【正文】 第一篇：地鐵深基坑支護工程的設計與施工探討地鐵深基坑支護工程的設計與施工探討李志敏中鐵第四勘察設計院集團有限公司湖北省430063【摘要】：改革開放以來，我國的經(jīng)濟發(fā)生了突飛猛進的變化，人們的生活水平也得到了很大的提高，汽車已經(jīng)成為大眾化的產(chǎn)品，隨著車輛總量的增加，交通變得越來越擁擠，為了緩解交通壓力，各大城市開始興建地鐵。在地鐵建設施工中，地鐵車站的深基坑開挖一直是一個難點，在開挖過程中總是存在各種各樣的問題，這給地鐵建設留下了很多的安全隱患。本文筆者就根據(jù)自己的經(jīng)驗，設計過程中深基坑支護的類型與選擇做出了分析，對地鐵車站深基坑開挖施工中經(jīng)常遇到的問題及施工控制要點、相關維護方案等進行了分析?！娟P鍵詞】：地鐵車站；深基坑；開挖；技術中圖分類號：U231+.3文獻標識碼：A文章編號：引言眾所周知，在20世紀70年代末基坑工程開始在我國展開廣泛的推廣，那時我國的改革開放剛好處于興盛的時期，基本建設越來越多，相應的基坑也越來越深了，開挖深度也就更深了。隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，目前我國已有很多的城市擁有了軌道交通線。因為軌道交通線路很多都是從市中心穿越的，但是隨著地下空間開發(fā)的速度不斷的加快，現(xiàn)在的基坑越挖越大、越挖越深。由于深基坑工程的風險高、影響因素多等特點，深基坑安全事故給國家和人民帶來不良影響和很大的經(jīng)濟損失。世界各國已經(jīng)有不少學者開始進行相關的研究，而且也已經(jīng)取得了一定的成就。一．設計過程中深基坑支護的類型與選擇在各種類型的建筑施工過程中都需要進行基坑的開挖，對于一些較小的施工項目，基坑的開挖深度較小?？梢圆捎弥苯娱_挖和放坡開挖兩種簡單方便的模式。但是對于大型的建筑工程或者是周圍的施工空間較為狹窄的情況就需要進行基坑支護。進行基坑支護的主要作用是起到擋土的作用，另外一個方面進行基坑支護可以對周圍的建筑物和環(huán)境有一個較好的保護作用。、鋼板樁支護鋼板樁支護的形式主要是采用熱軋型的鋼材進行鉗口和鎖口，將鋼板樁相互連接在一起，形成一個整體的鋼板墻結構，這樣可以起到很好的擋水和擋土的作用。目前常用的鋼板樁支護結構形式主要有Z形、U形和直腹板等結構形式，因為鋼板的加工工藝比較簡單，材料的來源也比較廣泛。所以采用鋼板樁支護得到了廣泛的應用。深層攪拌水泥樁水泥攪拌主要是起到對軟土地基的一個加固和飽和的作用。水泥起到了固化劑的作用，利用水泥和軟土的一系列物理化學的反應，能夠形成一定強度的水泥加固體，使得軟土地基的承載能力顯著提高，并且也增大了軟土地基額變形模量。根據(jù)相關試驗研究表明，當水泥摻入比在8%～20%之間，水泥土重度比可以提高約3%～5%左右，而且水泥土的含水量可以降低10%，可以看出水泥土可以明顯的起到改良土質(zhì)的作用。，相比于未處理的軟土地及其抗壓強度提高了幾十倍由于水泥土抗拉強度與抗壓強度具有一定的相關性，抗拉強度一般等于（～）抗壓強度之間，這意味著水泥土抗拉強度也得到相應的提高。、排樁支護排樁支護主要是在利用鋼筋混凝土在柱子之間進行挖孔，鉆孔灌注樁是擋土結構的重要組成形式，主要是在樁與樁之間進行柱子的布置。使得相鄰的樁之間能夠很好的聯(lián)系在一起，然后通過鋼筋混凝土膠管來形成一個完整的結構體系。錨噴網(wǎng)支護一般指聯(lián)合使用錨桿和噴混凝土或噴漿的支護。錨噴網(wǎng)支護在深基坑支護中是利用比較多的，錨噴支護常緊跟開挖掘進，平行作業(yè)，特別是在隧洞或地下廠房施工中采用分部開挖的方式時，可隨著開挖斷面的擴大，邊挖邊噴，直至全斷面完成。深基坑的支護工程涉及的領域比較廣，在基坑支護過程中要用到結構力學和土力學等學科的內(nèi)容。另外也要根據(jù)不同的工程的實際情況采取不同的處理措施。針對具體的工程實際問題要進行基坑支護方案的優(yōu)化，通過方案的優(yōu)化可以不斷積累深基坑支護的成果實踐經(jīng)驗。在設計過程中一定要根據(jù)本工程實際情況，綜合的考慮, 本著技術先進、經(jīng)濟合理、確保安全的原則,組織技術專家組分別進行了計算和論證, 最終決定采用合適的支護結構。基坑開挖施工為地鐵車站施工中一個最重要的工序，施工中按照施工規(guī)范及設計要求操作，在開挖過程中掌握好“分層、分步、對稱、平衡、限時”五個要點，遵循“豎向分層、縱向分區(qū)分段、先支后挖”的施工原則。土方開挖到各層鋼管支撐底部時，及時施作鋼管支撐?；娱_挖必須分段、分層、分區(qū)、對稱進行。縱向放坡時，應在坡頂設置擋水土堤，防止地表水沖刷坡面和基坑外積水流入坑內(nèi)?；娱_挖后及時設置坑內(nèi)排水溝和集水井，防止基坑內(nèi)積水?；涌v橫向放坡根據(jù)地質(zhì)、環(huán)境條件取開挖時的安全坡度，要求不得陡于1：1。對暴露時間較長或可能受暴雨沖刷的縱坡采用網(wǎng)噴等坡面保護措施，嚴防縱向滑坡，土方開挖的順序、方法必須與設計工況一致，開挖第一層土時每一段的開挖長度一般不超過12m；其余各層開挖時，每段長度一般不超過6m，開挖時間和鋼支撐安裝時間在16小時和8小時。基坑開挖時嚴禁大鍋底開挖，應進行基坑驗收，并改用人工開挖至基底，及時封底，盡量減少對基底土的擾動。施工時嚴禁挖土機械碰撞支撐，嚴禁人員在支撐上行走，支撐表面不允許加荷載，安排專職安全員跟班作業(yè)?；娱_挖時應及時施作樁間網(wǎng)噴層，保證樁間土體穩(wěn)定。開挖至基底后及時施作接地網(wǎng)。加強基坑穩(wěn)定的觀察和監(jiān)控量測工作，以便發(fā)現(xiàn)施工安全隱患，并通過監(jiān)測反饋及時調(diào)整開挖程序。三．保證基坑開挖的技術措施開挖應把基坑側壁的穩(wěn)定成型放在首位，已開挖的基坑側壁不穩(wěn)定時應及時處理，不許再向下開挖。對圍護樁侵入基坑開挖線以內(nèi)的部分，隨開挖及時鑿除，為找平層施工工序做好鋪墊。限制基坑開挖線以外地面堆土堆物荷載不超過20KN/m2，并做好計算校核工作，隨時檢查確保安全。開挖過程中隨時做好基坑內(nèi)的排水工作，及時排出坑內(nèi)積水，確保開挖過程中基坑底部干燥，確保基坑底部強度和穩(wěn)定性不被破壞?；觾?nèi)的給排水管線應將管道內(nèi)水排除干凈再進行土方開挖施工?；娱_挖過程中，及時進行地質(zhì)描述，做好開挖記錄，當?shù)刭|(zhì)情況變化并與設計不符時，應立即報監(jiān)理工程師和設計人員，及時調(diào)整施工方法。密切監(jiān)測基坑周圍水位線的變化，當發(fā)現(xiàn)問題時及時采取措施以減小基坑降水對周圍建筑物的影響。其具體措施詳見降水施工方案。施工中各工序應以測量監(jiān)測為指導，根據(jù)水位變化，圍護樁位移，軸力計的大小，基底反彈量等數(shù)據(jù)調(diào)整施工方法。結束語隨著經(jīng)濟的發(fā)展，交通擁擠已經(jīng)成為人們急需解決的問題之一，于是地鐵成了我們的首選方案，近年來，大量的地鐵交通建設在各大城市興起。為了保證通行質(zhì)量，地鐵車站深基坑開挖施工技術受到了人們的普遍關注。根據(jù)大量的實踐和研究表明，根據(jù)地鐵車站基坑的位置和周邊建筑環(huán)境，同時結合基坑自身結構特點，提出合理的開挖順序和方法及和其相匹配的圍護方案與圍護形式，能夠確保地鐵車站深基坑自身邊坡的穩(wěn)定性和結構安全。本文筆者已經(jīng)針對這些問題作了簡要的分析和論述，希望在實際施工過程中，施工單位可以給予足夠的重視，避免出現(xiàn)工程質(zhì)量問題。參考文獻：[1]楊立軍，某基坑支護工程局部垮塌事故剖析[J]，山西建筑，2009 [2]高江，城市地鐵車站施工方法選擇研究[J]，工程建設與設計，2009 [3]柯書梅，地鐵車站基坑工程設計與施工[J]，巖土工程界，2008第二篇：地鐵深基坑各種常見支護形式（范文）地鐵深基坑各種常見支護類型施工總結中鐵一局第五工程有限公司 陳國康 前言深基坑不論何種支護形式,它的作用主要是為了擋土、截水、保證坑底穩(wěn)定的作用,同時可以承擔必要的施工荷載、控制土體變形、保證基坑周邊已有建筑物在施工過程中的安全，同時為在建地下結構工程施工提供起碼的施工條件。隨著我國城市建設的規(guī)模越來越大，地鐵和高層建筑基礎設計越來越深，對深基坑支護要求越來越高，基坑開挖支護項目愈來愈多，而基坑支護技術具有技術復雜、綜合性強的特點，它與水文地質(zhì)勘察、支護計算、開挖作業(yè)方式、施工質(zhì)量要求、監(jiān)控和現(xiàn)場管理等諸多因素有密切關聯(lián)，同時對工程工期、造價、和臨近建筑物又有舉足重輕的影響，而深基坑支護工程大多為臨時性工程，設計院一般會綜合考慮支護結構的安全、經(jīng)濟性、便利性及參考業(yè)主意見，合理選擇支護方式。地鐵深基坑常見的幾種支護方式地鐵基坑支護應綜合考慮場地工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件、基坑開挖深度、降排水條件、基礎類型、周邊環(huán)境對基坑側壁變形控制的要求、基坑周邊荷載、施工季節(jié)及施工條件、支護結構使用期限等因素，做到因地制宜、因時制宜，基坑支護常見方式：放坡開挖+噴錨支護、土釘墻、鋼筋混凝土板樁、槽鋼鋼板樁、SMW工法樁、深層攪拌水泥土圍護墻、地下連續(xù)墻、鉆孔圍護樁+旋噴樁止水帷幕+鋼支撐（錨索）等。3 各種支護形式的適用范圍和施工方法 +噴錨（短釘）支護 本支護形式適用于周圍場地開闊，周圍無重要建筑物，地質(zhì)條件主要以回填土、粘土、亞粘土、少量砂卵層及強風化巖層，只要求穩(wěn)定，位移控制無嚴格要求，不適用于粉砂層厚和周邊有承壓水的基坑，本支護方式是價錢最便宜，回填土方較大。我公司施工的長沙地鐵項目西廣場明挖地鐵區(qū)間和出入段線明挖地鐵區(qū)間使用的本支護方式。⑴開挖施工 基坑采用挖掘機配合自卸車開挖，~2m左右，分段開挖長度根據(jù)混凝土噴射機的生產(chǎn)能力確定縱向100m左右。⑵刷坡，使巖面形成平整而規(guī)則的坡面，并清除坡面松土。⑶噴射第一層混凝土開挖形成平整坡面后立即噴射第一層混凝土，厚度為50mm左右。⑷施工短釘為保證坡面穩(wěn)定，放坡開挖邊坡上一般設計掛網(wǎng)，掛網(wǎng)用短土釘固定，短釘一般長度為1~3m，鋼筋直徑一般為22mm左右，當封閉層噴射混凝土達到設計強度70%后，及時施打短土釘，土體內(nèi)的短和巖層短釘選用小型鉆孔機具即可，然后逐孔注漿錨固。⑸掛網(wǎng)當錨桿水泥凈漿達到設計強度的70%后，即可掛網(wǎng)，并使其緊貼坡面，鋼筋網(wǎng)與錨桿焊接在一起。⑹噴射第二層混凝土完成掛網(wǎng)后，噴射第二層混凝土，噴射總厚度10cm，噴射混凝土的厚度檢驗采用埋設鋼筋標尺的方法進行。噴射混凝土面層中應設置泄水孔，以排除面層后的積水。⑺養(yǎng)生噴射混凝土初凝快，7天內(nèi)收縮變形較大，要在初凝后覆蓋灑水養(yǎng)生，養(yǎng)護時間為10～14天。圖1 “放坡+噴錨邊坡”實例圖1 圖2 “放坡+噴錨邊坡”實例圖2 土釘墻是一種邊坡穩(wěn)定式的支護,其作用與被動的具備擋土作用的上述圍護墻不同,它是起主動嵌固作用,增加邊坡的穩(wěn)定性,使基坑開挖后坡面保持穩(wěn)定。土釘墻主要用于土質(zhì)較好地區(qū),我國華北和華東北部一帶應用較多,目前我國南方地區(qū)亦有應用,有的已用于坑深10m 以上的基坑,穩(wěn)定可靠、施工簡便且工期短、效果較好、經(jīng)濟性好、在土質(zhì)較好地區(qū)應積極推廣。我公司施工的長沙地鐵項目杜花路下明挖地鐵區(qū)間上人防基坑和杭州地鐵九堡東站西端區(qū)間使用的本支護方式。土釘墻施工方法中也需噴射砼和掛網(wǎng)，噴砼和掛網(wǎng)步驟和“放坡開挖+噴錨（短釘）支護”方式類似，只是邊坡坡度可能更陡，基坑深度可能更深，僅是錨桿主動嵌固長度更長，有的長達數(shù)十米，由于鉆孔機械較大，在開挖時應在土釘孔下方約500mm處預留施工平臺，施工過程中鉆孔前應定出孔位并作出標記和編號,孔位的偏差不大于100mm。成孔的傾角誤差不大于177。3176?？咨钫`差不大于177。50mm，孔徑誤差不大于177。10mm。及時封閉、加固，初噴在基坑開挖后要立即進行，鉆孔、注漿、下錨應分段進行，確保及時封閉坡面，加固坡體。土釘支護作為主動嵌固形式，其嵌固力必須進行現(xiàn)場抗拔試驗，每一典型土層中至少應有三個專門用于測試的非工作釘，且整個支護工程不少于3個，測試釘進行抗拔試驗時的注漿體抗壓強度一般不小于6MPa。試驗采用分級連續(xù)加載。根據(jù)試驗得出的極限荷載可算出界面粘結長度的實測值。，土釘質(zhì)量進行驗收試驗時，每類土層不少于3根；抗拔力平均值應大于設計抗拔力；。圖3 土釘施工實例圖1 圖4 土釘施工設備圖 鋼筋混凝土板樁具有施工簡單、現(xiàn)場作業(yè)周期短等特點,曾在基坑和圍堰中廣泛應用,但由于鋼筋混凝土板樁的施打一般采用錘擊方法,振動與噪音大,同時沉樁過程中擠土也較為嚴重,在城市工程中受到一定限制。此外,其制作一般在工廠預制,再運至工地,成本較灌注樁等略高。但由于其截面形狀及配筋對板樁受力較為合理并且可根據(jù)需要設計,目前已可制作厚度較大(如厚度達500mm 以上)的板樁,并有液壓靜力沉樁設備,故在深度較淺基坑工程中或是在淺水區(qū)域圍堰或淺基坑仍使用支護板樁，多個單樁咬合形成支護墻，達到基坑擋水擋土的支護目的。地鐵明挖區(qū)間或出入口小型基坑的圍護可能用到此種方法。當河水流速較大，河床為砂類土、黏性土、碎石土時，“土方圍堰”不適合時施打鋼筋混凝土板樁圍堰，亦可采取拔除周轉使用。⑴預制板樁鋼筋混凝土樁應建立預制廠集中預制，其規(guī)格及所用原材料質(zhì)量必須符合設計要求和施工規(guī)范的規(guī)定，并有出廠合格證。⑵配備機具現(xiàn)場備足柴油打樁機（現(xiàn)在已有自行式履帶式和船載打樁機）、運樁小車、索具、鋼絲繩等施工機具。⑶作業(yè)條件：樁基的軸線和標高均提前測定完畢，樁基的軸線和高程控制樁應設置在不受打樁影響的地點，并應妥善加以保護，觀察并處理完板樁位置高空和地下的障礙物。然后打試驗樁。施工前必須打試驗樁，其數(shù)量木少于2根。確定貫入度并校驗打樁設備、施工工藝以及技術措施是否適宜。打樁時要選擇和確定打樁機進出路線和打樁順序，制定施工方案，作好技術交底。打樁機就位時，應對準樁位，保證垂直穩(wěn)定，在施工中不發(fā)生傾斜、移動。起吊預制樁時應先拴好吊樁用的鋼絲繩和索具，然后應用索具捆住樁上端吊環(huán)附近處，一般不宜超過30cm，再起動機器起吊預制樁，使樁尖垂直對準樁位中心，緩緩放下插入土中，位置要準確；再在樁頂扣好樁帽或樁箍，即可除去索具。樁尖插入樁位后，先用較小的落距冷錘1～2次，樁入上一定深度，再使樁垂直穩(wěn)定。10m以內(nèi)短樁