同济大学土木工程学院 上海 200092
摘要：在邻近轨道交通中对处理深基坑的问题是一项复杂工程，因此在实际轨道交通的施工中，需要加强对深基坑的设计，从而在良好设计中为轨道交通建设工作带来帮助，同时提升地铁隧道的安全性和稳定性。本文主要以某市的轨道交通2号线建设工程为背景，分析深基坑设计与施工控制的方法。
关键词：紧邻轨道交通；深基坑；设计；施工；控制方法
引言：
城市中的轨道交通在快速发展，出现了地铁区间在隧道建设中纵横交错的状态，一方面更好地服务了邻近地铁周围的商业以及人们的出行，另一方面提升了城市交通的运输效率。然而随着城市建设中出现的用地紧张问题，而深基坑建设常常紧邻运营中的地铁隧道，从而对地铁的隧道结构带来一定的安全威胁。因此，深基坑设计和施工中如何保护好地铁隧道的问题十分重要，本文从深基坑设计和施工两个阶段进行分析，并提出具体的控制措施。
1.分析轨道交通的周边情况
在本建设工程中，周边的实际情况是位于两条路的交汇处，其中深基坑位于第一条路的西南侧，与道路红线之间的距离约为14m，而另一条路则位于深基坑的东南侧,与道路红线相距大约12m，而需要重点保护的对象在深基坑的西北侧。此段运营区间隧道主要是混凝土组建为土管片进行建设，其内径是5400mm，外径为6000mm，分为两条线路，在隧道中的覆土厚度大约是5.6m～7.6m，在深基坑的边缘处距右线的隧道大约是2.6m。在轨道交通建设中，地铁隧道建设中的局部刚度要比土体大，而在一定长度之后，地铁隧道中的整体刚度则较小，抗变形能力也较差，易造成漏水或者是管片纵向破坏等问题。因此，建设部门需要根据当地的实际情况而加强控制地铁的隧道质量。
2.设计深基坑的围护结构
根据此过程的实际情况分析可知，在设计深基坑的方案中需要做好基坑工程围护结构的工作，因此在设计中提出两种支护相结合的方法，第一种是内支撑与地下连续墙，第二种是钻孔灌注桩与内支撑。因为在基坑围护的结构中，地下连续墙在施工过程中对环境所产生的影响较小，而水平抗侧所具有的刚度也大，并且在水平方向中出现变形情况也较小。此外，地下连续墙可以有效帮助挡土和止水帷幕，发挥了挡土、止水的作用。但由于地下连续墙在邻近轨道对保护建筑物的要求较高，而深基坑自身变形以及防水能力也具有高要求，因此，在深基坑的有限空间中，需要保持地下室的外墙、红线之间较近的距离[1]，在过程开挖方面，要保证深度在10m以上。而按照此段工程的情况分析，建楼项目中深基坑特点在深度开挖中要保持在6.6m～7.8m，而此时将会产生较大的工程造价，因此这种方案在本段工程建设中不建议使用，此时采用常规的方法钻孔灌注桩与内支撑相结合。本工程所采用的桩撑方案，把钻孔灌注桩作为深基坑的围护结构，在临近轨道区域采用直径1000mm、间距1300mm的钻孔灌注桩布置，在其它区域采用直径800mm、间距1000mm的钻孔灌注桩布置。
2.1 设计隧道支护桩
在保护地铁隧道方面，支护桩在施工中可以运用“跳打跳灌”，其对回旋成孔的工艺产生最小的影响[2]，因此需要严格地控制泥浆方面的配比，从而严格防止出现塌孔、缩颈的情况。在本工程中的2＃主楼中采用的是桩筏基础，其底面能够提升承载力，如果桩基超出变形的情况时，桩间土体自身可以有效提升承受能力，再加上其中的桩摩阻力，可以有效地减少桩间对隧道带来的不利影响，而针对于筏板底部设计需要在中层用粗砂垫层，其厚度保持在100mm～200mm之间,并利用其中临近的隧道一侧加强支护桩，从而减小了主楼所产生的荷载对隧道的压力。
2.2 分析支撑体系
在本工程中，深基坑支撑体系主要采用的是钢筋混凝土加强对顶式的支撑,其中的支撑标高和冠梁中心要保持齐平，支撑截面为600×600，而紧挨隧道部分深基坑的区域则需要防止拆撑所发生得变形[3]，因此可以采用换撑的方法加强深基坑的支撑，如通过角钢格构柱，起着立柱桩支撑的作用。
3.具体施工方法
3.1 开挖深基坑方式
在实际施工中，进行开挖时要合理保护周围的深基坑环境。首先要遵循的原则是“先撑后挖”，因此在开挖中要保持土体在支撑底面达到一定的标高，此时可以运用钢筋混凝土进行支撑，从而减少一些无支撑性的暴露时间，提升轨道隧道的安全性；其次，对于深基坑土的坡度处理，可以根据“时空效应”的理论进行分层、分块以及对称、平衡开挖。由于本工程中深基坑是紧邻地铁的隧道，覆土也较浅且存在淤泥，因此需要确保工程中深基坑与隧道施工的安全，可以采用分块处理，开挖土体在保持浇筑完成的基础上，再次实施回填施工，使得隧道强度能够得到保证，然后再进入另一块深基坑的开挖与施工，此时需要在施工中预留一定的缝隙，便于适度调整，其幅度不得超过一米，而单次开挖的深度应低于两米；最后处理深基坑分区进行开挖之后，需要做好减缓土体应力的释放，从而保证分块开挖能够顺利进行。
3.2 处理深基坑中的地下水
在处理轨道地下水时，可以采用两个不同的类型进行处理，一种是控制场地的地下水层出现滞水情况，另一种则是提升孔隙的承压水。深基坑中的地下水来源之一是上层滞水，在处理这类问题时，需要在上层滞水中进行基坑浅部填土，增加其渗透性，更好地排除地表水。此外在深基坑的外侧可以进行截水沟，这就需要与市政排水过程实施连接，从而有效地防止地面的雨水渗入渗基坑[4]。此外，由于考虑本工程所在的浅层存在上层滞水的情况，还需要做好防止淤泥涌泥的出现，此时可以在支护桩的背侧进行设置一个一排三轴的搅拌桩使其发挥止水帷幕的作用，止水帷幕在地面可以进入2-2的粉质黏土，而顶面则控制在0.5m左右，搅拌桩中的水泥掺量大约在20％左右。
4.结束语
某市地铁的2号线深基坑设计与施工分析，主要采用的是钻孔灌注桩和内支撑相结合方式进行支护设计，从而能够对某市轨道建设中的深基坑进行合理处理，达到提升地铁安全性的目的，同时也可以有效保护深基坑周围的环境和开挖期邻近地铁正常的运营。
参考文献：
[1]张久志.建筑群内深基坑开挖的地表沉降特性数值模拟研究[J].科学技术与工程,2013,13(14):4109-4113.
[2]傅勇,张全胜,高广运等.深基坑开挖引起的周边土体沉降分析方法探讨[J].地下空间与工程学报,2013,9(z2):1966-1969.
[3]张世民,冯婷,王新泉等.基坑对称开挖引起下穿隧道竖向变形解析解初探[J].科学技术与工程,2016,16(16):263-270.
[4]张凯茵.浅谈深基坑开挖对紧邻双隧道与车站的影响及控制[J].建筑安全,2016,31(10):51-55.
论文作者:翁启锋
论文发表刊物:《基层建设》2016年30期
论文发表时间:2017/1/11
标签：深基坑论文; 隧道论文; 地铁论文; 工程论文; 轨道交通论文; 钻孔论文; 基坑论文; 《基层建设》2016年30期论文;