張義偉

摘要：本文以某市某基坑支護(hù)土方開(kāi)挖工程為例，對(duì)臨近地鐵隧道的基坑支護(hù)變形控制難點(diǎn)及控制方法進(jìn)行了分析，旨在為類(lèi)似項(xiàng)目提供參考。

關(guān)鍵詞：地鐵隧道；基坑支護(hù)；變形控制

自城市地下空間得到開(kāi)發(fā)以來(lái)，其隨之成為了當(dāng)前世界性的發(fā)展趨勢(shì)，在充分利用土地資源上發(fā)揮了積極意義，并逐漸成為了當(dāng)前衡量城市現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。地鐵是現(xiàn)代城市的一種重要交通工具，因其人流量較大，位置較為密閉，故其安全性成為了各界研究重點(diǎn)。在對(duì)城市建設(shè)過(guò)程中，通常會(huì)出現(xiàn)不少與地鐵隧道臨近的深基坑工程，因該基坑位置非常特殊，僅是以基坑的穩(wěn)定已經(jīng)無(wú)法有效控制其變形問(wèn)題，為此，針對(duì)與地鐵隧道臨近的基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行變形控制是項(xiàng)目施工的首要任務(wù)。

1 項(xiàng)目概況

本項(xiàng)目為某市某基坑支護(hù)土方開(kāi)挖工程，該項(xiàng)目擬用于建設(shè)1棟商業(yè)用房，8棟電梯公寓，地下2層。該項(xiàng)目基坑面積大約為29514m2，周長(zhǎng)大約為740米，是超大型面積基坑?；A(chǔ)形式塔樓區(qū)域主要采取樁基礎(chǔ)，裙樓區(qū)域則主要采取淺基。

2 基坑臨近地鐵隧道側(cè)施工難點(diǎn)

（1）必須對(duì)基坑局部側(cè)面壁巖體進(jìn)行強(qiáng)化干預(yù)，避免出現(xiàn)軟弱層出現(xiàn)滑移，以免造成不良事故。

（2）基坑與地鐵1號(hào)線(xiàn)路隧道之間距離最近處只有5.8m；地鐵1號(hào)線(xiàn)施工中，其初襯運(yùn)用的是等級(jí)為C20的混凝土，二襯則采用的是等級(jí)為C25的混凝土，與其他線(xiàn)路相比，其隧道更低看，故對(duì)變形控制的要求更高。

（3）必須對(duì)支撐結(jié)構(gòu)爆破、圍護(hù)樁施工等環(huán)節(jié)進(jìn)行控制，以免在施工期間對(duì)地鐵結(jié)構(gòu)帶來(lái)不必要的影響。

3 臨近地鐵隧道側(cè)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)影響因素及變形控制

3.1 影響基坑變形的主要因素

在對(duì)基坑進(jìn)行開(kāi)挖期間，對(duì)臨近地鐵隧道造成影響的因素可概括為兩點(diǎn)，分別為坑底隆起變形與支護(hù)結(jié)構(gòu)發(fā)生水平位移，我們主要通過(guò)下列措施，來(lái)了解其對(duì)地鐵隧道變形帶來(lái)的影響：

假設(shè)基層無(wú)支護(hù)結(jié)構(gòu)，基于此建立起有限元對(duì)比模型，結(jié)合地鐵隧道中心所處部位的土體變形大小來(lái)作出對(duì)比分析。

模型1：將坑底位移限制為零，在對(duì)坑壁進(jìn)行開(kāi)挖時(shí)，使其面向坑內(nèi)自由移位20mm。

模型2；將坑底位置限制為零，坑底保持自由。

結(jié)合地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)以及本項(xiàng)目所掌握的相關(guān)資料，本項(xiàng)目對(duì)其各方面參數(shù)進(jìn)行了計(jì)算發(fā)現(xiàn)。模型1發(fā)生了12mm的水平位移，4.5mm的豎向位移；模型2的位移相對(duì)較小，僅是出現(xiàn)了<1mm的水平位移，<3mm的豎向位移。為此，模型2所帶來(lái)的影響相對(duì)較小，即坑底隆起變形給地鐵隧道帶來(lái)的影響，明顯小于支護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移帶來(lái)的影響。根據(jù)該結(jié)果，最終明確在項(xiàng)目變形控制中，關(guān)鍵是要加強(qiáng)對(duì)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的處理。

3.2 臨近地鐵隧道基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形控制

3.2.1 基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)選型

在制定圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案初期，需要對(duì)各方面因素進(jìn)行全面考慮。根據(jù)類(lèi)似項(xiàng)目基坑處理的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)實(shí)施變形控制的基坑工程圍護(hù)結(jié)構(gòu)，普遍以排樁內(nèi)支撐體系、地下連續(xù)墻或者樁錨支護(hù)體系。根據(jù)本項(xiàng)目的周邊情況以及地質(zhì)特點(diǎn)，最后提出了兩種施工方案，方案一：通過(guò)周邊部分跳挖結(jié)合大剛度維護(hù)結(jié)構(gòu)、中心島工法來(lái)處理；方案二：樁墻+大面積平面桁架內(nèi)撐或者斜向錨索與整體順做法聯(lián)合處理。前者較強(qiáng)的變形控制能力，并且更加適用于面積較大的基坑工程等優(yōu)點(diǎn)，但因其屬于懸臂結(jié)構(gòu)，故在施工中需要輔助措施。后者同樣具有較強(qiáng)的變形控制能力，而缺點(diǎn)是開(kāi)挖深度達(dá)到10.2m，需要兩道以上支撐。結(jié)合兩種方案的優(yōu)缺點(diǎn)分析，最終確定采取方案一來(lái)進(jìn)行施工。

3.2.2 雙排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)輔助措施

在對(duì)雙排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理中，針對(duì)其位移控制的附加措施，主要有四種，分別為：（1）在后排樁附加豎向預(yù)應(yīng)力錨索；（2）附加支撐；（3）對(duì)主被動(dòng)區(qū)進(jìn)行加固處理；（4）在樁頂設(shè)置反壓砂包。這四項(xiàng)措施各有優(yōu)勢(shì)，同時(shí)也存在相應(yīng)的缺陷，為此，本項(xiàng)目結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)所掌握的情況，考慮到前后排樁之間距離所受到的限制，在變形要求非常嚴(yán)格的要求下，最終確定以后排樁附加豎向錨索與支撐聯(lián)合應(yīng)用的方式來(lái)加強(qiáng)對(duì)變形的控制。

3.2.3 抖撐與水平撐方案比選分析

針對(duì)具備了帶撐排樁的支護(hù)結(jié)構(gòu)，其可劃分為帶水平撐雙排樁結(jié)構(gòu)與帶斜撐雙排樁結(jié)構(gòu)。結(jié)合本項(xiàng)目淺巖土區(qū)域，兩種結(jié)構(gòu)均能夠較好的發(fā)揮中心島工法的作用，但兩種方法存在的最主要的區(qū)別在于：（1）水平撐方案：該方法能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)斜撐缺點(diǎn)的有效規(guī)避，同時(shí)較好的實(shí)現(xiàn)對(duì)土臺(tái)位移的控制效果，保證在完成施工后，將其拆除后，仍然具有較高的質(zhì)量，避免基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)移位。（2）斜撐方案：該方法會(huì)對(duì)中心島工法預(yù)留一定的土臺(tái)，為后期支撐拆除地下室施工奠定基礎(chǔ)，但在拆撐之后，其剛度會(huì)迅速下降，極易出現(xiàn)位移。本項(xiàng)目通過(guò)綜合考慮，最終確定以帶水平撐雙排樁結(jié)構(gòu)施工，在施工中將其構(gòu)筑成雙排樁加一道中心島式的鋼架混凝土水平內(nèi)支撐，同時(shí)聯(lián)合坑內(nèi)保留反壓土臺(tái)與止水帷幕相結(jié)合的復(fù)合式支護(hù)體系。通過(guò)該方式，地鐵隧道的安全性又得到了進(jìn)一步的提升。

4 結(jié)論

總而言之，因與地鐵隧道臨近，基坑開(kāi)挖非常容易出現(xiàn)支護(hù)變形，在變性控制中，必須充分考慮各方面因素，同時(shí)綜合地質(zhì)條件，才能夠更好的達(dá)到變形控制效果，從而保證地鐵隧道安全性。

參考文獻(xiàn)

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