季康忠

（三方建設(shè)集團(tuán)有限公司， 杭州 310016）

1 引言

地鐵車站可分為地下站、地面站與高架站。國(guó)內(nèi)地鐵車站大多設(shè)置在交通繁華與人流量密集的區(qū)域，多數(shù)采用地下站。由于場(chǎng)地限制，基本不具備大開(kāi)挖條件，須設(shè)置圍護(hù)體系。在地鐵車站設(shè)計(jì)與施工中，基坑安全是保證地鐵車站的建設(shè)安全、快速、優(yōu)質(zhì)完成的必要條件。因此，圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工至關(guān)重要。

2 地鐵車站深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工中存在的問(wèn)題

2.1 設(shè)計(jì)問(wèn)題

由于地下車站處于交通繁華地段，受周邊影響不允許大開(kāi)挖，基本采用支護(hù)開(kāi)挖。常見(jiàn)有地下連續(xù)墻、鉆孔灌注樁、SMW 工法樁等支護(hù)。圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)地下水文與地質(zhì)情況、土質(zhì)參數(shù)、周邊建構(gòu)筑物情況等綜合考慮，不應(yīng)一味追求安全，造成不必要的浪費(fèi)[1]。

2.1.1 插入比不合理

圍護(hù)結(jié)構(gòu)受墻后主動(dòng)土壓力與被動(dòng)土壓力影響，向外產(chǎn)生側(cè)向水平位移，頂部最大，隨深度增加逐漸減小。在同等條件下插入比越小，坑內(nèi)墻體卸載中基底被動(dòng)土壓力不足產(chǎn)生隆起、圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)應(yīng)力變化最大、基底與圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形值越大，基坑穩(wěn)定性越差。插入比應(yīng)根據(jù)水文與地質(zhì)情況、基底加固措施、基坑支護(hù)設(shè)計(jì)等從安全、經(jīng)濟(jì)、可行方面確定。

2.1.2 支撐間距不合理

基坑支撐間距需結(jié)合基坑開(kāi)挖深度、圍護(hù)結(jié)構(gòu)極限變形值、支撐結(jié)構(gòu)剛度與整體穩(wěn)定性，同時(shí)還需考慮施工方便。結(jié)合上述內(nèi)容合理選用支撐類型與間距，確?；臃€(wěn)定、施工便捷。

2.1.3 地下水位控制不到位

地下水對(duì)基坑安全存在較大影響，控制地下水是保證基坑安全的重要內(nèi)容之一。如某地鐵站周邊有較多建構(gòu)筑物，設(shè)計(jì)單位在考慮止水結(jié)構(gòu)同時(shí)還應(yīng)考慮到地下構(gòu)筑物施工質(zhì)量問(wèn)題對(duì)基坑止水影響。部分設(shè)計(jì)單位因基坑降水會(huì)對(duì)周邊建構(gòu)筑物影響坑外采取少降水或不降水，加之坑內(nèi)降水水位須控制在基底以下1m，造成坑內(nèi)外水頭較高，水壓較大。

2.2 施工問(wèn)題

因地下連續(xù)墻、鉆孔灌注樁、SMW 工法樁等地下構(gòu)筑物施工過(guò)程中無(wú)法完全控制施工質(zhì)量、鋼板樁磨損過(guò)大接頭止水效果不佳等情況，易出現(xiàn)以下問(wèn)題：（1）圍護(hù)結(jié)構(gòu)存在縮頸、夾渣、鋼筋不足等質(zhì)量缺陷；（2）相鄰支護(hù)結(jié)構(gòu)形成有效整體；（3）圍護(hù)結(jié)構(gòu)滲透水或地下水沖刷造成水土流失；（4）支撐體系強(qiáng)度與穩(wěn)定性不足造成圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形。此外，在車站施工過(guò)程中，因?yàn)榈叵滤那闆r與地質(zhì)情況各不相同，易出現(xiàn)圍護(hù)結(jié)構(gòu)不夠完善而產(chǎn)生滲水的問(wèn)題。圍護(hù)結(jié)構(gòu)滲漏水一般多在接頭處，施工過(guò)程中應(yīng)注重接頭質(zhì)量，開(kāi)挖前先進(jìn)行探挖，如有滲水，則要提前處理。

2.3 地鐵深基坑內(nèi)或周邊的地表沉陷過(guò)大

通常狀況下，深基坑開(kāi)挖施工、基坑降水就會(huì)影響地質(zhì)的自密度，土壤會(huì)進(jìn)行流動(dòng)形成休止角，地表會(huì)出現(xiàn)一定程度的沉陷現(xiàn)象[2]。同時(shí)，由于當(dāng)前階段地鐵深基坑周圍基地加固施工技術(shù)不完善，施工單位不能根據(jù)周圍地面沉陷程度進(jìn)行精確計(jì)算，未能按設(shè)計(jì)文件中明確的各項(xiàng)加固方案落實(shí)針對(duì)性的應(yīng)對(duì)措施，因而未能最大限度地減少地表沉降。

2.4 支撐體系強(qiáng)度與穩(wěn)定性不足造成圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形

常用的深基坑支撐體系有混凝土支撐、鋼支撐、混凝土圍檁、鋼圍檁及以上2 種或多種結(jié)合。支護(hù)結(jié)構(gòu)（包括樁、墻、支撐系統(tǒng)等）的強(qiáng)度、剛度或穩(wěn)定性不足，也會(huì)引起支護(hù)系統(tǒng)破壞而造成圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形，乃至基坑坍塌。

3 地鐵車站深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工問(wèn)題的解決措施與策略

3.1 加強(qiáng)對(duì)滲水問(wèn)題的重視，做好降水措施

大多數(shù)地鐵車站深基坑安全事故中，地下滲水是引發(fā)安全問(wèn)題最主要的因素之一。如果滲水問(wèn)題是因?yàn)閲o(hù)結(jié)構(gòu)的不完善而引起的，施工單位應(yīng)及時(shí)采取補(bǔ)救措施。當(dāng)深基坑維護(hù)結(jié)構(gòu)施工時(shí)出現(xiàn)滲漏問(wèn)題后，為了不影響基坑安全和施工的局部滲透，施工單位應(yīng)當(dāng)根據(jù)滲漏的不同情況采取不同的封堵方式。一般用水泥水玻璃漿液（雙液注漿）、聚氨酯等注漿封堵，隔斷水流通道、填充后背空腔。如水流較大，還可采取高壓旋噴樁、高壓注漿等方式，具體措施根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況來(lái)確定[3]。

3.2 設(shè)計(jì)專項(xiàng)施工方案

提前進(jìn)行實(shí)地考察，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際與周邊環(huán)境因素進(jìn)行圍護(hù)結(jié)構(gòu)專項(xiàng)設(shè)計(jì)，制訂合理的施工方案，交監(jiān)察管理部門(mén)進(jìn)行審批。收到監(jiān)管部門(mén)的批復(fù)指示后，把專項(xiàng)設(shè)計(jì)方案交給施工單位，施工單位仔細(xì)分析該方案，制訂完善的施工計(jì)劃，執(zhí)行專項(xiàng)設(shè)計(jì)方案，嚴(yán)格把控施工質(zhì)量。對(duì)于未批復(fù)的施工方案，為了保證安全性，不得私自進(jìn)行施工。以某地鐵車站導(dǎo)墻施工為例，施工部門(mén)在對(duì)導(dǎo)墻進(jìn)行施工設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)先對(duì)導(dǎo)墻施工地面地質(zhì)進(jìn)行了解，如果在調(diào)查過(guò)程中發(fā)現(xiàn)導(dǎo)墻的施工地質(zhì)較為松軟，施工單位就應(yīng)當(dāng)在設(shè)計(jì)方案中制訂“從地表注漿加固、導(dǎo)墻做成‘┓┏’形現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，而且導(dǎo)墻施工采用C25 鋼筋混凝土，并保證壁厚200mm，兩邊導(dǎo)墻凈間距為840mm”的施工方案，這樣才能夠?yàn)楹笃趯?dǎo)墻施工提供參考，從而提高地鐵車站深基坑維護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工質(zhì)量。

3.3 減少地鐵深基坑周邊的荷載

由于地鐵車站大多建在人流量大、建筑物較集中的地段，擬建地段本身深基坑所承受的負(fù)荷比較大，此外，因?yàn)槭┕ぴO(shè)備和材料也會(huì)給深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)造成一定的壓力，所以，在地下車站建設(shè)中對(duì)深基坑的載荷能力有較高要求。為降低應(yīng)力影響，避免地表出現(xiàn)較大規(guī)模沉降、地面開(kāi)裂、建筑傾斜現(xiàn)象，減小深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的荷載是必須的，施工單位應(yīng)在區(qū)域附近設(shè)置警示牌，向過(guò)往行人進(jìn)行說(shuō)明，對(duì)周圍大型機(jī)械進(jìn)行限重，使其與施工現(xiàn)場(chǎng)保持距離，同時(shí)對(duì)深基坑周圍的堆載物進(jìn)行分類管理。施工單位還必須加強(qiáng)日常監(jiān)管工作，盡量減少深基坑周邊的荷載。

3.4 提高地鐵深基坑地連墻施工質(zhì)量

地連墻施工也是深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的重要組成部分。施工單位必須嚴(yán)格按照施工方案進(jìn)行施工，提高成墻質(zhì)量，為后期地鐵施工奠定扎實(shí)基礎(chǔ)。首先，采取跳槽逐幅施工方式，液壓抓斗槽壁機(jī)成槽，在成槽過(guò)程中應(yīng)選優(yōu)質(zhì)泥土作為護(hù)壁，為地連墻的后期施工提供保障。其次，在基坑開(kāi)挖時(shí)，設(shè)計(jì)人員也應(yīng)當(dāng)保證設(shè)計(jì)中心線外放，這樣，便可以避免地連墻在外側(cè)土坑的壓力下出現(xiàn)變形或者移位的情況。最后，嚴(yán)格按照加密的控制點(diǎn)和水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量、復(fù)核，確保基坑滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。

3.5 加強(qiáng)地鐵深基坑深層攪拌樁加固施工

深層攪拌樁是地鐵深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)固定的主要方式之一。具體加固措施是：加固材料選用深層攪拌樁抽條，加固側(cè)重點(diǎn)放在井段和深基坑的端頭以及側(cè)圍護(hù)，因?yàn)榧訌?qiáng)側(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的剛度可以有效地減小深基坑的偏移；加固方法采用裙邊加固，在加固過(guò)程中運(yùn)用立柱和支撐桿可以很好地加強(qiáng)偏載深基坑的整體支撐性能。在操作過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)計(jì)算工程的標(biāo)準(zhǔn)承受壓力程度，考慮到實(shí)際深基坑所承受的荷載與壓力，深基坑土體區(qū)域挖掘深度至少為3m。由于水泥硬化可以在一定程度上增加深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的受力強(qiáng)度，提高深基坑的穩(wěn)定性，所以，在地鐵車站深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)建設(shè)中，應(yīng)當(dāng)摻入適量的水泥，使結(jié)構(gòu)建設(shè)更具有安全性。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快，為了適應(yīng)社會(huì)高速發(fā)展，必須加強(qiáng)地鐵車站深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工質(zhì)量，結(jié)合不同城市環(huán)境、地質(zhì)和交通等因素的影響，采用不同的設(shè)計(jì)施工方案，保證地鐵車站基坑結(jié)構(gòu)的安全性及周圍建筑物的穩(wěn)定性。