城市轨道交通深基坑施工技术的重难点和应对措施分析

黄锐 HUANG Rui

（中国交通建设股份有限公司轨道交通分公司，成都 610023）

0 引言

伴随着建筑行业的发展，高层建筑数量增加，深基坑工程也越来越常见。作为建筑工程的常用技术，深基坑工艺对工程结构稳定性、安全性的提升具有重要作用。成都轨道交通30号线一期工程在工程具体施工中，由于深基坑工程工序多，周期长，因此施工中的问题也比较多，影响工程的降水效果和整体质量。如何解决深基坑施工的重难点，提高深基坑工程的施工质量，成为建筑行业目前的研究重点。

1 工程概况

市一医院站基坑总长约170.0m，基坑宽度为23.3m，有效站台长度为118m。设计起点里程为：YCK21+459.700，终点里程为：YCK21+629.700，有效站台中心里程为：YCK21+552.000，车站有效站台中心轨面埋深为24.4m，覆土4.0m，基坑深度约26.46m～28.99m，基底主要位于中风化泥岩。图1为市一医院站平面图。

图1 市一医院站平面图

2 深基坑施工技术特征

在深基坑施工中，要确保其深度在5m以内。受地质条件影响，周围路况、地下管道等存在诸多问题，如果周围建筑也存在问题，无论是基坑开挖还是排水施工，都会出现不良情况。围护结构、基本开挖、降水等，都是深基坑施工中需要检查的内容。基于周围环境、影响因素分析，深基坑施工既包括综合性的部分，还包括区域性的部分，由于深基坑在地下施工，规模大，要求高，其风险性、挑战性都比较大。同时，深基坑施工的复杂性、不安全因素等，都会给地质条件、地下管道带来一定的影响。总的来讲，深基坑施工具有深、窄、长等特性。（图2）

图2 市一医院站围护结构横剖面图及地质横断面图

3 深基坑支护技术介绍

3.1 桩孔开挖技术

桩孔挖开技术是一项跳跃式开挖技术，由于土质情况不同，采取的开挖方式也有所不同。比如风化的硬土或岩层，主要用风镐开挖；山楂土质则用手摇绞车开挖。具体开挖中，土质不同，面临的问题也不同，要格外注意松软的土质，开挖速度不能过快，也不能过慢。视承载桩体的设计要求开挖桩孔，用混凝土封底，防止其受狂风、流沙等侵蚀。

3.2 坡桩施工技术

坡桩施工技术的显著特点是成桩率高，由于操作步骤简单，得到广泛的应用。实际施工中，钻孔技术是一项集中使用的技术，需要操作人员严格按流程和标准进行，才能保证成桩质量和施工质量。护坡施工时，多次注浆处理，注意把握施工方法，控制注浆次数，以提高成桩几率，确保支护工程的安全性。

3.3 土层锚杆施工技术

土层锚固施工技术的要求较高，需要充分发挥出锚杆钻机的作用。合理操作锚杆，钻至指定位置后，在孔内注入水泥浆。完整校线锁定后，增强主体的强度，提升建筑物的稳定性和安全性。施工过程中，精准测量施工主体，明确钻孔位置和深度，使其更加科学、准确，防止施工误差的出现。一旦施工期间出现问题，要即刻停止操作，采取有效措施处理，从而保证后续钻孔工作顺利推进。注浆操作中，综合考虑浆体是否符合要求，做好排水工作，进一步保证深基坑工程的施工质量。

3.4 混凝土灌注桩

混凝土制备过程中，检查原材料配比是否合适。实际施工中，保证钻孔位置合适，严格把控钻孔深度，规范和优化施工流程。钻孔机施工完成后，认真清理孔桩，防止钻孔操作破坏墙壁。一旦墙壁出现裂缝，要立即采取相关措施，以免破坏整个结构。同时，严格控制钻进速度和强度，避免钻孔机出现过强的震动力。上述工作结束后，对桩位进行掩埋处理，注意控制掩埋深度，一般不能少于1m。

4 深基坑施工技术的重难点和应对措施

4.1 深基坑施工技术的重难点

4.1.1 周围建（构）筑多

车站北侧为市一医院，车站主体基坑距离市一医院地下室距离约为23.5m～29.2m，医院地下室（三层）底板埋深15.25m左右，为混凝土框架结构。车站南侧为仁和新城商业综合体，车站主体基坑距仁和新城地下室距离约为24.0m～29.4m，仁和新城地下室（三层）底板埋深16.5m左右，为混凝土框架结构。车站大里程端北侧靠近中国电信大楼，中国电信大楼为5层框架结构，独立基础埋深约6.0m，车站大里程端头基坑距中国电信大楼基础距离约为22.7m。

4.1.2 开挖难度大

基坑开挖深且车站底板处于中风化泥岩地层，开挖有难度。随着开挖深度增加，地下水系愈加丰富，降水深度达29m，大范围降水以及降水过程中周边地层的稳定控制成为车站基坑开挖稳定的关键因素；同时，开挖过程中若支护措施不当，会导致基坑失稳，引起周边建构筑物沉降或变形等危害。所以深基坑开挖对基坑周边建构筑物影响是本工程的重点。

4.2 应对措施

4.2.1 开挖保证措施

①准备工作。钢支撑运送到场，并预拼到位若干；凿除围护桩周围的混凝土，制作挡土墙，符合强度要求后进行第一道混凝土支撑；基坑开挖前，科学布置每个基坑的测量网点，放出轴线位置；结合工程要求和工作量，配置施工设备；制定完善的渣土处置手续，确保通过弃土点的桥梁、道路可以承受大型出土车的载荷；探测基坑和周围的管线，检查管线的保护情况。

②开挖。纵向开挖基坑时，在坡顶设置挡水土堤或截水沟，避免地表水进入基坑内。开挖完成后，及时设置集水井、排水沟，防止基坑内积水；做好基坑稳定的观察工作，及时发现安全隐患，并通过动态监测反馈结果调整开挖顺序；严禁超挖，分层开挖时每层标高不能低于该层中心轴线0.5m；结合支撑轴力的设计要求，对支撑进行预加轴力处理。结合各支撑的轴力损失，及时对轴力进行复加处理，以便控制基坑的侧向位移，防止或减少地表沉降。采用机械开挖时，严禁挖土机碰撞围护桩或基坑；严格控制纵坡的稳定性，适当修整开挖面，控制纵坡长度，避免纵坡滑坡。对于基坑开挖中出现的围护结构漏水问题，要及时采取注浆、补桩等措施，比如在开挖段两端设置排水沟、截流沟，及时抽出雨水或渗水。

注意事项：土方开挖时，施工设施、材料等严禁超过要求，车辆荷载不能超过要求的地面荷载，基坑两侧地面超载不能超过20kPa，盾构井范围内的地面超载不能超过30kPa。同时，严格控制重车便道和大型机械设备的荷载，并对场内土方出口进行局部加固处理；待土方开挖至坑底标高后，及时浇筑底板和垫层混凝土；每块土方开挖结束12h内，完成垫层混凝土的浇筑施工，以缩短基坑的暴露时间，增强基坑的抗变形能力。开挖过程中，由地质勘测人员根据勘测结果绘制地质图，发现土层和设计不符后，及时通知监理、设计人员处理。若开挖施工中遇到文物，立即停止开挖，保护现场，通知相关部门处理。

4.2.2 降水保证措施

根据地质勘查报告，本工程地下水有2种类型，一种是基岩裂隙水，一种是黏土层上方的上层滞水。对于基坑周围的地表汇水、上层滞水等，要及时用排水沟排水；对于基岩裂隙水，结合现场情况局部用管井降水，降水井直径Ф600mm。在基坑周围布设排水沟（300×300），避免地下水进入基坑，影响基坑的安全性。在基坑降水过程中，会导致地层颗粒物质流失，造成地面变形或沉降，影响地下管线、周围构筑物的安全性。在降水设计过程中，要依据《管井技术规范》中的要求，科学测定降水管井的出水含砂量，一般不能超过1/100000。基于降水试验进行设计，通过渗透参数明确井水井的数量、深井泵的数量。对于降水井的布置，要在基坑周围且不影响主体结构的施工，临近降水井间距30m。

为保证降水质量，要做好以下几点：①砂率层按照设计要求，选择规格为2mm~5mm的清洁石英圆砾；②保证孔壁的垂直度，确保滤管内有厚度足够的砂层；③井管焊接严实，无砂眼和渗漏；选择合适的降水、洗井设备。施工中注意保护管井。做好基坑内的明排水处理；一口降水井清洗完成后，才能投入另外一口，尽量提前抽水；④正式施工前，做好降水设备的调试处理，确保正常运转；⑤结合开挖深度，对降水井的运行数量进行调整，减少给环境带来的不良影响；⑥根据工程的实际情况，配备一定数量的设备，可参照表1。

表1 管井降水拟投入的设备

5 结语

综上所述，深基坑施工技术难度系数大，施工问题多，为了克服施工现场的质量和技术问题，需要施工人员在组织施工作业时，全面调查现场情况，采用科学、有效的处理方式，以保证深基坑施工顺利完成。本文结合工程案例，对深基坑施工技术的难点、应对措施进行探讨，得出以下结论：本工程的施工重难点是周围构筑多、开挖难度大，若施工中不加以控制，可能会影响工程质量；做好开挖施工、降水施工的保证措施，加大监管力度，能够规避施工安全问题的发生，保障深基坑工程的整体质量。