临近铁路既有线的深基坑施工方案优化研究

邓建斌

摘要：由于受到车辆荷载振动因素的影响，临近铁路既有线的深基坑施工面临重重困境，因此采取有效手段，尤其是利用安全、经济、可行的防护方案对优化临近铁路既有线的深基坑施工大有卑益，对促进施工的顺利进展及保护国家和人民生命财产均具有重大意义。本文从临近铁路既有线的深基坑开挖及支撑技术要点入手，并提出深基坑施工优化方案。

关键词：临近铁路；深基坑施工；方案优化

随着城市化进程不断推进，城市空间不断压缩，临近铁路既有线的深基坑施工工程愈加增多，但由于深基坑施工工程涉及岩土、结构、技术等诸多问题，加之深基坑工程若出现安全事故将会对国家和人民的生命财产才来巨大损失，这也使此类工程面临诸多难题。

1临近铁路既有线的深基坑开挖及支撑施工的技术要点

首先，确定控制基坑施工引起地层移动的技术标准。在查清各种具体条件的基础上，明确各项工程的合理技术标准及设计依据，并依据有关规范和规程，对施工过程中各个工况，特别是关键工况的基坑稳定性、支护结构的安全性以及坑周地层移动和对周围建筑及设施的影响程度进行验算，提出符合规定标准要求的基坑工程开挖和支撑施工设计，包括整个开挖施工程序、施工参数、施工监测设计和应变技术措施。

其次，开挖施工设计中要按控制地层移动的标准经计算分析提出安全而合理的施工程序及施工参数。无论在流塑、软塑粘性上的软弱地层或在地下水以上较密实砂性土或可塑、硬塑粘性土等较稳定的地层，基坑挖土因对地基卸荷而引起的基坑稳定和变形的问题，总是在不同程度上存在的，合理的开挖程序及开挖施工参数是确保基坑稳定和控制基坑变形符合设计要求的重要关键，各种地层的基坑开挖施工均应确定以下的基木要求：有支护基坑要分层开挖，层数为n+1，n为基坑内所设支撑的道数。每挖一层及时加好一道支撑或设好一道锚杆；对设内支撑的基坑，在每层上开挖中，同时开挖的部分，在位置及深度上，要以保持对称为原则，防止基坑支护结构承受偏载；确定支撑及围擦或拉锚的质量要求，特别是加工及安装的允许偏心值，并在施工管理中，加强对支撑构件、拉锚构件的生产及安装质量的保证措施；规定施工场地、土方、材料、设备的堆放场地及堆放量，限定基坑旁边的超载；确保排水、堵水及降水的措施。严防围护墙体发生水上流失而导致基坑失稳；合理确定地基加固的范围及质量要求以及检验方法；配备满足出土数量和时间要求的开挖设备、运输车辆以及道路和堆场条件；提出监测设计，落实按监测信息指导施工防止事故的条件。

2臨近铁路既有线的深基坑施工方案优化措施

2.1深基坑施工支护方案优化

深基坑支护结构根据地质水文情况和周边环境以及功能要求有多种形式，每种形式根据地质水文情况不同，适用范围各异，地下工程需要重点解决水的问题，止水效果如何也是选择支护结构形式的重要依据。针对木工程基坑深，淤泥、砂层等软弱地层分布范围广且厚度大，地下水丰富，周边环境对基坑变形和地层失水要求严格，安全等级为特级基坑的特点，经过综合比选，地下连续墙有刚度大、整体性好、变形相对小、能较好抗渗止水等优点，考虑到工程施工对支护结构刚度与止水要求，以及周边环境保护等方面因素，选用地下连续墙作支护结构。此外，铁路保护是木工程重点，为防止基坑开挖过程中基坑失水引起铁路路基沉降，在铁路侧连续墙接头位置增设旋喷桩止水。

支撑体系作为支护体系的一个重要组成部分，目前主要有钢筋硅支撑、钢支撑、斜拉锚和上钉墙及它们的组合等支撑形式。考虑到基坑受力和周围环境要求，经过经济技术比选，木基坑采用内撑式支撑体系；由于基坑安全等级和环境保护要求高，一方面要满足支护体系受力需要，另一方面也要便于施工，木基坑第一道支撑采用钢筋混凝土支撑，利于加强基坑的整体刚度与稳定性，计算受力明确，其余各道支撑采用钢支撑，安装和拆除方便。支护结构采用荷载—结构模式，按荷载。增量法。进行计算，支护结构仅作为临时基坑支护用，与车站侧墙为重合墙结构。经设计计算论证，基坑支护体系方案为：采用800mm厚地下连续墙+内支撑，设置竖向七道支撑加一道倒撑，其中第一道为1200x800mm钢筋混凝土支撑，水平按6m间距布置；第二至七道支撑和倒撑均为钢管支撑，水平按3m间距布置。根据计算分析并结合经验类比，设计地下连续墙的插入深度为：当基坑面位于<5-1>及<5-2>时为7m，当基坑面位于<6>时为6m，当基坑面位于<7>时为4.5m，当基坑面位于<8>时为3.0m，当基坑面位于<9>时为2.0m。

2.2深基坑开挖与支撑架设施工方案优化

基坑周边环境复杂，故基坑变形控制要求严格。首先，基坑开挖施工方法。先取表层土并施作墙顶冠梁和钢筋混凝土支撑。基坑上层8m深采用挖掘机和长臂挖掘机直接开挖及倒运；8m深以下土层采用反铲挖掘机开挖及倒运。淤泥段、剩余土方段等困难地段人工配合长臂抓斗、门吊及汽车吊提升上方。每层土方开挖至支撑下0.5m后即开始钢支撑架设。

其次，钢支撑架设施工方法。设钢支架安装支撑前，预先标出支撑位置，在标出的支撑位置处，按设计位置打设螺栓设置钢支架，支架要牢固，严防支撑因支护结构变形或施工撞击而脱落。钢围襟随支撑架设顺序逐段吊装，人工配合吊机将钢围擦安放于钢支架上。钢支撑吊装采用龙门吊，人工配合安装。在斜支撑端头设可靠防滑措施。采用两台100T的千斤顶施加支撑轴力。分级施加支撑轴力。依据设计要求进行第一次轴力施加，然后按20%设计值逐级增加支撑轴力。最终施加轴力值根据基坑支护结构变形、轴力监测等监测资料确定。施加预应力后，再次检查并加固，其端板处空隙用微膨胀高标号水泥砂浆或细石混凝土填实。所加预应力值应满足设计要求，并及时压紧固定斜口钢锲。钢支撑就位后及时准确施加预应力，必要时应复加应力。

再次，淤泥段和软硬不均地段开挖。淤泥段开挖实际施工过程中主要采取的措施有：一是基坑内小挖机移动位置必须先铺上钢板，控制机械下沉。用长臂挖机和长臂抓斗在基坑上部集中配合小挖机出土；二是上部支撑架设好。集中设备、劳动力开始下一层开挖，开挖采用盆式或槽式开挖，随开挖随进行支撑架设；三是对周边环境要求高的范围开挖过程预留反压土，一旦开挖到位立即进行支撑架设，尽量缩短开挖与支撑架设的时间间隔。软硬不均地段开挖：一是配备机况好的多台挖机，紧贴硬岩中间掏槽跳段集中开挖，对硬岩侧先进行微震爆破和破碎锤凿除，软弱侧最后随支撑架设倒退开挖；二是对临广三铁路侧硬岩采用分段微震爆破，因调度楼基础为淤泥层中的摩擦桩，在距桩基12米外对硬岩进行微震爆破，震速控制在Icm/s之内，在距桩基12米以内采用多台液压破碎锤进行集中分段凿除。

3结语

伴随着城市铁路交通的发展，临近铁路既有线的深基坑施工工程也随之增加，在施工过程中应把握深基坑开挖及支撑施工的技术要点，优化深基坑施工支护方案、开挖与支撑架设施工方案，确保施工安全，从而促进施工顺利进行。

参考文献：

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