摘要：地铁车站基坑通常在闹市区，如果围护结构及土体发生变形，会对周围建筑物、公共设施等产生直接影响，因此要严格对深基坑围护结构及承载力的设计施工进行要求，合理控制基坑变形及开挖深度，以保证施工过程及周边建筑设施的安全性。本文首先说明了地铁车站深基坑施工的特点，然后结合具体工程案例详细阐述了城市复杂环境地铁车站深基坑施工技术要点。
关键词：地铁车站；深基坑工程；施工技术
前言
由于深基坑工程具有技术难度高、不可预见等特点，其安全可靠性不仅影响基坑工程本身，而且往往会影响周边环境。因此，建筑密集区地铁车站的施工已成为地铁建设中重要难题之一，而研究复杂条件下施工关键技术也是工程师们关注的一项重要课题。
1工程项目概况
某地下人行通道工程将珠江新城猎德地块项目和五号线猎德站进行相连。通道全长214．2m，标准段结构内净宽8.5m，位于花城大道与猎德大道交汇处的西南角，采用明挖法施工。通道基坑采用“Ф1000@1100钻孔桩+混凝土内支撑”的支护体系，桩间采用Ф600的双重管旋喷桩止水。地下室基坑深度约16m，本基坑与中海地下室共用围护结构，东侧为新建的猎德大道花城大道下穿隧道，与下穿隧道的距离为9.5～12.5m，南侧连通猎德地块项目。通道底部为猎德站新风道、排风道以及地铁区间隧道活塞风道。基坑开挖深度约10.5m，局部开挖深度达到11.5m，基坑开挖深度浅于地铁车站底板结构和中海地下室底板结构，通道施施工：场地范围内从上到下土层依次为：<l>填土层、<2>淤泥质土层、<3>砂土层、<5>冲一洪积粘土层、<6>、<7>、<8>、<9>泥质粉砂岩风化带。基坑底处于强风化、全风化及冲一洪积粘土层。
2地铁车站深基坑施工方案
深基坑工程施工应遵循分区、分块、分层、对称、限时原则，必要时在深基坑工程紧贴地铁车站结构侧采取基坑内留土堆载反压预案，以减小通道施工对地铁车站结构由于水平侧向卸载而对其结构所造成的不利影响。基坑底部泥质粉砂岩通常具有吸水膨胀特性和软化特性，基坑施工时需注意防止基坑底部土体浸泡和扰动，以避免降低基坑底部地层因施工扰动和软化而减弱对紧贴地铁车站结构和地铁风道结构的约束作用。基坑施工过程需开展紧贴地铁车站结构和风道结构的变形测量工作。
2.1围护结构施工方案
车站标准段基坑深度和宽度都要进行严格的控制，并确定基坑安全等级。车站两端应采用合理的支撑支护结构形式。在选用围护桩时，要确定合理的参数，桩顶设冠梁，桩间采用钢筋网并喷射混凝土。围护桩和钢筋网之间应保证可靠连接。车站内支撑采用钢管支撑及混凝土支撑，基坑平面内一般采用对撑，在端部和角部采用斜撑。
钢支撑安装过程中，需要人工配合安装架设，并按照土方开挖工序配合安装。安装前要全面检查钢板桩的质量，变形、扭曲、缺损等不合格的钢板严禁入场；安装时先将钢支撑用汽车吊分节吊放置基坑施工现场，分段起吊安装，根据基坑的宽度、钢围凛厚度等确定分段的长度及模数组合，并计入围护桩外放尺寸。安装构件前要对支撑轴线标高进行复核，再测量钢围凛安装后的实际厚度，确认无误后方可将支撑安装就位。安装钢支撑时可准备一些废旧钢板做垫板，尺寸、厚度不限，主要是由于支撑轴线与钢围凛、冠梁预埋钢板面会由于不垂直而出现缝隙，采用旧钢板进行处理，可保证支撑与钢围凛、钢板紧贴，避免由于受力不均而导致支撑失稳的问题。完成基础施工后先抽干基坑内积水，再用干粘土回填，分层夯实，回填稳定后再用打桩机拔除钢板桩，再用细砂填塞缝隙。
2.2 降水方案
在充分研究地质资料、认真分析其他工程降水试验失败原因的基础上，结合现场施工条件，并将电渗、喷射、轻型和管井等几种降水方式的效益分析合理性进行对比，同时考虑到降水方式对挖孔桩和基坑开挖的影响程度，决定采用大口径管井工法进行降水。大口径管井施工法适用范围广，不仅适用于渗透性强的各类砂性土，而且也适用于淤泥质粘性土。基本思路是将承压水降至开挖面以下，同时疏干潜水含水层。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆降水需达到的目的和要求：
（1）疏干基坑开挖范围内土层中的地下水及确保在基坑开挖时地下水位控制在开挖面以下2-3m，满足基坑无水开挖施工的要求；
（2）通过降水提高整个土壤层的土体强度，以提高土体水平抗力，减少基坑位移和周围地基沉降，便于机械施工；
（3）降低承压水头高度，确保基坑稳定开挖；
（4）井点布置形式此工程基坑平面为长方形，可采用两侧平行布置；根据降水层主要为基坑底部的承压含水层且降水较大的特点，宜采用基坑外部降水。实际管井布置时，为了保证道路东西方向的正常通车和施工工期不受影响，同时尽可能为主体结构施工完成后附属风道和出入口基坑开挖创造便利条件，布井时过风道和出入口处以及两端头盾构井处降水井距加密加深。
3 地铁车站深基坑具体施工技术
3.1土方开挖技术
土方开挖主要有以下几种方法，即：分层开挖、分段开挖、放坡开挖等。选择开挖方式的时候需要结合实际情况进行。基坑开挖过程中，边开挖边架设钢支撑，支撑连接处可靠，确保支撑体系稳定；施工时严格控制钢支撑各支点的竖向标高及横向位置，确保钢支撑轴力方向与轴线方向一致；支撑拼接采用扭矩扳手，保证法兰螺栓连接强度。拼接好支撑经质检工程师检查合格后方可安装。对千斤顶、压力表等加力设备定期校验，并制定严格的预加力操作规程，保证预加轴力准确；待混凝土支撑强度达到85%以上时，采用纵向中间拉槽，分层开挖。该方法能够有效的防止土方坍塌，方便工程的排水，目前主要是应用于基坑较深、土质层较弱、整体浇灌混凝土垫层的深基坑土方开挖工程。分层开挖能够从一边向另一边进行，同时也能够从两头对称开挖或者是从中间向两边进行。此外，还能够进行分层开挖。对于该项目开挖的过程，要做到综合考量基坑开挖的深度、土质以及水位等方面。
3.2 基坑排水施工技术
地铁车站施工过程中基坑排水是非常重要的部分，其能够有效的确保整体的施工质量，因此进一步加强对其的研究非常有必要。为了有效的确保排水质量，需要在开挖时在两侧设置临时的排水沟。在进行设置时需要加强控制排水沟间隔，一般情况下是在30－40m。在进行施工时需要有效的控制基坑开挖施工过程，开挖的过程中要确保挖面能够形成一定的坡度，目前是在3%到5%左右，从而防止出现基坑积水的情形。车站主体结构完成后，再用螺栓将铁盖板、胶垫、法兰盘等拧紧，临时集水井井口用混凝土封闭。
3.3 管井施工技术
在下管前探测孔深，当与井管长度不符时，要重新成孔。成孔后立即安装井管，防止暴露时间过长出现塌孔，管节逐节深入，使接头对正。下管时轻提慢放，并使井管居中；当上部孔壁缩径或孔底淤塞，应向孔内注水，缓慢放入，禁止上下提拉和强行冲击。管井下放完成后，及时向孔内投入滤料。滤料要一次连续完成，要避免填料速度过快或不均造成滤管偏移及滤料在孔内架桥现象。洗井后滤料下沉及时补充滤料，要求实际填料量不小于 95%理论计算量。滤料从井底填到井口下适宜位置，上部采用不含砂石的黏土封口。洗井采用活塞水泵相结合的方法，间隔反复进行，直到满足洗井前后两次涌水量差值<10%，水中含砂量<1/20000的要求。出现井内涌砂现象时，立即报废此井。每井洗井完毕，及时作抽水试验。通过观察本井及钻成井的水位降深及本井的水量，了解降水效果。
4 结语
地铁施工大部分都集中于人口密集区，受建筑物密集、交通饱和、地上地下管线较多、地质状况复杂等因素影响，城市地铁工程的深基坑支护要求极其严格，而在开挖时又极易出现问题，因此，进一步加强对地铁车站深基坑施工的技术控制，才能保障工程质量。
参考文献：
[1]李秀新.市政地铁工程中地下连续墙施工技术探究[J].建筑技术开发，2019（04）
[2]胡正波.地铁车站基坑开挖对周边建构筑物影响研究[J].土工基础，2019，33（01）
[3]刘维军.软土地层地铁车站深连基坑开挖响应分析[J].工程技术研究，2019，4（01）
论文作者:罗乔伟
论文发表刊物:《基层建设》2019年第10期
论文发表时间:2019/7/3
标签：基坑论文; 地铁论文; 车站论文; 结构论文; 管井论文; 风道论文; 深基坑论文; 《基层建设》2019年第10期论文;