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摘要：最近几年，伴随经济的发展，一些中大型城市的地面交通压力倍增。为了缓解这一范畴的交通压力，规模偏大的市区都规划了地铁。在这样的流程以内，地铁车站特有的基坑开挖，就涵盖偏多的疑难。开挖过程中，遇到各类疑难，都会为后续的地铁施工埋下某类隐患。本文以案例来分析地铁基坑开挖施工注意事项和方法。
关键词：地铁基坑开挖；施工注意事项；施工方法
1、工程概括
南京四号线一期工程土建施工（D4-TA11标）土建工程包括灵山站及汇通路站～灵山站盾构区间。灵山站为南京地铁四号线一期工程第15座车站，工程位于南京市郊区高井村北侧灵山脚下，沿规划麒麟路东西方向布设,周边主要为农田及低层民房。
明挖地下三层13米岛式站台车站，车站外包总长193.4m，标准段宽22.1m，端头井宽26.2m。车站轨面埋深约21.1～23.1m，车站覆土厚度为2.65～4.65m，采用双柱三跨钢筋混凝土框架结构。本工程附属结构共设置3个出入口、1个消防疏散口以及2组风亭。
2、方开挖前条件验收
2.1、现场已完成设计、勘察交底；
2.2、基坑围护设计和施工方案通过专家评审，评审意见已予落实或整改；
2.3、基坑开挖、围护结构堵漏施工方案已审批，已向管理层和作业层进行了交底，监理细则已通过审批和交底；
2.4、围护及圈梁（及立柱桩）已完成，满足设计强度要求；
2.5、地基处理已完成，已有检测报告并达到设计要求；
2.6、施工现场坑外排水措施已落实；
2.7、调查基坑周围的保护构筑物、管线等现有状况，以及能承受变形的能力，并且制订好切实可行的保护措施；
2.8、周围环境及基坑监测控制按批准监测方案已布点，且已测取初始值；
2.9、围护结构施工阶段遗留问题已按要求解决或已制定相应的方案；
2.10、各分包单位资质经过审查且符合有关规定；
2.11、人员、设备、支撑都已到位；
2.12、填写“钢支撑架设记录表（表F4.4.22）”的现场管理制；
2.13、对本工程潜在的风险进行辨识和分析，有针对性、可操作性的应急预案编制完成并落实抢险设备、材料、人员、方案；
2.14、远程监控管理系统（如有）已经实施并正常运行，前期工程信息已按要求完成上传；
2.15、相应质量保证资料齐全；
2.16、设计及规范规定的其它要求。
3、土方开挖原则及注意事项
3.1、土方开挖原则
1）根据基坑变形理论分析计算，提出考虑基坑时空效应规律的开挖施工程序及主要施工参数，包括开挖段数、分步开挖的空间尺寸、开挖坡度、每步开挖和支撑所需时间等施工参数。
2）基坑开挖时随时根据监测结果不断进行施工参数的调整和优化，及时施工支撑和施作结构，以减少围护结构变形，确保周边环境稳定。
3）结合主体结构的实际施工条件，严格按照“时空效应”理论分层、分段、分块、对称、限时开挖土方，遵循“大基坑，小开挖”及“分层开挖，先撑后挖，严禁超挖”的原则。开挖过程中，按规范要求进行放坡，严禁掏挖。
4）加强对天然降水等的处理，基坑内外采取开挖截水沟、集水井集中抽排的方法疏干降水。
5）施工中加强相邻区段土方开挖、护坡施工、支撑施工和基坑抽排水的协调，确保基坑施工安全顺畅。
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6）尽量缩短围护结构暴露时间，土方开挖至基底时立即跟上基础垫层的施工，以形成底层支撑，降低基坑围护结构变形速率。
7）在土方开挖与护坡支护施工时应相互配合，分层分段开挖，完成上层作业面的土钉与喷射混凝土之前，不得进行下一层深度的开挖。上层土钉注浆体及喷射混凝土面层达到设计强度的70%后才可进行下层土方的开挖及下道土钉施工，保证修整后的裸露的边坡能在规定的时间内完成支护，及时设置土钉和喷射混凝土，尽量缩短开挖土体的裸露时间，对自稳能力差的土体应立即进行支护。
3.2、土方开挖注意事项
1）土方开挖时严禁在基坑边堆放弃土，严格控制基坑边荷载不得大于20。
2）加强对开挖标高的控制，基坑开挖接近基底设计标高以上0.3m时应配合人工清底，不得超挖或扰动基底土。基底应平整压实。
3）施工过程中，避免土方开挖机械对围护结构、支撑系统和立柱桩等的碰撞破坏，上述部位附近的土方开挖由人工进行。施工时设置警示标志，并由专人负责看护。
4）采用机械挖土、机械运输，以确保施工效率和实现节点工期。
4、基坑开挖方法
根据设计图纸及现场条件土方开挖采取分层开挖、阶梯式放坡形式完成。挖出土方用挖掘机直接装入土方车，由土方车统一外运至临时堆土场。由于基坑开挖范围内,主要为粉质粘土、全~中风化闪长岩及强~中风化灰岩，局部区域夹杂溶洞，基础承载力较好，所以挖机在基坑开挖范围内作业时除下雨期间可能需要停止施工基本为常态作业，土方车行走坡道需利用挖掘机修整出来。具体施工步骤分为以下四步。
1）第一层土石方开挖
第一层土石方开挖由规划标高开挖至+29.00m，计划4台破碎机,3台挖掘机,一次性完成土方开挖与外运，及时施工土钉并灌浆+喷射混凝土，做好坡脚截水沟。本层土方开挖由南往北，采取多线路同时开挖方式，土方经由基坑北侧6m宽临时便道外运。土方开挖应与护坡施工相协调，开挖和护坡施工应交替作业。根据地质勘察报告分析，本层土石方开挖需挖掘机配合镐头机进行土石方开挖，待上层粉质粘土全部开挖完成后，下部灰岩及闪长岩区域需使用镐头机进行凿除工作。（第一层土石方开挖一半后，采用阶梯状放坡开挖同时展开东端头井区域第二层土石方开挖。
2）第二层土石方开挖
第二层开挖标高由+29.00m开挖至+21.834m，层厚7.0m，分两小层开挖，每层厚度约3.5m。在一级放坡平台开挖及支护完成后立即开始开挖第二层土石方。本层土方开挖拟投入6台挖掘机,4台破碎机，土方沿基坑北侧布设临时便道进行外运。施工过程中，先挖除距第一层平台边8m～10m的土石方，临时边坡应满足稳定性要求。开挖由东向西进行，首先开挖东侧土方至21.834m平台，然后利用镐头机进行闪长岩和灰岩的凿除工作，并与挖掘机相互配合做好土方装载外运。基坑边土石方开挖过程及时做好护坡支护施工工作，设置坡脚截水沟。（第二层土石方开挖一半后，采用阶梯状放坡开挖同时展开东端头井区域第三层土石方开挖。）
3）第三层土石方开挖
第三层土石方标高由+21.80m开挖至+14.80m，层厚7m，分两小层开挖，每层厚度约3.5m。在二级放坡平台开挖及支护完成后立即开始开挖第三层土石方。本层土方开挖拟投入3台挖掘机,3台破碎机，自东向西进行开挖,土方沿基坑北侧临时便道外运。施工过程中，先挖除距第二层平台边8m～10m的土石方，临时边坡应满足稳定性要求。本层主要为灰岩及全风化闪长岩，几乎没有土方，故需进行大量的石方凿除工作。在开挖过程中，同时做好斜坡的支护工作，做到土石方开挖和护坡施工交叉作业而又互不影响。护坡支护完成后，及时设置坡脚截水沟。(第三层土石方开挖一半后，采用阶梯状放坡开挖同时展开东端头井区域第四层土石方开挖。)
4）第四层土方开挖
第四层土石方标高由14.834m开挖至坑底(标准段7.334m、端头井6.124m)，层厚8m，分两小层开挖每层厚度不大于4.0m。在三级放坡平台开挖及支护完成后立即开始开挖第四层土石方。本层土方开挖由东向西开挖至坑底标高，最后在第七段进行土方收尾工作，拟投入挖掘机2台。机械挖土至坑底时，为防止机械挖土扰动基底土体，在离基底300mm高范围内采用人工开挖修平。本层主要为灰岩及中风化闪长岩，几乎没有土方，需进行大量石方开挖工作。开挖过程同时做好斜坡的支护工作，设置坡脚截水沟。土方开挖至坑底标高后进行坑底验槽。
5、结束语
地铁基坑开挖要首先搜集各种不同的开挖方法，结合现场实际情况针对不同工况制定出有针对性的基坑开挖方式，要遵循开挖的原则和注意事项，避免不必要的安全事故。
论文作者:李云祥,钟均民
论文发表刊物:《基层建设》2018年第6期
论文发表时间:2018/5/25
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