摘要：在城市经济迅速发展的现代，人们对于基坑开挖的工期要求也越来越高，SMW工法桩，兼有止水及挡土作用，可提高施工效率。通过SMW工法在临近地铁项目中的应用，为类似工程的支护设计提供参考。
关键词：SMW工法 临近地铁 应用
0 引言
SMW工法连续墙，是Soil Mixing Wall 的缩写，于1976年在日本问世，现占全日本地下连续墙的50%左右，该工法现已在东南亚国家和美国、法国许多地方广泛应用，近几年在我国的上海、杭州、南京等地推广非常迅速，受到广泛的欢迎。SMW工法是利用专门的多轴搅拌就地钻进切削土体，同时在钻头端部将水泥浆液注入土体，经充分搅拌混合后，在各施工单位之间采取重叠搭接施工，在水泥土混合体未结硬前再将H型钢或其他型材插入搅拌桩体内，形成具有一定强度和刚度的、连续完整的、无接缝的地下连续墙体，该墙体可作为地下开挖基坑的档土和止水结构。最常用的是三轴型钻掘搅拌机。其主要特点是构造简单，止水性能好，工期短，造价低，环境污染小，特别适合城市中的深基坑工程。
在城市经济迅速发展的现代，人们对于基坑开挖的工期要求也越来越高，SMW工法桩，兼有止水及挡土作用，可提高施工效率。通过SMW工法在临近地铁项目中的应用，为类似工程的支护设计提供参考。
1 工程概况
1.1 工程概况
某工程下设一层地下室，采用桩基础。基坑面积约9400m²，周长约450m。
基坑位于城市中心，基坑东北侧为地铁，西侧为城市主干道，地下管线密集。基坑挖深约5.30m。由于工期要求，需要加快施工进度，在保证地铁安全的前提下尽量采用工期较短的施工工艺。
图1 总平面图
1.2 工程地质条件
①1a 淤泥：灰黑色，流塑，有腐臭味，主要分布于场地河道内。
①1杂填土：灰褐色，灰色，灰白色，松散，主要由碎砖、碎石及建筑垃圾混粉质粘土填积，密实度、均匀性差，场地局部分布有原有建筑砖混基础，土质不均，填龄 5～10 年。大部分有分布。
①2 素填土：灰黄色，灰褐色，主要成分为软塑～可塑状粘性土组成，夹植物根茎，含少量砖瓦碎块，较松散，土质不均，填龄大于 10 年。
②1 粉质粘土：灰黄色，黄褐色，软塑～可塑，局部为粘土，韧性中等，干强度，中等缩性。除河道部位均有分布。
②2淤泥质粉质粘土：灰色，流塑，局部夹粉砂、粉土，有淤臭味，含有机质。刀切面稍光滑，韧性及干强度中等，高压缩性。全场分布。
②3淤泥质粉质粘土夹粉砂：灰色，流塑，韧性及干强度低，水平层理清晰；粉砂为灰色，饱和，稍密，局部夹有少量细砂，高压缩性。全场分布。
②4粉砂夹粉土：灰色，饱和，一般稍密，层面局部松散，含少量云母片，局部夹粉质粘土，中压缩性。全场分布。
②5粉细砂：灰色，青灰色，饱和，中密，局部密实，矿物成份以石英为主，具水平层理，含云母碎片，局部夹粉质粘土及粉土薄层，中压缩性。全场分布。
②6粉细砂：灰色，青灰色，饱和，中密，局部密实，矿物成份以石英为主，具水平层理，含云母碎片，局部夹粉质粘土及粉土薄层，中压缩性。全场分布。
1.3 地下水情况
1、地表水
拟建场地内东侧有贯通南北的河道，河道在场地北侧有一向西支流（河道宽约10.0～24.0米，淤泥厚度为0.20～0.60m，平均厚度为0.37m）。
2、地下水
（1）潜水
主要由①层填土、②1层、②2层、②3层软粘性土中的孔隙水构成含水层组。填土层较为松散，透水性好，有利于地下水的渗透及汇集，雨季时出水量较大，属弱透水地层。②1层粉质粘土、②2淤泥质粉质粘土和②3层淤泥质粉质粘土夹粉砂饱含地下水，但渗透性较弱，给水性较差，属微～弱透水地层。
（2）微承压水
承压水含水层主要为下伏砂层，包括②4层粉砂夹粉土、②5层粉细砂、②6层粉细砂、③层粉细砂，该含水层富水性较好，透水性强，为透水层，因土层渗透性差异大具微承压性。2 基坑支护设计与分析
2.1 本工程特点以及主要解决的问题
1、基坑面积约9400m²，周长约450m。基坑实际挖深为5.30、5.70m。属于深大型基坑，需考虑适当的支护形式，保证基坑施工的安全。
2、基坑四周可用场地较开阔，基坑北侧与东侧为拟建食堂及报告厅，基础较浅，需考虑有效的支护措施，以控制基坑开挖过程中的变形，确保对已施工工程桩的保护。
3、基坑东侧为运营的地铁3号线，地铁埋深-17.05～-17.95。地下室外墙距离地铁轨道交通线最近距离为27.90m，需考虑适当的支护及降水形式，以控制基坑开挖过程中支护变形及降水对地铁的影响。
4、整个基坑土质情况较为均匀（自上而下土层分布为：第一层约1.00m的①2素填土，第二层约1.00m的②1粉质粘土，第三层约2.50m的②2淤泥质粉质粘土，第四层为5.00m的②3淤泥质粉质粘土夹粉砂，第五层约1.50m的②4粉砂夹粉土，其下为粉细砂）。
基坑东侧原为一条河道，约2.0～3.0m深，现已将河道填平，河道内为新填土，河道以下土层与原始地层一致。需根据土质情况考虑适当的支护措施以控制基坑的变形。
2.2 基坑支护方案
【支护结构】
整个基坑采用Φ850@1200三轴深搅桩内插HN700×300×13×24型钢形式支护。东北角架设一层混凝土支撑。
基坑东侧由于地下室外墙距离正在运营的地铁三号线最近距离为27.90m。故对临近地铁区域基坑采用4排Φ850@1850三轴深搅桩坑内加固处理，搭接200。
【开挖过程中对地下水的处理】
整个基坑采用梯度降水设计，严格遵循“按需降水”的原则：降水井内水泵的位置应动态控制，不得将水泵直接放置于井底。土方开挖过程中，土体内的地下水位应控制在基坑底以下0.50m左右，即本工程降水设计目标为满足土方开挖前提下的最低限度减压降水。坑内布置40口降水井进行降水，基坑外设置14口观测井回灌井（观测回灌井仅作观测回灌使用，严禁降水）；采用Φ850@1200三轴深搅桩作为止水帷幕。
图2 基坑支护方案
2.3 临近地铁区域相应的保护措施
1、基坑东北角临近地铁区域采用Φ850@1200三轴深搅桩内插HN700×300×13×24型钢@600（密插）+一层混凝土支撑形式支护。采用较小桩间距+一层混凝土支撑，最大限度减小基坑施工过程中对地铁的影响。
2、基坑东侧由于地下室外墙距离正在运营的地铁三号线最近距离为27.90m。故对临近地铁区域基坑采用4排Φ850@1850三轴深搅桩坑内加固处理，搭接200。改善坑内土体，减小支护结构变形对地铁的影响。
3、基坑内布置40口降水井进行降水，东侧临近地铁区域基坑外设置14口观测回灌井辅助降水。基坑周围采用Φ850@1200三轴深搅桩作为止水帷幕，止水帷幕桩底约为地面下20.0m，地铁隧道底向下约4.0～5.0m；东侧临近地铁区域三轴深搅桩加长，桩底约为地面以下25.0m，地铁隧道底向下约9.0～10.0m。增加地下水绕流，减少降水对地铁的影响。
4、对基坑土方开挖提出详细施工要求，对分层开挖高度、临时坡比等提出控制标准，充分利用时空效应原理，减少支护体暴露长度及基坑暴露时间。
5、提出详细基坑监测方案，加强对临近地铁区域的监测力度，严格控制基坑变形预警值。在基坑开挖过程中密切关注地铁隧道及地面的变形情况，并根据监测结果及时调整施工速度，做到信息化施工。
3 结论
较之传统的钻孔灌注桩+止水帷幕的方案，SMW工法在该种土层及挖深中施工，工期得到提高，且位移较小，对周围环境影响较小，保证了在开挖过程中地铁的安全。目前该项目已经施工完成，回填至±0.00，基坑监测未达到报警值，安全快捷的完成了基坑开挖。本工程SMW工法的方案为该区域基坑支护的选型提供了有益的参考。
参考文献：
[1]刘国斌，王卫东.基坑工程手册[M].2版.北京：中国建筑工业出版社，2009.
[2]冯京京.南京江北新区京新小学项目基坑支护设计文件[R].南京：江苏省建苑岩土工程勘测有限公司，2018.
[3]中国建筑科学研究院，JGJ 120-99建筑基坑支护技术规程[S]，北京：中国建筑工业出版社，1999.
[4]百度百科
论文作者:冯京京
论文发表刊物:《基层建设》2019年第22期
论文发表时间:2019/10/29
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