某近地铁基坑险情处理案例分析

高翔

摘要：由于邻近地铁基坑位置的特殊性，如基坑一旦发生险情，不但影响基坑本体的安全，还会引起邻近地铁结构的变形，影响地铁的运营安全。因此及时发现并排除临近地铁基坑的风险因素对保障基坑本体和邻近地铁的安全十分重要。

关键词：基坑 地铁 险情

一、项目简介

项目位于上海市杨浦区东北角，距离地铁十号线17m，地块形状呈扇形，地下基坑面积约6700m2，最大开挖深度15m。本工程拟建建筑物主要为一栋16层主楼及5层裙房，整个场地内下设3层地下室，局部为3层地下室。

二、水文地质情况

表1 基坑工程水文地质一览表

土层层号 土层名称 层厚（m） 层顶标高（m）（绝对标高） 土层描述

① 杂填土 1.10~3.20 4.38~3.41 湿，上部一般约2.0m含多量碎石、碎砖等建筑垃圾，下部以粘性土为主，局部表层约5~7m水泥地坪

②1 粉质粘土夹粘质粉土 0.30～1.60 1.51～1.25 湿，可塑，中等压缩，含云母、氧化铁斑点，局部夹多量粘质粉土。摇震反应慢，土面稍粗糙，干强度中等~低等，韧性中等~低等。

②3-1 砂质粉土 9.10～10.20 1.35～0.34 饱和，中等压缩性，局部夹粘质粉土、粉砂及薄层粘性土，土质不均匀。摇震反应快，土面粗糙，干强度无，韧性无。

②3-2 粉砂 1.70～2.60 -8.26～-9.04 饱和，中等压缩性，颗粒成分以云母、石英、长石等为主，局部夹砂质粉土及薄层粘性土，土质不均匀。

④ 淤泥质粘土 4.70～6.00 -10.06～-11.19 饱和，流塑，高等压缩，含云母、有机质及少量贝壳碎屑等，夹少量薄层粉砂，土质较均匀。摇震反应无，土面光滑有光泽，干强度高等，韧性高等。

⑤ 粉质粘土 5.20～8.20 -14.76～-16.49 很湿，软塑~可塑，中等~高等压缩，含云母、有机质、钙质结核等，局部夹少量粉性土，上部以粘土为主。摇震反应无，土面光滑有光泽，干强度中等，韧性中等。

三、基坑围护结构设计概况及地铁监测控制

基坑采用明挖顺作法施工，Ⅰ区基坑围护结构采用700mm厚地下连续墙，Ⅱ区基坑围护结构采用800mm地下连续墙。地下室均另设400厚内衬。基坑内采用高压旋喷桩裙边加固，宽6m，加固范围为基坑4m范围，内地墙成槽前采用三轴搅拌桩护壁，基坑外套打，基坑内搭接200mm，加固后抗渗参数≤1*107cm/s。Ⅰ区基坑内设置三道钢筋混凝土支撑，呈边桁架加对撑布置，Ⅱ区基坑内设置四道支撑，第一道为钢筋砼支撑，其余为钢支撑。

近基坑地铁内布设沉降变形监测点。基坑分块、基坑与地铁位置关系及地铁监测点布置如下图

图1 基坑分块、基坑与地铁位置关系及地铁监测点布置图

四、险情情况

2009年7月3日早上开挖Ⅰ区基坑至-10.00m左右时发现Ⅰ区和Ⅱ区的T形地墙位置有大量渗漏水并夹带少量泥沙。

图2 险情位置示意图

五、险情分析及处理

由于本工程地质情况不良，具有很厚的②-3层砂土，且在施工过程中为配合地铁车站施工，Ⅰ区和Ⅱ区的地墙施工有先后时间差，使得联接位置地墙产生冷缝，造成开挖过程中漏水漏砂。邻近地铁隧道侧地墙施工由于存在老的地下室桩基未清理，造成三轴水泥土搅拌桩加固效果不佳。另外，由于本工程Ⅰ区开挖时，地铁联通通道也在施工，共同影响地铁结构安全。

根据地铁监测数据显示，7月3日～7月7日期间对应地铁段垂直位移变化了-1.6mm，日变化量-0.4mm/d，远大于开挖期间平均-0.13mm/d速率；从图示曲线可以看出地铁仍有加速下沉的趋势，因此，须马上采取有效措施，确保地铁安全。

图3 地铁垂直位移历时曲线图

险情发生当日采用快速水泥封堵并在地墙后压注水泥浆，但仍无法解决渗漏问题，于第二日采用在坑外地墙接缝进行高压旋喷桩的措施进行堵漏，共施工4根高压旋喷桩，险情得以处理。

结语

1．对于开挖深度内存在类似②3层土的基坑应加以格外重视，施工过程中需要全程跟踪，对于有可能产生冷缝或其它渗漏水隐患的位置应在开挖前要求增加止水措施后方可实施。

2．对于距离地铁隧道很近且挖深和隧道埋深差不多的长条形基坑的开挖，对其开挖条件的验收进一步提高，对于开挖方案的审批应细化至每一层的时间限制及支撑跟进要求，对于可能在开挖过程中会影响这些时间节点的干扰因素在开挖前做好相应的预案。对于采用钢支撑形式的，在部分受力最大的道次位置应采用轴力自动补偿装置。另外，对于这类基坑的坑内地基加固也很重要。

3．对于地铁监护的监测方案的编制过程中也应充分考虑一些在建的设施结构，当该部分设施完成后应跟进补充监测。这是以后的监护工作中进一步完善的地方。

4．虽险情得以及时解决，但隧道在随后的1个月内仍在沉降，可见渗漏水并夹带泥沙的险情对周边环境的影响是比较久远的。

5．对于分大小基坑的项目而言，目前通常都是先完成大基坑开挖和地下结构回筑后再实施小基坑。而小基坑都为距离地铁结构最近，呈长条形，通常采用钢筋混凝土支撑加钢支撑形式。如果先施工小基坑，完成地下结构后再施工大基坑，意味着在大基坑和地铁尤其是隧道结构中间增加了一道隔离。该工序的工法在最近的地铁侧开发项目中也有所实施。

参考文献：

[1] 王士彬;李克勤;;浅谈深基坑施工中应注意的事项[J];黑龙江科技信息;2010年04期

[2] 卢光辉;;深基坑工程发展现状综述[J];西部探矿工程;2006年08期

[3] 季永蔚;浅谈深基坑工程应注意的几个实践问题——某医院防治综合楼基坑工程实例[J];江苏建筑;1998年02期

[4] 叶伟导;;某商住楼地下室深基坑工程的设计与施工[J];建材技术与应用;2010年05期

[5] 卫刚,孔祥国;地下工程堵漏小经验[J];施工技术;1986年03期

[6] 高有潮;;深基坑支护结构的设计与监测[A];中国土木工程学会土力学及基础工程学会地基处理学术委员会第四届地基处理学术讨论会论文集[C];1995年

[7]吴凯华;蒋美蓉;;软土深基坑工程开挖支护时空效应初探[A];中国土木工程学会隧道及地下工程学会第九届年会论文集[C];1996年

[8] 赵锡宏;刘国楠;;基坑开挖与地下工程[A];中国土木工程学会第八届土力学及岩土工程学术会议论文集[C];1999年

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。