地铁车站深基坑施工中对邻近建筑物的保护探讨

2020-02-15张豪猛

建材与装饰 2020年14期

张豪猛

（广东华遂建设集团股份有限公司广东广州 510800）

0 引言

近年来，地铁建设的发展可谓是十分迅猛，在全球各大城市中都是地下空间交通运输的重要工具。地铁作为常见的交通工具在城市交通轨道建设中发挥了重要的作用。而在地铁车站的建设中必须确保整体的建设质量能够达到城市轨道交通发展的需求，因此轨道交通部门需要根据施工条件和轨道交通发展的要求有针对性编制完整的施工方案。在地铁建设中深基坑作为地铁施工的重要部分，施工时不仅外在干扰因素多，还会对邻近建筑物的稳定和安全带来影响，所以必须通过采取有效的保护措施来降低对邻近建筑物的影响，以确保周边建筑物的安全。

1 地铁车站深基坑施工中对邻近建筑物的影响

在地铁车站深基坑施工中，一般在城市的主城区、建筑物较多、施工现场较小时需要对周边的建筑物进行保护。若在深基坑开挖期间没有及时进行支护保护，或支护保护的强度不够，都会导致基坑基底及附近土体发生过大变形，严重时还会导致深基坑出现坍塌隐患，不仅危害人的生命安全，还会造成巨大的经济损失。在深基坑开挖时会破坏和扰动土体的原始状态，使坑底出现回弹现象，再加上基坑降水时会使土层发生固结，这些因素都会对基坑附近建筑物下方土体的稳定。此外，由于土层的性质存在差异，在发生变形时会导致变形程度不同，这就会导致建筑物出现不规则变形问题，严重时会引发建筑物发生倾斜、开裂或倒塌等。深基坑施工是卸荷的过程，在距开挖边缘越来越远时应力释放也会逐渐衰弱，开挖降水又会导致土体出现不规则的沉降，由于沉降之间存在着差异，会使结构物和框架所承受的应力发生变化，一旦超过设计的承载限度就会使建筑物出现裂缝。

随着城市的快速发展，地铁作为城市重要的交通工具穿梭于整个城市的地下空间，而地铁车站多数都修建于城市中心或建筑物密集的地方，因此在深基坑施工时，必然会对周围的建筑物造成变形、沉降或裂缝等影响。

2 地铁车站深基坑施工中邻近建筑物的保护措施

为了降低地铁车站深基坑施工对周边建筑物的影响，通常在施工过程中采取以下四种保护措施，分别是改善基坑漏水问题、保证合理化施工工序、基坑周围卸载基底降压、完善排水沟和降水井布局。

2.1 改善深基坑渗漏水问题

在深基坑挖掘施工中，渗漏水是影响周边建筑物发生沉降的重要因素。在改善基坑渗漏水问题时常用的保护措施是加强灌浆堵漏。这种方法是指施工时在围护结构的外侧设置一道或几道止水帷幕，或者在预留袖阀管中注入水泥水玻璃的混合双液浆，这两种方法可以有效的防止围护结构连接处出现渗漏水问题，进而减少深基坑施工时对周边建筑物的沉降影响。

2.2 保证合理化施工工序

在地铁车站深基坑挖掘施工中，合理化的施工工序可以有效的减少基坑的变形和周边建筑物不均匀沉降问题。例如：在架设斜支撑之前要做好对撑架设工作，以此来解决钢围檩滑移问题。在安装钢支撑之前要调整至对撑与斜撑之间形成闭合的三角形。众所周知，三角形具有良好的稳定性，因此对撑与斜撑形成闭合的三角形就可以使基坑的稳定性得到保障。

2.3 基坑周围卸载基底降压措施

在进行地铁车站深基坑施工时，周边的建筑物会出现因土层承载力过大发生变形和沉降的现象。为了解决这一问题，需要在深基坑的周围进行必要的卸载和基底降压措施，以保障土层承载的应力是在设计范围内的。除此之外，地铁车站深基坑附近要禁止堆载建筑材料及构配件，以提高基坑围护结构稳定，进而保证周边建构筑物的稳固性。

2.4 完善排水沟和降水井布局

在进行地铁车站深基坑挖掘时，要提前做好地面的硬化处理，并在深基坑的顶部设置完善的排截水系统，以避免地表水进去到基坑中。其次，还有在深基坑中设置降水井和排水沟，这样避免深基坑的底部出现积水。一旦深基坑底部出现积水，必须及时就行抽排，避免深基坑的底部被积水浸泡。

在对地铁车站深基坑施工中对周边建筑物进行保护时，除了上述保护措施之外，还需要对基坑支撑体系及周边影响范围内建筑、构筑物等进行监测、巡视等，这样做的目的就是为了做到及时发现问题并及时解决问题。

3 地铁车站深基坑施工中临近建筑物保护措施的应用效果

在对地铁车站深基坑施工中邻近建筑物保护措施的应用效果进行分析时，本文选择上述施工措施中设置高压旋喷桩来改善深基坑侧壁渗漏水的措施进行详细论述。选取某城市沿南向北的地铁车站，主体结构为地下两层混凝土框架，深基坑深度为17m左右，地铁车站周围有已建好的居民小区，在深基坑施工期间对该小区的影响较大，需要高度重视对该小区及周边建筑物影响，以保证居民和建筑物的安全。

3.1 加固高压旋喷桩

首先在深基坑的西侧设置高压旋喷桩止水帷幕，并对基坑外的土体进行加固，以实现最大限度的降低围护结构出现渗漏的可能性。设置高压旋喷桩的直径为80cm，桩间咬合为20cm，桩心间距60cm，注浆范围为基地以下100cm，水泥用量为350kg/m。

工艺流程：桩点放样→钻机就位，校正复核钻机水平和垂直度→钻孔至设计标高→验证并下放喷管→开启设备待正常运行后喷30s→匀速上升旋喷→达到设计标高后继续喷射15s→冲洗机具→移动机具。

技术控制参数：

水泥浆水灰比：（1：1）；水泥掺量：350kg/m；桩径与桩间：80cm；喷嘴直径：1.8mm转速：10-25r/min；提升转速：10-15cm/min；空气压力：0.5～0.7MPa；泥浆泵泵压：20～25MPa。

3.2 基坑施工过程的措施控制

在基坑围护结构施工阶段，首先通过控制成槽机的抓土深度和冲桩机的速度、高度、振动对周边建筑物的影响。其次，根据施工现场的地层情况和地质报告对护壁泥浆的配比进行严格控制，并控制相邻墙体的成墙时间。然后，加强对深基坑外侧水位变化的监测，若围护结构出现漏水问题要及时进行处理，并使用坑外回灌井注水法降低地面的沉降变形程度，减少地层的不规则变形。最后控制深基坑开挖和支撑的过程。采用分段、分块、分层的土方开挖方式，减少动荷载对深基坑的影响，及时处理土方开挖过程中的渗漏水问题，挖至深基坑底部时要及时进行主体施工封闭基坑。