邻近浅埋基础建筑深基坑变形控制

陈 伟 平

(中铁上海工程局集团华海工程有限公司,上海 201101)

0 引言

随着经济快速发展，各个城市不断加大基础设施建设规模，而城市轨道交通的便利快捷，使之成为城市交通的重要组成部分。而城市轨道交通由于其特性，规划考虑时，不可避免的需毗邻各类建筑物设置站点。而在城市老城区及郊区，还存在着众多浅埋基础的老旧房屋，且由于道路普遍狭小，车站基坑与房屋距离较近，相比其他类型的基坑，需更加关注并控制深基坑变形，以减少对周边建筑沉降的影响。

本文以无锡地铁1号线南延02标南泉站基坑施工为背景，介绍了在基坑施工过程中所采取的各项基坑变形控制技术保证措施。

1 工程概况

南泉站为无锡地铁1号线南延线工程终点站，为地下2层岛式站，站后设双折返线，车站外包尺寸全长453.4 m。车站分为端头井段、标准段、配线段，端头井段基坑深约18.0 m，宽约22.2 m；标准段基坑深约16.6 m，宽约19.7 m；配线段基坑深约16.6 m，宽约10.7 m。车站主体结构采用明挖顺作法施工。

1.1 基坑围护设计

车站主体围护结构采用800 mm厚地连墙。标准段及配线段内支撑采用一道混凝土支撑+两道钢支撑(第一道采用700 mm×900 mm钢筋混凝土支撑、第二、三道采用φ609,t=16 mm钢管支撑)；端头井采用一道混凝土支撑+三道钢支撑+一道换撑钢支撑(第一道采用700 mm×900 mm钢筋混凝土支撑、第二、三、四道及换撑采用φ609,t=16 mm钢管支撑)。

1.2 工程地质水文情况

本次车站主体基坑开挖涉及的土层自上而下分别为：①1层杂填土,③1-1层黏土,③1层黏土,③2层粉质黏土夹黏质粉土,④层黏质粉土,⑤3层粉质黏土,⑥1-1层粉质黏土和⑥1层黏土，基底位于粉质黏土及黏土层上。

车站场址地下水主要包括潜水层、微承压含水层及承压含水层，根据勘察报告显示承压含水层水头不会对本车站基坑造成基坑底板突涌；在基坑开挖范围内的④层黏质粉土为微承压含水层，弱透水性，易坍塌变形、稳定性差，对基坑开挖施工影响较大。

1.3 周边环境情况

车站沿南湖路东西向布置，起于南湖路与兴隆路路口，终止南湖路与新八路路口，车站所处南湖路段两侧为南方泉古镇既有建成区。

周边建筑物较多，房屋老旧，距离基坑较近，基础均为浅埋基础，房屋沉降及地表沉降对基坑施工变形比较敏感，存在安全风险。其中佳家苑、鑫茂苑为5层,6层居民住宅小区，为本工程施工重点防护对象。鑫茂苑为6层住宅小区，距基坑24.2 m，受基坑变形影响较小；佳家苑(轴～轴)为5层住宅小区楼，距基坑8.7 m，距离较近，受基坑变形影响较大。

2 基坑变形控制措施

2.1 围护渗漏预处理

在基坑开挖前通过降水闭合试验分析，结合围护结构施工过程的回顾分析，判断可能发生渗漏的墙幅接缝，提前进行补强封堵。通过分析，判断出存在6处地墙接缝存在渗漏情况，因此在基坑开挖前，对地墙接缝位置采用高压旋喷桩进行了补强封堵。

2.2 优化支撑体系

针对重点建筑佳家苑小区区域范围，原设计支撑体系为一道混凝土支撑+两道钢支撑，为控制基坑变形，在第二道与第三道钢支撑之间增设一道φ609钢支撑，并重新调整支撑竖向间距，支撑体系调整为一混凝土三钢型式。通过对佳家苑区域增设钢支撑前后的基坑变形进行理论计算对比，可减小地表沉降约3 mm，见图1，图2。

另外针对佳家苑区域，投入钢支撑自动轴力补偿系统，实现支撑轴力全天候不间断监测，并根据所测轴力数据进行自动轴力附加补偿，控制基坑变形。

2.3 分层分段开挖，及时架设支撑

根据诱导缝和施工缝位置将基坑纵向分为约18 m～24 m的开挖段，在每个开挖段中，再分成小段分层开挖。各层台阶放坡开挖，放坡坡率根据各地层物理力学参数进行计算确定，坡率控制在1∶2～1∶3之间，确保边坡稳定。每个开挖台阶平台长度控制在6 m左右(2个钢支撑间距)，台阶挖土完成后，及时进行钢支撑架设施工，减少无支撑基坑暴露时间。钢围檩与地墙间缝隙及时采用早强细石混凝土填实，保证地墙—钢围檩—钢支撑之间的传力体系稳定。

2.4 掏槽检缝，围护渗漏及时处置

基坑开挖过程中，对地墙接缝地面以下5 m至基坑底范围实施掏槽检缝，每层土方开挖前在地墙边进行掏槽，如发现渗漏立即进行处置，确定无渗漏后进行土方开挖。

2.5 及时封底，科学组织施工，控制长边效应

基坑开挖见底后，及时施作垫层封闭基底，针对佳家苑区域每个开挖小段落(约6 m长)见底即组织进行垫层施工。另外组织安排好基坑开挖与结构主体施工之间的关系，避免结构施工节奏跟不上基坑开挖，形成有序流水作业，控制基坑长边效应。

2.6 设置临时存土场，减少外界因素干扰

在南湖路与缘溪道交叉口向东100 m设置临时存土场(距离车站约500 m)，若是基坑开挖过程中，遇到运土限制的情况，启用临时存土场，确保顺利出土，避免基坑不能开挖到位无支撑长时间暴露。

2.7 加强施工监测数据分析，信息化指导施工

关注基坑变形及周边建筑物沉降的监控量测工作，每天对施工监测数据进行分析预判，若有异常情况及时响应并采取相应措施。

3 实施效果

本工程基坑于2017年年底顺利封顶，最终由于基坑开挖施工引起的地表沉降最大9.3 mm，建筑不均匀沉降最大0.9‰，均未超出设计及规范标准要求，建筑物处于安全稳定状态，制定的建筑物基础加固应急处置预案也未启动实施。

4 结语

实践证明本工程采取的各项基坑变形控制措施正确有效，施工方案的制定和实施是成功的，能够为类似工程提供一定的借鉴与帮助。