某车站基坑开挖施工环境影响分析

周军

摘要：随着我国经济建设的飞速发展，城市建施对于地下空间的开发和利用也越来越重视，地下结构越来越深，坡度越来越陡，对基坑支护的要求也越来越高。同时，基坑开挖对周边环境的影响也越来越明显，甚至引发了安全事故。本文针对某车站基坑开挖环境影响进行了简要分析。

关键词：车站； 基坑开挖；施工环境

近年来，随着城市现代化建设的飞速推进，城市建筑物密度也越来越大，对于地下空间的需求也与日俱增。

高层建筑和地铁的高速发展，带来的一个大趋势就是基坑深度越来越深，基坑面积越来越大，许多建筑物达到地下三层甚至四层，面积达到10万平米的也屡见不鲜，这对基坑支护的要求越来越高。不仅如此，許多重要高层和地铁车站建在人口稠密，建筑物密集或者紧邻重要市政公路的地方，这些位置原有建筑较为陈旧，地下与地上管线交错纵横。上海、深圳等大城市，基坑开挖环境复杂，经常会发生基坑开挖影响周边环境甚至引发重大事故的情况。例如：上海广东路某基坑开挖时导致广东路发生下陷，各种地下管道管线发生严重破坏，煤气管道发生泄露，造成了极坏的社会影响。因此，基坑开挖施工对周边环境的影响日益成为工程人员关注的的课题。本文将对某车站的基坑开挖施工环境影响进行简要分析。

一、工程概况

该车站横穿河道（河底标高-1.0m），周边为规划用地，无重要建、构筑及管线。既有地面标高在2.52～3.95m（黄海高程）左右。车站顶板覆土深度4.0～4.8m。车站主体结构外包长度185.2m。采用明挖顺作法施工。本站两端为盾构区间，东、西端左、右线均为盾构到达井。

1.1地质条件

工程场区分布的粘性土，呈软～流塑状，是场区相对软弱的土层，具有软土特性。此类土层引起的工后沉降往往较大，对工程的安全运营影响很大；同时在上部荷载和震动的长期作用下，软土的流变特点往往会使其强度降低，从而进一步加大构筑物的变形量，故应充分重视其不利影响。

工程所在场区分布人工填土，土质不均、松散、成分复杂，主要为杂填土和素填土，杂填土由三合土、碎石、砖块、建筑垃圾等组成，填土成分尤其是大块径含量对附属结构可能采用的SMW工法施工影响较大，需注意填土成分、厚填土对基坑开挖和支护的不利影响。

工程所在场区内沉积了较厚的第四系冲湖积相沉积物，场区具备了浅层气赋存的条件，局部区域浅层气可能富集，此类含气层气压高、气量大、喷发剧烈，无控释放将会扰动含气层周围土体，造成土层结构的破坏，降低土层的力学性能，甚至出现地面沉降。故工程建设过程中仍应重视浅层气的不利影响。

1.2周边环境条件及保护要求

基坑工程设计与施工的安全性，不仅要保证基坑工程本身的安全稳定，还需考虑基坑开挖施工对周边环境产生的不利影响，确保周边环境及设施的安全。因此，通过对基坑工程进行安全性评估，以明确基坑设计的变形控制与设计标准等级，并通过安全性评估进一步优化基坑围护方案和支护体系、开挖方案和设计施工组织，以及优化开挖及支撑的施工参数、监测方案、施工场地布置和施工应急预案等。

本站所处位置地势开阔，除车站横跨河道处桥梁外没有其他重要的构、建筑物，在施工前设置围挡将河道断流，拆除桥梁，施工完成后对桥梁进行恢复。车站周边为规划用地，管线较少，主要管线有：2根污水管和2根雨水管，施工过程中对污水管、雨水管进行永久改移，其余管线临时废弃。

二、基坑支护

2.1方案简述

根据基坑变形控制等级的相关要求，本车站基坑变形控制保护等级为二级：车站基坑外地面最大沉降量≤ 0.2%H，围护结构最大水平位移≤ 0.3%H（H为基坑开挖深度）。

根据本车站所处的环境、工程地质、水文地质条件以及基坑深度，经技术经济综合比较、计算分析和工程类比，本站围护结构选用800mm连续墙+4道内支撑方案，与主体形成复合式结构。车站标准段开挖深度约18.6m，端头井开挖深度约20.2m。基坑采用地下连续墙+内支撑的围护方案，标准段采用地下连续墙作为围护结构，与主体形成复合式结构。内支撑体系采用混凝土支撑+钢支撑。

2.2主要保护措施

（1）基坑本身风险源保护措施

本站主体结构周边无重要建筑物，风险源主要为主体及附属结构基坑本身，为保证顺利施工，基坑设计从以下几个方面综合考虑：

1）车站基坑围护设计采用刚度大、整体性好、止水效果好的地下连续墙作为围护结构，可有效的减少围护结构及周边地层的变形，减少围护结构渗、漏水等风险情况发生，并达到环境保护的目的；

2）采用混凝土支撑+钢支撑的内支撑体系。围护结构第一道采用混凝土支撑，可显著增加围护结构体系的整体刚度，下部支撑采用钢支撑，可大大减少围护结构无支撑暴露的时间，并且通过施加及复加预应力，能有效控制基坑的变形。从1、2号线已完成车站基坑的监测情况来看，混凝土支撑+钢支撑体系安全可靠，能有效的减少基坑环境变形。

3）设置安全、合理的围护结构设计控制参数，根据本工程周边环境，将本基坑工程变形控制等级定为二级，主要控制指标：