临地铁深大基坑变形控制技术

王 迪

南京市建邺区建设工程质量监督站，江苏 南京 210000

1 工程案例

南京世茂G11 商办项目位于南京市建邺区，基坑北侧为集庆门大街，东临云锦路，南侧为幸福河，西侧平行于江东中路和地铁2#线区间运行隧道，基坑边线距离地铁区间隧道为16～18m。基坑占地面积4.5 万m2，为整体大底盘地下室，地下四层，开挖深度约为23m，基坑围护采用地下连续墙+四道混凝土内支撑。

2 基坑风险控制措施

根据项目周边情况和基坑安全及地铁区间隧道控制要求，采取以下施工措施：

（1）基坑分区跳仓卸荷。

（2）临地铁侧条形坑内土体的预加固。

（3）挖士支撑的时空效应法要求。

（4）临地铁侧条形坑钢支撑轴力伺服系统的应用［1］。

2.1 分区跳仓卸荷施工技术

根据拟建工程塔楼和裙房布置，在基坑内增设四道临时分隔墙，将整体基坑划分为五个单坑；为防止基坑因一次性开挖土方量过多出现基坑隆起引起基坑变形，五个单坑分为四个批次跳仓开挖施工，批次间施工搭接逻辑为前一个批次正负零结构施工完成开挖后一个批次基坑。本工程基坑施工逻辑顺序为Ⅳ区、Ⅲ-1 区→Ⅲ-2 区→Ⅱ-2 区→Ⅴ区［2］（见图1）。

2.2 临地铁分离条形坑

图1

在临近地铁侧单独分离出狭长的Ⅴ区最后施工，有效缓冲前三个批次基坑施工产生的基坑变形对地铁区间隧道的影响。为防止基坑开挖面以下土体变形导致围护结构变形，可能影响到地铁区间隧道，对于条形坑内基底15m 深度范围内的土体，采用三轴搅拌桩预加固，三轴搅拌桩纵横向搭接250mm，水泥掺入量控制在15%～20%，通过三轴搅拌桩预加固改善坑底土性，减少基坑开挖过程中围护结构的下部变形［3］。

2.3 挖土支撑时空效应

挖土施工严格遵循设计要求的平面分区、分坑进行各阶段土方开挖，每个分区均严格遵循“分层、分块、对称、均衡、限时”原则。

考虑到Ⅱ-2 区、Ⅲ-1 区、Ⅲ-2 区的水平支撑形式为对撑加角撑的形式，故对于该三个区，土方开挖均按照对称原则划分为对撑区、角撑区和无撑区，总体开挖顺序基本为先开挖对撑区，再开挖无撑区和角撑区；考虑到控制整体基坑周边变形，减少长边效应，在角撑区和无撑区的施工顺序上，部分采取跳仓开挖的布置，尽量减少整条基坑长边暴露的情况发生［4］。地铁侧Ⅴ区狭长缓冲基坑平面上采用抽条开挖方式，抽条宽度控制在 8 m 左右，开挖由南向北留土护坡，放坡坡度≯ 1：2。

为减少时空效应，Ⅱ-2 区、Ⅲ-1 区、Ⅲ-2 区和Ⅳ区内每个小分区的土方开挖完成后的6d 内必须完成混凝土支撑浇筑工作；Ⅴ区土方开挖后具备2 根钢支撑吊装的工作面即开始吊装，控制在24h 内。

最后一层土方开挖及基坑检底时，以300 m2为一个单元随挖随浇垫层，无垫层坑底最长暴露时间≯36h。

2.4 钢支撑应力补偿系统

临近地铁的Ⅴ区基坑为条形坑，为保证基坑施工过程不对临近地铁产生影响，深化了Ⅴ区围护体系，Ⅴ区为三道水平支撑，其中第一道水平支撑采用传统钢筋混凝土支撑，第二道、第三道支撑采用应力补偿钢支撑系统，每道钢支撑为68 根共计136 根，其中共有80 根需在近地铁侧安装应力补偿系统［5］。

钢支撑应力补偿系统由PC 人机交互系统，PLC 控制系统，油压泵压力系统和钢支撑系统四部分组成，通过油压泵压力系统电控调节，对地下连续墙产生稳定的支撑应力，保证基坑围护结构不发生变形，从而保护基坑周边设施的安全。

3 结语

本工程基坑占地面积大，开挖深度深，周围环境较复杂，项目处于长江漫滩区，地质环境条件不利，基坑安全控制要求高。通过本工程实例实践，采用本文所述施工技术，可以严格控制深基坑变形并保护周边环境，临地铁深大基坑综合施工技术具有一定的推广应用价值和社会效益。