地铁车站深基坑支护施工技术研究

黄财旺

中铁十七局集团第二工程有限公司

地铁车站深基坑支护施工技术研究

黄财旺

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随着我国交通行业的快速发展，城市地铁的建设规模越来越大，其在人们的生活中也占据着重要的地位。同时城市地铁的建设也越来越完善。虽然地铁方便了人们的生活，但是也给地铁车站深基坑的施工带来了很大的影响。这也就意味着在进行地铁车站深基坑的施工时，要结合实际工程概况和技术水平，以保证建筑物的安全、稳固为关键。由此可见，提高邻近地铁建筑深基坑的设计与施工技术是非常重要的。本文以地铁车站深基坑施工为主要内容，先是分析了深基坑的开挖技术，然后详细阐述如何开展地铁车站深基坑施工，以保证工程质量，避免施工给地铁车站造成影响。

地铁车站；深基坑支护技术；开挖技术

随着社会科技的进步和经济的飞快发展，城市道路交通由于机动车辆的迅速增加而变得日趋拥堵，使地铁在城市中的作用越来越重要，成为缓解城市交通压力的有效运输工具。由于地铁具有速度快、能耗低、对环境影响小等特点，因此许多大中城市都开始兴建地铁项目。然而地铁施工是个相对复杂的过程，地铁车站的基坑开挖是整个地铁建设的基础，基坑支护的好坏直接影响着基坑的稳定性，对整个工程具有重要意义。

1 地铁车站深基坑施工特点

与普通建筑基坑施工相比，地铁车站深基坑施工体现出以下几个方面的特点：首先，工程规模大且结构复杂。通常地铁站需要换乘多个线路，出口多、换乘通道多，不仅工程规模大，而且结构十分复杂，加大了深基坑支护施工的难度。其次，地下管线密集，存在较多的不确定性因素。通常地铁站多位于城市闹市区，深基坑施工过程中可能会涉及到其它管线，比如电力线路、燃气管道、通信线路、水路管线等，需要与多个单位进行协调、改迁，特别是各种遗留废弃的市场管线，会产生积聚的地下水，直接影响到基坑的支护施工。最后，基坑开挖要严格控制变形。深基坑开挖深度大，安全等级要求高，并且要兼顾地面沉降、环境保护等要求，故施工难度较大。

2 地铁车站深基坑开挖技术

土方开挖是深基坑施工的重要环节，对于保证整个工程质量具有十分重要的作用。土方开挖方式包括分层开挖、分段开挖、放坡开挖等方法。具体选择哪种开挖方式，需要根据深基坑的实际和工程环境。下面介绍了分层开挖和放坡开挖两种方式。所谓分层开挖，就是将深基坑深度分为多个层次进行开挖。优点在于应用范围广、经济。缺点就是施工工序较多。分层开挖技术能避免土方坍塌、方便工程排水，比较适合基坑较深、土质层较弱、整体浇灌混凝土垫层的深基坑土方开挖工程。分层开挖方式既可从基坑的某一边向另一边平行开挖，也可以从基坑两头对称开挖或者是从深基坑中间向两边平行对称开挖。另外，还可以进行交替分层开挖。土方开挖分层的主要依据是：基坑开挖深度，现有合理挖土深度，土质、水位情况以及综合考虑其它要求和做法等。放坡开挖的优点在于开挖工程比较经济，施工时间短，且工程施工的作业空间宽裕。一般情况下，如果深基坑深度超过5米，就需要进行分级放坡开挖。在此过程中需要设置分级过渡平台。该平台的相关尺寸分别是宽度在6～8米之间，如有必要可以将宽度选择4～6米之间。但是总体来说过渡平台的宽度应大于一台挖掘机的作业半径。如果深基坑的深度小于5米，可以选择不设置过渡平台。

3 深基坑支护施工技术

3.1 地下连续墙

地下连续墙是指通过使用挖掘机械，在地下开挖出一条事先设计好的不宽但较深的沟槽，并且通过往沟槽内浇注水泥或其它材料而形成一道连续的地下墙体。该墙体具有挡土、承重以及防渗水的作用。由于地下连续墙施工后初期可用于诸多土木工程现场尤其是地铁工程中防渗和截流，地下连续墙的一部分甚至是全部在施工后期直到竣工验收运营可作为地下结构的永久结构或构筑物。因此其应用范围很广，不但可用于房屋地下室、地铁车站而且也可用于矿井、地下仓库等。

3.2 土钉墙

土钉墙支护是一种在原土体中加入钢筋的技术，简单来说它可以看作是土钉与其周围表面接触的土体形成的一个新整体。它的工作原理是首先将钢筋制成土钉形状，然后插入到边坡土体中对边坡进行加固，随后将钢筋网铺设在边坡表面，最后再用混凝土覆盖，使其与土方边坡构成一整体。当基坑底部比地下水位还要低时，要立刻采相应取措施进行截水或降水。

3.3 排桩支护

由于地下连续墙工程浩大、工程造价高和施工复杂，因此出现了排桩支护这种新的基坑支护形式。排桩支护是边坡支护的一种形式。对于基坑开挖深度达6m～10m，不能采用搅拌桩支护或不能放坡，同时又要严格控制变形沉降的形式。设计计算主要包括排桩嵌固深度计算、截面承载力计算等。对于不太深的基坑，其悬臂式排桩深度不应超过5m，通常采用静力平衡法或基床系数法进行计算。

3.4 拉锚式支护

拉锚式支护是浅基坑支护的一种方式。拉锚式支护可分为两部分：挡土结构和外拉系统。外拉系统主要分为地面拉锚式和锚杆式。在基坑地质条件较好地区，将锚固端插入土层中固定住，将另一端固定在支护结构或建筑物上，通过利用锚杆和岩土相互作用产生的摩擦力来对基坑进行支护。为了适当提高支护结构的稳定性和强度，应尽量均匀分布基坑周围的锚杆。根据锚固位置和所锚固的基坑挡土结构受力的不同可将拉锚式支护分为两种，分别是：地面拉锚式和双层锚杆式两种形式。拉锚式支护的最大优点是基坑开挖和基坑支护各不影响，方便施工。通常适合用于开挖面积较大、深度较浅或是那些要用机械设备挖土，不可以安设横撑的基坑。

综上所述，基坑工程是指在地表以下开挖的一个地下空间及其配套的支护体系。而基坑支护就是为保证基坑开挖，基坑支护体系是临时结构，安全储备较小，具有较大风险，基坑工程具有很强的区域性。本文对深基坑支护与土方开挖施工技术进行分析，希望通过本本文的研究，能够保证工程自身的施工安全，而且希望可以为同类工程的施工提供借鉴作用。

[1]黄志刚.地铁车站深基坑支护施工技术研究[J].科技展望，2016，(28)：51.

[2]郭楠.兰州地铁车站某深基坑桩撑支护结构施工监测与数值模拟分析[D].兰州理工大学，2014.