地铁车站基坑开挖与支护

张力珠

【摘 要】随着我国地铁工程的越来越多，城市地铁基坑常处在各类建筑密集地区，周围环境比较复杂，施工难度也较大，这就要加强基坑开挖与围护结构施工技术的控制。本文以青岛五四广场站为例，分析了地铁车站深基坑开挖与围护结构控制的施工技术，希望能够对实际的施工提供指导。

【关键词】地铁车站；基坑开挖；基坑支护

1 工程概况

1.1 工程介绍

五四广场站起讫里程为K6+780.686-K7+058.286，长277.6m，标准段宽44.8m。共设置7个出入口、2个消防应急出入口及3组风亭。主体结构形式为五柱六跨钢筋混凝土框架结构。主体结构施工方法采用盖挖半逆做法和盖挖半逆做法+局部明挖法施工，出入口和风亭结构采用明挖法施工，北侧过山东路过街通道采用暗挖法施工。车站顶板以上覆土厚度约为5.3米，顶板以下基坑深度约为13米，基坑宽度为45.8米。

1.2 地质水文情况

站址内西半侧第四系土层不发育，东半侧第四系土层较厚，应做好基坑的止水工作，并采取有效的排水措施。根据ZC07-07号孔所取水样分析，地下水对混凝土结构有微腐蚀性，对混凝土结构中的钢筋有弱腐蚀性。无需做特殊处理。

2 基坑开挖及支护方案

2.1 基坑开挖前的准备工作

（1）各种材料准备到位。清除在基坑范围内的垃圾物品，做好施工地段供水、供电、排水系统。

（2）方案进行评审、技术资料准备充分。对开挖步骤进行合理的规划，制定施工方案。

（3）围护结构达到设计强度。

（4）布设监测点，记录初始读数。

2.2 基坑开挖及支护施工操作要点

2.2.1 基坑开挖

车站基坑土石方开挖边开挖边进行锚喷围护。遵循“竖向分层、纵向分段、先支后挖”的施工原则，施工要点是“分层、分步、对称、平衡、限时”。上部第四系覆盖土层采用挖掘机直接开挖，中风化、微风化岩层先爆破后采用挖掘机分台阶接力式后退连续开挖。基坑从上至下分层开挖，开挖到底板底。基坑开挖允许偏差与检验方法见表1。

表1 基坑开挖允许偏差与检验方法

2.2.2 基坑支护

基坑支护采用采用钻孔灌注桩+锚索（局部钢支撑）结构的支护形式。1号消防出入口钻孔灌注桩桩径800mm，间距2000mm。桩间采用100mm厚C25钢筋网喷混凝土。

2.2.3 基坑排水

1）放坡开挖段坡顶排水

在放坡开挖段坡顶设立一集水井，使地表水无法进入基坑，统一汇入坡顶集水井，再由集水井用潜水泵抽出。

2）坡道排水

开挖坡道两侧设置临时排水沟，坡底设集水坑，随着开挖进行，排水沟和集水井相应调整位置，保证坡道无积水，统一汇入坡底集水坑用潜水泵抽出。

开挖底面纵向设置两条排水沟，每隔20m设一个集水坑。用潜水泵抽至沉淀池。基坑排水示意图见图1。

图1 基坑排水示意图

2.3 基坑开挖注意事项

（1）基坑四周不得任意堆放材料。

（2）挖土过程中如出现土体较大位移，应立即停止挖土，分析原因，采取有效措施。

（3）进入顶板以下进行开挖前，必须先将地模混凝土和砖胎模破除，防止其脱落出现安全事故，破除过程中设专人进行监督指挥。

（4）开挖过程中注意对钢管柱的保护。具体保护措施：

①近钢管柱、吊脚桩石方爆破采用静态破碎剂破岩方法；

②控制爆破参数，做好防飞石措施；

③对钢管柱，周围用泡沫板、竹批捆裹保护；

④对爆破岩石钢管柱的反面进行填充支护，以增强其抗冲击的强度指标。

3 基坑开挖过程中的施工监测

3.1 围护结构顶部水平位移和沉降观测点

围护桩顶沉降采用几何水准测量方法，使用水准仪进行量测。采用相对高程系，建立水准测量监测网，参照Ⅱ等水准测量规范要求用水准仪引测。历次沉降变形监测是通过高程基准点间联测一条闭合或附合水准线路， 由线路的工作点来测量各监测点的高程。各监测点高程初始值在施工前测定。

监测点设置于基坑四周围护结构桩（墙）顶部，用冲击钻在设计位置处钻孔后埋入钢筋并灌注混凝土，桩顶水平位移测点与桩顶沉降测点共用（如图2）。

图2 桩顶沉降及水平位移监测点布设图

3.2 基坑底部隆起监测

基点应埋设在沉降影响范围以外的稳定区域，并且应埋设在视野开阔、通视条件较好的地方；基点数量根据需要埋设，基点要牢固可靠。基坑底部隆起沉降在基坑中轴线方向布设监测断面，每25m一个断面，测点按设计图纸布设。测点埋设时，用洛阳铲等工具先在地表成孔，然后放入200～300mm长、直径20～30mm的圆头（下转第250页）（上接第228页）钢筋，最后在其四周用水泥砂浆填实。

3.3 基坑周地表沉降监测

基点应埋设在沉降影响范围以外的稳定区域，并且应埋设在视野开阔、通视条件较好的地方；基点数量根据需要埋设，基点要牢固可靠，方法与基坑底部隆起基点埋设方法相同。测点埋设时，根据地表材质的不同，采取不同的方法埋设。首先在地面开Φ100mm的孔，打入顶部磨成椭圆形的Φ22mm螺纹钢筋（如果是混凝土路面，钢筋底部至少应进入到路面下的路床上20cm，并与路面分离），然后在标志钢筋周围填入细砂夯实，为了防止由于路面沉降带到测点沉降影响监测成果数据，不可用混凝土或水泥固牢，必要时还应在监测点上部做上铁盖加以保护。

4 结语

本文分析了紧邻地铁大型基坑工程施工队既有地铁车站和区间隧道的影响，准确把握施工过程中的各要点，重视信息化指导施工的作用，面对基坑深、长度短、逢雨季等不利因素的影响，项目部更要做到安全施工，确保施工顺利进行。

【参考文献】

[1]李婧.兰州地铁深基坑支护结构及开挖方案研究[D].兰州理工大学，2014.

[2]张慧东，刘钟，李志毅.地铁车站深基坑支护监测与信息化施工[J].全国基坑工程学术讨论会，2008.

[3]王场，肖昭然；，蒋敏敏.地铁车站深基坑支撑系统优化研究[J].土工基础，2011.

[责任编辑：汤静]