关于地铁明挖隧道的基坑围护结构施工技术探讨

陈国宏

摘要：明挖隧道深基坑支护是一项风险性大、复杂的系统工程，在围护结构施工中，必须全面分析地质资料，再确定合理的施工方案。施工中将监测数据与预测值相比较以判断前一步施工工艺和施工参数是否符合预期要求，以确定和优化下一步的施工参数，做到动态设计、信息化施工，确保基坑本身及周边环境的安全。本文探讨了地铁明挖隧道的基坑围护结构施工技术。

关键词：地铁明挖隧道 施工技术

Abstract: Ming dig tunnel deep foundation pit supporting is a risky big, complicated system engineering, in retaining structure construction, must be fully geological data analysis, and the determination of reasonable construction plan. Construction monitoring and forecast data will be compared to the previous step judgment construction technology and construction parameters are expected to meet requirement, in order to make and optimize the next step construction parameters, do dynamic design, construction, make sure foundation pit itself and the surrounding environment safety. This paper discussed the subway tunnel of pit supporting structure construction technology.

Key words: the subway tunnel construction technology

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：

1明挖法概念

明挖法是指挖开地面，由上向下开挖土石方至设计标高后，自基底由下向上顺作施工，完成隧道主体结构，最后回填基坑或恢复地面的施工方法。

明挖法是各国地下铁道施工的首选方法，在地面交通和环境允许的地方通常采用明挖法施工。浅埋地铁车站和区间隧道经常采用明挖法，明挖法施工属于深基坑工程技术。由于地铁工程一般位于建筑物密集的城区，因此深基坑工程的主要技术难点在于对基坑周围原状十的保护，防止地表沉降，减少对既有建筑物的影响。明挖法的优点是施工技术简单、快速、经济，常被作为首选方案。但其缺点也是明显的，如阻断交通时间较长，噪声与震动等对环境的影响。

采取直接敞口开挖基坑并做好围护结构，在基坑内完成车站主体结构施工，最后回填土方和恢复路面交通。适合场地开阔、周边建筑少、交通允许中断、施工条件好的地区，条件允许时应优先选用明挖法施工。

特点：直接造价低、技术简单、工期短、施工安全可靠。

不足：需降水和管线改移，施工期间对周围环境和道路交通影响大。

2施工工艺和施工安全措施

2.1基坑施工工艺及注意事项。

2.1.1基坑开挖时应分段、分层开挖，随挖随支，分层开挖深度一般为1～2m，开挖宽度应满足支护作业和边坡临时稳定性的要求，基坑顶3m范围内严禁堆载。

2.1.2基坑开挖应自上而下地进行，严禁超挖，严禁大锅底开挖，开挖后应及时支护；

2.1.3钻孔灌注排桩+钢筋混凝土横撑施工顺序：先施工支护桩，后施工止水旋喷桩，待支护桩龄期14天以上强度后，设置挡水高砖墙,开挖基坑，施工冠梁和混凝土支撑,龄期达到14天后继续开挖土方到基坑底，然后马上封底施工垫层、底板，继续施工侧墙、顶板结构直到地面，回填基坑，基坑工程结束。

2.1.4基坑开挖前应确实查明地下管线和周边构筑物的情况，采取适当措施，确保施工期间地下管线和构筑物的安全。

2.1.5基坑开挖至设计标高后应及时平整基坑，疏干基坑内积水铺设垫层，浇筑底板。

2.1.6琀个施工期间应注意做好基坑内排水措施。

2.2高压旋喷桩施工注意事项。

2.2.1旋喷桩主要用于基坑的防水防渗，本工程采用双管旋喷法。

2.2.2旋喷桩双管法高压水射流的压力宜大于20MPa，提升速度为6～12cm/min，旋转速度8～12rpm。

2.2.3水泥浆液的水灰比可取1.0～1.5。

2.2.4施工时应保证钻孔的垂直偏差不超过1%，桩位偏差不大于50mm。

2.3謀钢水泥搅拌桩施工注意事项。水泥搅拌桩要求采用四搅拌喷法施工：水泥掺入比为13%～15%（每米桩水泥和量约55～60kg），搅拌桩施工钻进与提升时，转速宜采用中档，钻至设计深度应原深度旋转喷浆15秒后再提升喷浆，提升速度控制在0.8～1.0m。搅拌桩施工过程中应保持注浆压力支0.5Mpa以上，且保持注浆连续，如果出现停电或机械事故而产生喷浆继续时，应采取搭接1.5m重复喷浆搅拌接桩处理。

施工前要先进行工艺试桩，以确定施工参数，用以指导地基处理施工。

2.4钻孔灌注桩施工注意事项。

2.4.1施工单位在施工前应对桩位坐标、各项高程数据进行仔细核算，准确无误后方能放线施工。

2.4.2施工钻孔时应做好地质层面记录，如发现地质情况与钻孔资料相差较大时，应及时与设计单位联系，协调处理。

2.4.3椀周葛中心位置允许偏差不大于30mm，桩基倾斜度允许偏差不大于0.5%。

2.5施工中应加强对两侧疏解道、周边建筑物的监测，严格控制地表及路面下沉，施工中应及时反馈量测信息，如发现异常或与设计不符合应及时提出、及时处理，以确保施工安全。

3基坑监测

基坑支护工程是一种风险性大的系统工程，施工应遵照动态设计、信息化施工规定，确保基坑本身及周边环境的安全。

3.1监控目的。将监测数据与预测值相比较以判断前一步施工工艺和施工参数是否符合预期要求，以确定和优化下一步的施工参数，做到信息化施工；

将现场测量结果用于信息化反馈优化设计，使设计达到优质安全、经济合理、施工快捷目的。

3.2本基坑工程中，主要监测项目如下：

3.2.1钻孔桩测斜；

3.2.2土体的侧向位移；

3.2.3基坑顶面的沉降量和水平位移；

3.2.4临近房屋建筑物沉降、倾斜；

3.2.5周边道路沉降和位移；

3.2.6地面沉降；

3.2.7地下管线沉降和位移；

3.2.8地下水位；

3.2.9钻孔桩桩侧土压力。

4质量控制要点

4.1水泥土搅拌桩施工时，应针对不同土层进行试验选取水泥掺量，水泥最小掺量不应小于20%，水泥土28d无侧限抗压强度不小于1Mpa。

4.2施工停浆面必须高出桩顶设计标高0.5m，在开挖基坑时，则将该高出部分先行挖除。

4.3Φ600水泥土搅拌桩垂直偏差<1/100，桩位偏差值均不得大于50mm。

4.4桩与桩搭接时间不应大于24h，如间歇时间太长，搭接质量无保证时，应采取局部补桩或注浆措施。

4.5内插H型钢必须在成桩后2～4h内插毕，内插H型钢应拔除回收并预先对型钢采取减阻措施。型钢拔除前水泥土搅拌墙与地下主体结构之间必须回填密实，并应对型钢拔除后形成的空隙采用注浆填充等措施。

4.6型钢宜采用整材，当需采用分段焊接时，应采用坡口焊接，对焊接缝的坡口形式和要求应遵照《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2002）的有关规定，焊缝质量等级不应低于二级，单根型钢中焊接接头不宜超过2个，焊接接头的位置应避免在型钢受力较大处（如支撑位置或开挖面附近）。

5结语

随着我国地下铁道建设事业的发展，原有的施工技术不断地发展与提高的同时，新的施工方法也被应用到施工当中，施工技术水平得到不断提升，其中有些施工技术已经达到世界先进水平。另外，由于城市交通流量的增加导致城市道路已拥挤不堪，加上城市环境的要求越来越严格，城市内封路施工已不现实了。因此，明挖技术将是今后研究和实践的主攻方向。

参考文献：

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[3]GB50490-2009城市轨道交通技术规范.北京：中国建筑工业出版社.2009

[4]JGJ/T 199-2010型钢水泥土搅拌墙技術规程.北京：中国建筑工业出版社.2010