地铁车站深基坑支护施工技术分析

2022-10-12刘洋唐凯

运输经理世界 2022年18期

刘洋、唐凯

(成都市建筑设计研究院有限公司，四川成都 610041）

0 引言

为了更好地满足百姓出行需要，越来越多城市开展了道路桥梁、地铁及地下管道等多方面建设，而这些建设都涉及基坑技术，尤其是深基坑处置技术，由于这一技术及工艺具有一定的综合性和复杂性特征，再加上对技术条件及施工人员水平要求较高，因此成为市政工程亟待解决的重要问题之一。如果未能处理好深基坑，那么极易出现安全风险问题，严重的可能会引发塌陷、滑坡和涌水事故，从而导致百姓生命财产受损，由此可见深基坑施工技术的重要性。就目前来看，随着技术的不断进步，在地铁施工项目方面推广使用了多种支护手段，例如锚杆、钉土墙等，这些对于保障深基坑稳定性而言具有重要意义。

1 深基坑工程特点分析

1.1 综合性

对于深基坑工程而言，受地下作业环境影响，在施工过程中需要结合周边环境的地质特征来开展作业，这样才能保障施工进程和施工效果。就具体来看，技术人员需要全面分析作业过程中可能出现的渗漏、强度及变形问题，由此来制订具有针对性和可行性的措施方案，这一方面可以保障地铁施工进度，另一方面可以保障作业人员的安全和地铁工程的后续使用效果。

1.2 隐蔽性与复杂性

与普通的地上工程作业相比，地铁项目整个作业环境与地面隔绝，因此施工过程具有一定的隐蔽性，再加上这一工程需要使用到一些复杂的设备，且整个工序流程相对繁杂，因此对人员技术要求较高，一旦出现操作不当问题，则直接会影响到深基坑质量。由此可见，在开展深基坑作业时，相关技术人员需要按照统一科学的标准，同时需要提高各操作环节的规范性和合理性，针对不同的路段，需要分析岩土特性及地质构造的具体特征，同时需要参考地下管线及建筑桩基等多方面因素，因此整个工程具有一定的复杂性特征。

1.3 区域性

深基坑对于岩土工程而言极为重要，其表现出较为明显的区域性特征。受不同区域的土壤及岩石特征影响，在开展深基坑施工作业时所采取的工艺方法及设备操作也存在较大差异。针对这一情况，相关作业人员不仅需要做好日常基础性工作，还需要严格遵循规章制度，提高整个操作环节的规范性，最大程度地避免在施工作业过程中出现人为失误问题，同时需要结合实际情况灵活调整施工方案和进度，这样才能保障整个施工的效率和质量。

1.4 高风险

对于基坑工程而言，其作业环境相对恶劣，因此整个作业具有一定的风险性。在具体的施工作业环节，相关技术人员需要做好风险防范工作，这对于保障整个地铁施工进度及作业团队的安全而言具有重要意义。技术人员需要根据岩石工程的复杂性特征灵活调整施工方案及进度，同时需要结合实际情况做好针对性的风险防控工作，及时修正施工方案中存在的不足，由此来保障整个施工过程的安全性和规范性。

1.5 时空效应

在实际进行地铁沿途工程施工的过程中，相关人员应该从根本上意识到深基坑施工的重要性。建筑工程施工完成之后，随着后续一段时间的使用，岩土内部的结构会发生很大的变化。相关人员应该从根本上意识到岩土物质结构稳定性的问题，在实际施工中，应该着重把握外形。相关人员应该从根本上意识到施工的重要性，应该准确地把握施工工期，全面提高整体的施工质量。在施工的时候应该充分考虑空间和时间的因素问题，事先做好施工调研工作，明确深基坑工程的施工内容。根据具体的施工情况和施工内容，制订详细的施工方案，全面提高整体的施工效率。

2 地铁车站深基坑支护技术

2.1 土方开挖技术

在对地铁和车站进行施工的过程中，相关人员应该明确深基坑支护技术的重要施工环节。应该明确具体的施工质量和施工标准，施工时，首先应该将土方全部进行挖掘和清理。在后续进行开发的过程中，还应该准确地把握开挖的重点。首先应该严格按照相关的标准和要求开展挖掘工作，在这些过程中还应该准确地把握开发顺序。从根本上保障相关社会人员的安全，保障相关人员的施工安全，应该制订详细的施工方案和施工计划。另外，还应该做好施工预测，考虑施工过程中可能出现的一些问题，并及时对这些问题提出相对应的解决方案。还应考虑到施工场地的占用问题，尽可能减少施工场地占用对环境以及周围民众出行造成的影响。应用施工技术和施工工艺的过程中，考虑到不同的施工工艺所产生的施工效果不同，应根据具体的施工情况，合理地选择施工工艺。

2.1.1 分层开挖

在施工的过程中，应采用分层开发技术。在应用这项技术进行施工的过程中，首先对深基坑的各层次进行科学合理的划分。遵循各方面的发展标准和施工标准，科学地进行划分，能够有效地提高整体的施工质量，也能为后续的施工带来一定的指导。进行分层开挖施工的相关人员，应从根本上明确施工安全的重要性。合理选择施工方式，加强分层开挖技术在深基坑施工中的应用。对每层的厚度进行分层处理，充分了解内部支撑体系和内部支撑结构，保证内部结构的稳定性。考虑到如果施工不当，可能出现塌方的情况，所以应合理地把握施工技术和施工方法，提高整体施工的安全性。

2.1.2 放坡开挖

在放坡开挖施工中，应准确把握施工技术和开挖技术，能有效提高整体的施工进度，并且能够保证在较短的周期内完成工程施工项目。从而减少这一过程中的成本支出，还能够提高工程造价的质量和效果。应充分了解放炮施工的特殊性，考虑到后续可能出现土方和滑坡坍塌的情况，在施工的过程中，应注意施工规范和施工标准，加大对边坡的防护。要制订详细的施工方案，要求施工人员严格按照方案中的内容开展施工作业，尽量避免安全事故的发生。在正式施工之前，相关人员还应进行施工现场的勘察工作，严格按照施工标准进行施工作业。

2.2 支护施工

在开展深基坑工程作业时，技术人员需要使用到支护桩来保障结构稳定性。以锚杆支护施工技术为例，这一技术在应用过程中可以通过灌注支护孔和固定钢丝绞线来实现支护效果，但是在实际应用过程中需要注重施工全面性，要求相关技术人员全面了解施工现场实际情况及水文、地质等具体数据，这样才能保障这一技术的使用效果。相较于其他支护施工技术而言，锚杆支护技术在应用过程中要求施工人员要全面了解地下深度数据，由此来确定锚杆深度和适宜位置，在明确了大致位置之后，需要使用锚杆机来详细检查并测定其水平位置及倾斜度，这些都有助于充分保障整个支护技术的使用效果和稳定性。除此之外，在进行灌注支护孔作业时需要保障深度和位置符合工程建设需要，再加上这一施工具有隐蔽性特征，因此一旦出现施工漏洞问题则很难进行补救，这也就意味着前期的数据勘察和检查记录工作极为重要。

2.3 基坑排水

为了更好地开展地铁车站施工作业，技术人员需要做好基坑排水工作，以此来保障整个工程施工质量。在具体的施工作业过程中，需要在开挖基坑阶段中设置好临时排水沟，一方面需要注重排水沟间隔，另一方面注重基坑开挖坡度，前者控制在30～40m，后者一般控制在3%～5%，这两者的设置可以有效避免基坑积水，从而提高排水质量。除此之外，在基本完成车站主体结构建设作业之后，技术人员需要使用螺栓来拧紧铁盖板、胶垫和法兰盘，同时需要做好临时集水井井口封闭工作，通常需要使用混凝土来封闭这一井口，由此来保障整体排水效果。

2.4 施工监测

对于百姓出行和城市交通领域发展而言，地铁车站的施工作业极为重要，而其中所使用到的深基坑支护施工技术极为关键，由于这一技术具有隐蔽性，因此在施工作业过程中需要做好全过程监测工作。在具体监测环节，技术人员需要根据施工图纸和施工环境来合理监控管理相关控制值和报警值，由此来保障整个施工作业在安全有序的前提下顺利开展。除此之外，为了最大程度地保障监测效果，技术人员需要全面控制施工重点环节，在开挖土方及基坑排水等方面做好质量管理。从这一层面讲，提高施工监测效率是保障整个工程质量的关键，在此基础上提高检测准确性可以有效保障深基坑工程得以顺利开展。

3 施工重点、难点分析及对策、保障措施

3.1 基坑变形控制

在对该工程开展深基坑施工作业前应充分分析周边环境，其西侧紧邻通车地铁线路，两者直线距离为34～36m，且基坑深度达14m，这意味着作业过程中容易受应力及负荷影响而导致出现变形。针对这一情况，技术人员应采取以下措施来完成实时监控，首先监控柱体垂直度，保障其偏差小于0.5%，在此基础上检查搭接长度，避免分叉；其次监控开挖过程，一旦发现异常情况则及时处理，在这一过程中实时收集上报监控数据，准确获取开挖进度信息；最后做好柱体加固处理并制订完善的应急预案，由此来保障整个工程作业有序开展。

3.2 与建筑物距离较近

在作业过程中，技术人员发现距施工区域15m 左右有老旧建筑物，且由于这些建筑物采用了基坑较浅的条形基础，这意味着需要采取合理的处理方法来避免导致周边建筑物变形。结合这一情况，技术人员经过分析之后，采取了以下处理方法。在开展三轴深搅桩施工作业时，首先保障深度控制在10m 以内，同时要求施工人员做到一次性开挖，并及时清理沟槽中的泥浆杂质，这样可以避免受地面隆起影响而导致出现作业事故。除此之外，技术人员需要加强对止水桩垂直度和均匀度等的控制力度，最大程度地保障其在使用过程中的受力效果，由此来避免出现变形问题。在达到开挖深度后，施工人员要及时铺设垫层并浇筑混凝土，通过控制施工时间来缩短基坑裸露时长。

3.3 机械设备复杂多样

受西侧和南侧高压线路影响，整个工程所面临的外部条件存在复杂性，再加上受到施工进度和施工期限影响，因此整个工程作业受到一定制约。为了更好地保障整体质量，管理人员在作业过程中需要做好进度管控工作，结合设计方案和实际情况提前规划各阶段作业施工时长，当出现工期延误情况时，需要及时寻找原因并调整进度。

同时，还需要安排专业人员做好设备和道路的管理工作，由此来保障设备设施高效调度及现场交通顺畅。除此之外，为了避免出现受施工材料消耗大而影响工程进度的问题，施工团队需要提前做好相关材料的采购及存储工作，在选择混凝土材料时需要提前考察并选择两家以上供应商，由此来保障施工材料及时供应。

3.4 地下管线保护

地下工程作业经常受施工区域的管道影响，因此在开展该项目工程作业时，施工团队要提前做好现场勘察工作，全面了解区域内布设的煤气管、污水管和雨水管等管线，在此基础上根据图纸信息调整制订出更加合理可行的施工方案，最大程度地避免对周边线路造成影响。

除此之外，为了提高施工效率和质量，施工团队严格落实责任制，明确划分工作职责和任务，这同样可以避免对管线的破坏，同时还加强了对作业过程的监管，通过设置监测节点来实时获取参数数据，其有助于及时掌握沉降信息和施工进度，从而提高对相关问题的解决效率，由此来提高对地下管线的保护效果。

4 施工期间对地铁的保护措施

4.1 基坑维护过程的保护

由于整个基坑作业需要使用到种类繁多的机械设备，因此施工人员需要提前做好设备的选择和运行调试工作，同时要在作业过程中控制好水灰比和搅拌速度，由此来提高混合料的使用效果。在作业过程中要合理控制三轴搅拌桩施工走向和施工速度，技术人员需要结合工程设计内容来控制注浆压力，由此来减少对地层的扰动和破坏，从而提高基坑维护过程的保护效果。

4.2 降水施工中的保护

结合该施工项目特点，周边岩体为风化泥质砂岩，且整个施工区域位于相对繁华的地段，周边地铁管线和居民区较多，因此为了最大程度保障基坑稳定性，在施工过程中要做好坑内外降水井和观测井的设置工作，前者设置38 口，后者设置36 口，由此来及时获取水位情况数据。除此之外，施工人员还要严格把控三轴搅拌桩注浆作业质量，由此来提高其结构止水性能，在此基础上通过科学检测区域水环境来避免基坑出现变形情况，从而提高整体结构的安全性。