超大型深基坑施工技术探讨

梁邦岳

摘 要：超大型深基坑的施工手段繁多，涉及到基坑的围护，基坑支撑与开挖、封底及环境的保护等各个方面的工艺，施工难度和风险极大，已经发展起来的相关技术有放坡开挖、传统方法（侧边挖土）、中心岛工法等。文章从惠州市繁华老城区西湖边西湖站地下二层岛式站台车站成功进行了超大型深基坑建设的实例，分析说明超大型深基坑的相关施工工艺。

关键词：超大型；深基坑；施工技术；研究

中图分类号：TU753 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）30-0153-01

1 工程概况

西湖站地下二层岛式站台车站，位于惠州市繁华老城区西湖边，与环城西二路斜交设置；车站采用明挖顺作法施工。

车站基坑长231.7～232.2 m，宽37.1～56.1 m，深23.5～27.8 m。土石方总量为243 083 m3，其中普通土（W4）82 566 m3，硬土（W3）60 653 m3，軟石（W2）99 864 m3。车站围护结构形式为Φ1200@1350钻孔灌注桩和内支撑体系，其中车站扩大端采用四道钢筋混凝土支撑加一道倒撑；基坑标准段竖向设两道混凝土支撑、三道锚索和一道倒撑，其中第一道第二道采用混凝土支撑，第三、四、五道采用锚索支撑，各道支撑的间距3～3.5 m，采用一桩一锚，按入射角10 °和15 °交错布置。

2 工程特点

①岩面较浅，围护桩入岩深度大，采用旋挖机施工施工速度慢。

②工程石方量大，约占开挖量一半，土石方施工效率低，周边交通繁忙，土石方运输困难。

③车站紧靠西湖，区域地下水丰富，岩层裂隙较发育，设计旋喷桩进入弱风化层0.5 m后也仅仅只施做到基坑开挖深度的一半左右，基坑开挖后，渗漏水风险较高。

④车站距离周边建筑物较近，基坑变形控制要求较高。

3 总体施工方案

基坑开挖主要分两阶段进行：

第一阶段：采用放坡开挖，基坑东端部分范围作为斜坡道路，供土石方车辆行驶。第一阶段每天出土700 m3左右，最高峰出土1 100 m3。

第二阶段：沿车站西侧方向对东侧土石方进行开挖，先进行放坡开挖，当收缩到无法放坡时，改用台阶法，第二阶段每天出土500 m3左右，最高峰为900 m3/d，台阶法如图1所示。

4 主要施工方法及技术措施

4.1 大端钢筋混凝土支撑变更为可回收锚索

结合车站扩大端头现场实际，对车站扩大端第三、第四道钢筋混凝土支撑进行提出设计变更建议书，并及时召开设计变更会议，形成设计变更文件，及时走完设计变更程序，密切联系设计院出图。

车站扩大端原设计为4道钢筋混凝土支撑+1道倒撑，其中第2、3道支撑净空仅为2.9 m，第3、4道支撑净空为3.8 m，大部分地层为弱风化含砾砂岩，凿岩机等大型机械不具备施工条件，必须采用爆破工艺，而端头砼支撑密集、净空小的特点使得爆破施工时存在极大的风险和安全隐患等不利于土石方开挖施工的困难。

提出以下设计变更建议：将原设计体系中的“4道钢筋混凝土支撑+1道倒撑”变更为“2道钢筋混凝土支撑+4道锚索+1道倒撑”，变更后，4道锚索的布设依然遵照“一桩一锚，按入射角10 °和15 °交错布置”的原则。

4.2 基坑西侧中部开门洞，放坡开挖

通过从基坑外的环城西路按1：6的坡度放坡，从预留的门洞进入基坑后，从两横撑中间继续放坡至基坑距东侧4 m，施作转弯平台后往大、小里程方向继续放坡，以便运输车直接到达土石方装载点。

车站基坑斜交环城西路设置，前期进行了交通疏解，对原环城西路进行改道塘尾街-小西直街。车站北端头靠近塘尾街，车站南端头接明挖隧道区间，车站两个端头均无纵向放坡开挖的场地条件。

在土石方开挖过程中，运输车辆沿原环城西路按1：6坡度放坡，并从基坑西侧中间开门洞进入基坑，同时设置洞门框梁以确保基坑围护结构安全；土石方运输车辆进入基坑后，一直沿基坑中部放坡31.9 m后，往大小里程两端调头继续下坡，坡度保持1：6，同时预留平台6 m以便车辆调头、转弯。调头处设置专员负责转弯调度以确保出土效率和车辆行驶安全；放坡道路采用打锚钉挂网喷射混凝土进行护坡，道路两侧做好排水沟，做好排水工作。

4.3 灵活应用挖掘机进行爆破后清理石渣

爆破后残余石渣，导致不能进行再次爆破，在爆破后土石方装车外运后，对爆破面残余的石渣采用挖掘机进行清理，并积极协调爆破施工班组和土石方开挖专业队伍，做到无缝衔接。

实施时，根据现场操作条件，在刚刚爆破完支撑梁底第一层时，由于操作空间小，采用120小挖掘机进行爆破工作面的清理，装土外运；在爆破完支撑梁底第二层以后均采用200挖掘机进行清理，装土外运。

由于爆破作业均在白天进行，爆破完之后进行土石方的装车外运工作，则必须在晚上进行残余石渣的清理，直至第二天白天，且必须确保在第二天白天爆破作业不间断，可持续循环作业。

该项目最终实际平均出土速度为1 512.5 m3/d。本工程实施了基坑西侧中部开洞，放坡开挖后其出土效率大大超过以往532.4 m3/d的水平，并超出了目标值（1 250 m3/d）。节约了造价，开挖由于空间开敞，挖掘机等设备投入减少，挖掘机等产生的废气、施工过程中产生的尘土容易排出，且排放量较少，对操作工人的健康是有利的。

4.4 基坑内外排水与坡面保护

由于基坑面积庞大，相应形成较大集雨面积，为防止基坑内积水，基坑内设置由明沟、集水井点构成的排水体系，确保能将雨水及时排出坑外。为减少坑外坡面渗流量，在卸土留坡的平台处打设复合土工膜防渗墙。在挖土过程中凡需长时期暴露的开挖坡面，均需采取保护措施，坑内的留土平台及坡面在保护面铺设φ16@200×200钢筋网，并上覆50 mm厚细石混凝土，在坑外卸土坡面上铺设一层无纺土工布，然后铺设φ16@200×200钢筋网，并上覆50 mm厚细石混凝土，坡面留泄水孔。

5 结 语

惠州市繁华老城区西湖边西湖站地下二层岛式站台车站施工实践证明，超大型深基坑施工技术操作简便，在技术上是可靠的，经济上是合理的。对于深大型深基坑施工结合采用多种方法，并进行改进和优化，给施工带来极大的方便，能加速施工速度，缩短工期，同时节约成本，对于员工的身体健康影响也较小，具有推广意义。

参考文献：

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