多，导致围护结构背后土压力加大，加快了周边建筑物的沉降。

6.4坑底土体隆起

通过对本标段和对相邻标段施工现场的考察发现，基坑底部土体隆起现象也能造成基坑外地面沉降，但由于本工程在基坑底已进行了地基加固施工，因此基本没出现隆起现象，不能作为周边建筑物沉降的主要原因。

此外，通过查阅一些相关的文献、规范，设计时围护结构的选择、围护结构的入土深度、插入比等也是引起周边建筑物沉降的原因。

七、处理措施

针对上述造成基坑周边建筑物产生沉降的因素，并结合监测数据分析，我们认为周边建筑物目前仍处于安全状态，但是对不断加重的沉降及开裂现象因采取下列措施：

1、基坑渗漏水导致基坑外土体体系发成重组是造成周边建筑物沉降、开裂的主要原因，应对围护结构渗漏水点进行封堵，咬合桩出现开叉或者接缝的地方开挖发现后及时在桩外侧补打高压旋喷桩1～2根，不仅能有效起到止水效果，还能起到加固基坑外土体作用。

2、合理安排施工顺序，严格按照审批的开挖方案进行施工，先支撑后开挖，每层开挖深度不得超过设计及规范要求，开挖时发现围护结构出现异常现象立刻停止开挖，查明原因处理完毕后确认安全再继续进行开挖。

3、合理安排施工场地，基坑周围采取卸载降压处理，将基坑周围的钢支撑能架设的及时架设，暂时不能架设的用履带吊吊至场地内其他地方，堆压的土方及时用渣土车拉走，后期开挖不得在基坑周边堆载土方。

4、在基坑四周开挖排水沟防止地表水流入基坑内，造成土体失稳而加大沉降和裂缝产生，并及时抽排排水沟内的积水。

5、及时与业主联系抓紧对基坑周边几栋建筑物进行拆除，因为离基坑太近，当基坑继续开挖时，不能保证其安全。

6、加强施工监测工作，并及时检查，对损坏的测点及时进行补充。

通过采取上述方法进行处理后，通过监测发现周边建筑沉降明显见缓，说明处理措施还是正确的。

八、结语

地铁车站的深基坑开挖施工是一项技术难度较高、风险性较大的工程，对周边的建（构）筑物和管线影响重大。为防止基坑开挖施工时危害到周边建（构）筑物及管线，施工前必须对现场环境了解清楚，结合实际情况制定实施性施工方案，并严格按照设计图纸进行施工，同时加强场地周边环境和现场施工监测，才能保证基坑施工时的安全和稳定。

参考文献：

[1] 《建筑变形测量规范》（JGJ 8-2007）,中国建筑工业出版社,2007;

[2] 《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012,中国建筑工业出版社, 2012

[3] 龚晓南主编．地基处理手册(第三版)：中国建筑工业出版社，2008