摘要：本文主要从工程特点与难点，以及软土地区地铁车站超深基坑变形控制技术来分析，并浅谈了精细化分层分块开挖控制。
关键词：软土地区；地铁车站；变形控制；超深基坑
一、工程特点与难点
1.围护结构的变形
随着地铁基坑施工挖掘的不断深入，基坑结构土体重力释放会对墙体施加应力影响，而形成墙体形变现象。同时在结构结构整体质量不达标的情况下，会形成基坑墙体的不均匀沉降问题。维护结构变形的主要特征纵向形变位移的产生。如当前国内较为常见的条形基坑结构形式，在使用钢管作为体系结构材料的情况下，基坑支护结构刚度较弱，在基坑挖掘施工过程支撑体系不能很好地抵消周围土体施加的载荷，支撑结构约束力对纵向形变的控制能力不足，随着基坑施工的推进，基坑开挖区域纵向水平问题幅度增大，初始位移与后续的形变累积，形成严重的基坑形变问题。
2.地质复杂、软土地基地下水丰沛
车站建设场地分布有⑤ 1C 层、⑦层等粉性土、砂土，在基坑开挖时易产生流砂及管涌现象；同时存在埋深 6.94m 左右的第⑦层粉砂层承压水。因此在基坑开挖前必须采取严格的疏干承压水措施来确保基坑开挖安全，同时降水又不能对周边环境产生明显的不利影响，实施难度大.
3.前期地下障碍物范围广
车站地处城市中心，场地范围内原建筑密度大，且在城市历史发展进程中经历了多次重建、改建和扩建，地下障碍物颇多，且埋深范围大。车站北侧施工范围内影响围护结构施工的主要障碍物为 3 座人防沉井和人防地下室，需要进行障碍物的清除工作，而这必然对土体造成较大扰动，后期施工时对基坑及周边的影响较大。
4.车站与周边保护建筑物距离近，保护要求高
车站周边保护建筑物众多，北端头井距离复兴商厦（6 层混合结构，设 1 层地下室，原围护结构为600mm、长 10m 钻孔桩，底板下为粉喷桩，桩长15m）最近距离约为 14m；东南侧地下 5 层附属结构距离华狮购物中心（6 层混凝土结构，地下室 5.5m，原围护结构600mm、长 15m 钻孔桩）最近约10m。尤以东侧的淮海中路 670 弄民居以及西侧的卜令公寓最为敏感，分别距离最近基坑仅 3 ～4m，房屋基础分别为放大脚基础和小方桩基础，且建成至今均已超过 80 年，房屋本身已存在局部倾斜、不均匀沉降、墙体开裂等现象。主体结构地下连续墙距离轨道交通 1 号线区间隧道 30.2m。
二、软土地区地铁车站超深基坑变形控制技术
1.地下连续墙控制技术
1.1应用 MEH80150 型的真砂成槽设备与 BAUER 的BC40 铣槽机，先实行抓铣结合的工艺实现槽施工，在保障施工效率的同时确保成槽的垂直效益，同时因为铣槽机的施工不需要重复对土体进行影响，所以可以最大程度减少对周边环境的影响。
1.2钢筋笼的安装。采用 400t 的履带式起重机与 320t 的履带式起重机进行配合一同完成钢筋笼吊装施工。因为钢筋笼重量比较高，所以在制作钢筋笼时必须配备相应的桁架钢筋，从而保障焊接的整体质量。因为钢筋笼长度比较长，所以需要采取分解吊装的方式。划分为两节，下节作为构造钢筋笼，所以两节钢筋笼必须焊接加固处理，尽可能加快焊接施工的施工速度，同时最大程度减少槽段的暴露时间及其对周边的影响。
1.3合理布置机械与材料。
合理的安排具体施工流程，在成槽的时候槽壁周边尽可能地规避堆载的情况，降低机械设备对于槽壁形成的负面应力，减少振动现象的发生。因为 400t汽车式的起重机、铣槽机等大型设备会对导墙形成活动影响，所以导墙需要制作成为“[”形，从而强化稳定性。采用 200 目钠基膨润土植被优质的泥浆进行护壁，在成槽时严格根据泥浆的液位进行补浆，预防塌方。在距离建筑物比较近的位置，可以将泥浆液面适当抬高，在泥浆密度达到标准范围后适当提升，减少塌方可能性。
1.4混凝土浇筑的速度控制。
提升混凝土的柔和性，因为施工地段属于经济繁华地段，所以需要尽可能地提升混凝土初凝的控制时间，确保混凝土的浇筑效益。在浇筑过程中，严格控制浇筑的速度，控制导管上下的速度，规避导管过长而在初凝后难以拔管的问题。
1.5精细分层，控制开挖效益
基坑在开挖过程中车站的位移情况是最容易发生的问题，同时车站的基坑开挖必须严格按照时空效应的基本理论，以分层分段的方式施工，同时需要在挖时给予适当支撑。土方的开挖需要采取小段，按照平面 2~3 根支撑为 1 段的原则进行挖与撑的施工，剖面的每一道撑为一层。开挖施工中必须保障施工行为的快、准、稳。前期的施工中必须考虑多种因素的影响，做好预先性的策划工作，例如，降水井的位置布置以及保护，围护变形超过范围时的应急处理措施，减少挖掘过程中的负面因素影响。在达到了规定深度之后，需要准确控制施。
1.6借助信息化技术改进施工控制效果
因为地铁车站的基坑变形控制技术在实际施工中存在复杂、特殊以及环境保护等特点，同时引入自动化的先进检测技术，从而实现及时、全面且连续获得检测数据的施工目的，为决策部门提供有效的决策数据。当前的计算机技术的发展以及测试仪器设备的性能不断提升，也为工程检测实现了许多自动化的技术支撑，对工程的安全、准确施工提供了许多的帮助。在该工程中，借助了自动化技术的方式进行施工，例如，借助物联网连接传感器的方式实现了对基坑渗漏水、基坑压力的实施控制，从而显著地降低了工程安全事故发生的可能性，实现基坑变形情况的实施掌握，利于施工问题的及时纠正以及变形控制，同时也提高了经济效益。
精细化分层分块开挖控制
1.加强工序管理与衔接，遵循时空效应，控制变形严格按照“时空效应”理论，采用分层、分段挖土。土方开挖分小段，根据平面 2 ～3 根支撑为 1 段的原则随挖随撑，剖面每 1 道撑为 1 层。开挖施工中做到快、准、稳。前期充分考虑到各种情况，做好策划，例如围护变形过大时的应急措施、降水井的布置位置及保护措施等，减少挖土过程中的突发状况；规定土方挖完后马上进行支撑施工，准确控制施工，减少重复劳动；支撑轴力按间距设定，稳定变形。以此提高开挖效率，减少基坑暴露时间。
2.分解每层土方变形控制要求根据理论推算每层土方开挖的围护变形理论值，分解至每块土方作为基坑开挖的控制指标，如表 2 所示。
表 2 变形控制要求
结语
综上所述，本文简单介绍了软土地区地铁车站超深基坑变形控制技术，主要是应用铣接头工艺施工、地下连续墙隔断承压水、自动应力补偿钢支撑实施纵横支撑轴力、精细化基坑开挖等措施，能够显著优化超深基坑的加固效果，有效地预防和控制基坑变形的问题，同时可以对周边建筑的位移变形问题实现一定程度的保护作用，保障了整体安全性，具备显著的社会效益与经济效益，值得推广应用。
参考文献：
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[2]敏感环境下大型基坑变形控制及分析[J].黄沛，陈华，张倩. 施工技术.2016（05）
[3]基坑开挖对邻近隧道影响的耦合分析方法[J].周泽林，陈寿根，涂鹏，张海生. 岩土力学.2018（04）
论文作者:罗胜
论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期
论文发表时间:2019/6/24
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