地铁车站深基坑地下连续墙施工变形的研究

刘鹏

/中铁四局集团有限公司城市轨道交通工程分公司

地铁车站深基坑地下连续墙施工变形的研究

刘鹏

/中铁四局集团有限公司城市轨道交通工程分公司

随着地铁车站的不断修建，在建设过程中也出现了各种问题，其中在修建深基坑地下工程时经常会出现连续墙变形问题，这就为整个工程的质量安全埋下了极大的隐患，因此，需要加强对深基坑地下连续墙施工变形的研究与分析，进而有效的保证地铁车站工程的顺利进行，保证工程的质量。本文针对某地铁车站深基坑地下连续墙施工进行了分析，为今后地铁车站更好的解决深基坑地下连续墙变形问题提供一定的借鉴。

地铁车站；深基坑；连续墙；变形

一、地铁车站工程概况

该地铁车站的主体是中间双层暗挖，两端是双层明挖地下岛式，采用现浇钢筋砼箱型结构形式，车站基坑明挖段采用明挖顺做法，暗挖段采用PBA工法施工。车站两端为盾构区间，小里程端为盾构始发，大里程端为盾构接收。车站基坑标准段开挖深度为20m，基坑端头井开挖深度为22m，两个端头井与标准段围护结构均以地下连续墙施工为主，墙深分别为28.2m、32.1m。本车站基坑开挖深度范围内地层自上而下，分别为人工填土、粉质黏土及砂土，其中人工填土厚约1～3m，结构松散，均匀性较差，不利于基坑稳定。粉质黏土，厚度约16～23m，以可塑为主，局部软塑或硬塑，整个场地地层稳定均匀，工程性质较好。砂土，饱和密实均匀，工程性质较好。

二、深基坑地下连续墙施工方案

施工前需要对深基坑的土体进行加固与预降水措施，在施工时应当严格按照顺序进行，具体施工顺序如下：

（一）深基坑地下连续墙及混凝土的支撑需要达到设计强度，在钢支撑架设完工后，待坑内的水位降到开挖面1～2m以下再进行具体的开挖施工。

（二）土方挖土工序，采用倒退式阶梯拉槽方式进行，挖土时用反铲挖掘机分层处理，分段开挖两头的土体的纵向放坡坡度不得陡于1:1，以有效保证土坡的稳定，开挖中每段的长度为10～20m，不可出现锅底状，每挖6～8m就及时进行架设支撑。在土方开挖时应按照分层逐层进行开挖，在进行土方挖运时应当交叉进行连墙墙面清理、砂浆找平及支撑体系，在开挖接近底层时应当预留0.2m厚土方由人工进行清槽。

（三）依次开挖至每道钢支撑以下0.5米，并及时架设钢支撑，按设计要求施加预应力。下道支撑施加预应力后，需对其所有上部支撑复加预应力。在第一次施加预应力后12h内观测预应力损失及墙体水平位移，并复加预应力至设计值。

（四）禁止在支撑结构上通行挖掘机与车辆，在挖掘过程中需要加强对支撑、立柱、围护墙及固定桩等的保护，避免出现撞毁现象，支撑顶面施工的荷载不得大于4KPa。

三、深基坑地下连续墙围护结构变形特征分析

本地铁车站在进行深基坑开挖中实施信息化监测监控方式，对深基坑进行全程进行监测，主要是观测建筑物的沉降倾斜、地表变化、地下管线变化、墙体位移及墙顶水平位移等情况，在进行深基坑开挖过程中实施全过程信息化监测，将监测到的数据信息进行及时的研究与分析，进而及时发现问题并解决问题，为深基坑的顺利完工提供必要的保障。除此之外，在深基坑围护的四周每隔10-20m设置测斜管，并对测斜管进行时时观测，同时需要根据施工的具体情况及监测变形的波动速率进行相应的改善，进而保证工程施工的安全性。

（一）施工状态下的变形

在施工中要以监测结果为准则，选取不同厚度的连续墙作为代表，该地铁车站工程中分别取厚度为800mm、600mm的地连墙为代表，在不同的施工条件下对这两个地连墙的变形情况进行研究与分析，通过分析得出600mm的地连墙变形情况明显高于800mm的地连墙，且800mm地连墙变形曲线较为平缓，而600mm地连墙的变形曲线高低起伏较大，这就说明地连墙的变形程度与其厚度有着直接的关系。在对深层坑的顶部层土进行开挖时，其并不会对连续墙造成变形，主要是在开挖三层土以下时，开挖支撑预应力作用的时间及深基坑外的堆载都会造成连续墙的变形，进而加快连续墙变形的速率，因此，在对连续墙施工时一定要严格控制开挖的时间与数量，根据工程实际及相关规定进行时间与数量的安排。除此之外，在完成一道钢支撑安装后其墙体变形就会慢慢的趋于平稳，但在开挖中有时会将钢支撑长时间堆放在一侧，这时就会使这一侧明显比另一侧的位移较大，同时支撑体之间的相互作用及钢支撑预应力损失均会引发连续墙变形，因此在进行深基坑开挖时要充分考虑影响变形的各种因素，进而提早做好防护措施。

（二）不同测点见底后变形特征

在进行地铁车站深基坑地下连续墙开挖时，会运用一定的信息化方式对所有的监测点实施时时监测，再根据监测的数据进行分析与研究，通过对该地铁车站监测点数据的分析发现，地下连续墙变形值较为离散，深基坑在开挖过程中施工较为复杂多变，在实际的开挖过程中存在着很多的不确定因素，与施工前所预想的变形情况不尽相同，因此，在对深基坑地下连续墙进行开挖时需要根据具体的实际情况来改善其变形情况。

（三）墙体最大位移与时间关系

针对墙体施工最大位移与时间进行监测，一般变形监测的时间以一个月为准，随后再对地下连续墙的最大位移进行监测，通过对该地铁车站深基坑墙体变形的监测发现，在开始进行深基坑内二层土的墙体施工前，墙体的稳固性较强，随着开挖时间的不断加大，其地下连续墙的变形量也在不断极大，同时支撑挡墙的暴露时间对地下连续墙的变形有着直接的影响，这就说明时空效应对地下连续墙变形起着一定的作用，针对这些变形应当采取以下措施：

1.针对时空效应。在开挖过程中要对地下连续墙的整个开挖时间进行严格的控制，待开挖见底后应及时的做好底板结构的加固，同时应当尽力缩短地下连续墙暴露的时间，开挖的面积与尺寸需要严格按照施工工艺严格加以控制，逐层逐步的进行开挖施工，并依次进行架设支撑及预应力的施加，进而有效的减少变形的速度，为有效防止地下连续墙的变形提供帮助。

2.针对变形峰值。根据上文描述可知，地下连续墙的厚度越薄其变形越大，越较为曲折，因此需要严格控制地下连续墙的厚度，通常地下连续墙的厚度应当增加到600mm以上，以有效控制地下连续墙的变形。

3.针对施工因素。通过对地下连续墙的监测可知，其变形情况复杂且具有一定的离散性，这就表明施工因素对地下连续墙变形有一定的影响，因此在进行地下连续墙施工中应当不断优化施工技术、施工工艺及施工管理等，为有效控制地下连续墙变形提供保障。

四、结语

综上所述，在进行地铁车站深基坑地下连续墙施工中需要加强施工现场的监测，进而得出相应的监测数据，针对这些数据进行详细的分析与研究，找出变形的原因，进而有效的提出应对对策，为有效控制地下连续墙变形问题提供帮助，进而保证整个地铁车站工程的质量。

[1]李海龙.地铁车站深基坑地下连续墙施工变形的研究[J].江西建材,2016(21).

[2]贵玉锋,王斌.地铁车站深基坑地下连续墙施工变形的研究[J].智能城市,2016(12).

[3]何滔，魏树健.地铁车站深基坑支护地下连续墙施工技术[J].城市建筑，2015(29).