城市明挖隧道深基坑支护施工技术措施研究

2020-09-02赵海峰

四川水泥 2020年9期

张伟赵海峰

（中交一公局第五工程有限公司，北京 100024）

明挖城市隧道深基坑支护施工技术的应用具有一定的风险性，并且实际应用过程中也相对复杂，在整个维护结构设计环节有必要全面且细致的进行地址参数分析，而后再制定针对性的设计方案。本文主要针对盐城三期快速路网工程隧道施工支护相关问题进行研究。

1 城市隧道施工难点

城市桥梁施工面临着众多困难因素，例如在隧道长达3000m的位置施工，即可采用明挖法进行施工，因周围的建筑或地质比较复杂、电力设备、通信线路以及地下管线比较复杂的情况，导致施工过程中面临诸多问题，如拆迁问题，三点迁改的数量太大，隧道的埋深过浅、一次性的浇筑用具太多等，这些或多或少的会对城市建设造成一定影响。有些街区的交通问题还需进行进一步的协调和管理。有的基坑段距离存在比较重要的建筑物，这也会引起施工过程中产生不必要的风险，所以要采取加固措施；另外，明挖的基坑深度相对较大，进行作业的空间也就相对狭窄，进而导致地质层中砂层和水给基坑支护增加难度。众所周知，我国是人口大国，并且建筑行业一直是国民经济的重要支撑，在建筑行业施工过程中城市隧道工程的建设直接影响建筑行业的发展水平，并且也体现了整个国家的交通运输状况。最近几年来人们提高了对于明挖城市隧道项目以及施工质量方面的要求，基于这一发展形势，越来越多的业内人士提高了对于明挖城市隧道施工项目效果及质量控制方面的重视，随着技术要求的不断提升，施工单位所肩负的施工压力也更为沉重，在此发展形势下，更要不断的进行技术完善与技术更新。下图1 为深基坑支护施工图[1]。

图1 桥梁深基坑支护图

2 应对城市明挖隧道深基坑支护施工难点的解决方案

2.1 围护和开挖深基坑

围护深基坑的主要方法包括放坡开挖技术、型钢支护技术、连续墙支护技术、混凝土灌注桩支护技术、土钉墙支护技术、锚杆支护技术以及混凝土和钢结构支撑支护技术。因隧道工程的环境相对复杂，所以不同的地段以及周边环境等的不同，选择使用的基坑围护方法亦不同[2]。

如环境极度复杂，则可采用锚索支护技术、混凝土灌注桩支护技术以及钢结构支护技术结合的方法，这种方式比较适用于软弱淤泥地层以及高层建筑较多的区域；如果地质条件以黄土、粉土、弱胶结砂土、粘性土以及杂填土为主，则可选用土钉墙支护技术，以保证周边的建筑群能进行妥善的拆迁；地表多杂填土，5m 以下深度的地方是软弱淤泥地层，则可采取钻孔桩和钢支撑的支护方式。

2.2 基坑施工技术要求

施工的要求要注意一些常见的问题。比如土钉成孔的直径不得小于120mm，注浆的过程中要保证全段，可使净水泥净浆，水泥可选用硅酸盐水泥；试验室要做好优选喷射混凝土和现场的配合与控制，正式施工前要做好试喷的工作，合格后在进行喷射，规定好喷射大板，并做好检验；喷射混凝土的过程中不得连续两次进行，为保证搭接方便，下部300cm 处不喷射，保持45 度鞋面形状；为保证施工稳定进行，基坑土方开挖和支护要做好配合工作[3]，开始之后则要立即土钉施工，保证工作面的暴露时间夏雨24 小时；及时检查混凝土的厚度，不满足时进行填补；不可使用回弹料替代喷射料。

2.3 施工基坑降水

如果施工现场的地下水位相对较低，则要采取坑外降水的方式，同时还要根据现场的实际情况进行必要的井管降水，确保建筑设施安全，此时降水的深度不得小于桩底1 米，可按照情况进行梅花状布置施工。

3 深基坑支护技术类型

3.1 排桩支护

排桩支护主要指的是通过助列式间隔布置的方式进行钻孔灌注逐步形成系统化的挡土结构。柱列式间隔布置要求桩与桩之间的布置形式更加密切，并且提高维护结构的刚度，使得整个结构更加可靠、更加严密，过程中还应当重视排桩变形的问题，若在软土区域施工那么则要提前做好软土地基的处理，而后再用水泥进行浙江搅拌，提高区域范围内的抗力，避免结构出现变形等问题。

3.2 钢板桩支护

钢板桩主要有钳口等共同构成，钢板砖的连接可以有效构筑钢板桩墙，主要用来挡水或挡土，它的应用价值相对较高。在施工规模小以及工程量少的情况下应用较为广泛。钢板桩施工同样存在弊端[4]，比如，可以引起地基变形以及噪声污染，将给周边居民的生活带来巨大影响。在深度较大的隧道深基坑坑支护施工环节此支护措施的应用需要重点控制，并且它的使用也易受到限制，要求相关施工人员做好系统化的设置，防止出现变形等多项问题，若基坑之后深度超过7 米那么不可采用此支护方式。

4 项目实施环节深基坑支护技术的应用与控制

明挖隧道深基坑支护技术的设计与应用过程中相对关键的环节当属初步设计，设计方案的好与坏直接影响隧道工程的施工质量，同时也决定了技术应用的可行性与合理性。深基坑支护施工技术的应用，要求在设计阶段相关设计人员掌握深基坑支护施工技术的应用要求，后再做好技术设计与规范，尽可能使得深基坑支护施工技术的应用更加科学化、合理化，尽可能使得设计目标与实际工程施工更加统一，从而令设计目标与技术应用方法处于协调的状态[5]。

明挖城市隧道深基坑支护施工技术的应用过程中要结合技术的应用需求，对整个工程施工过程加以管理，从而保证施工进度按计划开展，并且也有可符合合同控制的要求，达到质量控制的标准，长此以往，有助于形成质量控制体系，利于日后技术的管理与控制。要求深基坑技术应用过程中本着经济性与安全性的原则，制定对应的深基坑支护方案，同时还需结合施工的具体情况与外部环境的变化，其中包括基坑周边的复杂环境以及基坑深度等多项因素，选择可行性较高的施工方案，同时也要加强技术管理与施工管理。

实践操作环节需要结合工程规模以及施工现场周边的建筑物构筑布局，再参照基坑工程的安全系数以及稳定系数、抗滑移系数等等，尽可能使得支护结构尺寸达到隧道工程的施工标准，若过程中出现施工误差那么也应控制在合理的范围，避免出现支护结构变形等诸多问题[6]。此外，需结合区域范围内的水文条件与地质条件选择最为适宜的支护结构，保证构筑物的施工质量，同时也可减少对于整个工程施工质量的影响[6]。