紧邻地铁运营线路的深基坑施工(1)

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1、紧邻地铁运营线路的深基坑施工(1)[摘　要]　太平洋广场二期基坑围护结构距离正在运营的地铁隧道外边线仅318m。通过科学的施工方法、信息化监控等措施使其对地铁隧道的影响控制在允许范围内,本文对这一成功经验进行有益的总结,为今后同类工程的设计与施工提供参考价值。[关键词]　深基坑;土方开挖;变形控制;地铁监护　　太平洋广场二期工程由一幢39层高的办公楼、三层商业楼、三层会所组成,东靠襄阳北路,西连东湖路,南临淮海中路,距地铁一号线隧道外边线仅318m,隧顶埋深约-12170m。基坑占地面积4400m2,周边裙房区开挖深度912m,塔楼区及襄阳北路一侧挖深约11m,属深基坑工程,基础采用钻孔灌注桩

2、及3m厚承台板。1　施工区域地质情况基坑土体自上而下分为以下土层:①杂填土,上部夹碎砖、石子等杂物,下部以素填土为主,层厚1100～3140m;②粘土,含云母及铁锰结核,层厚015～211m;③灰色淤泥质粉质粘土,饱和,中～高压缩性,夹粉砂薄层,层厚为2155～5160m;④灰和淤泥质粘土,流塑,中压缩性,夹薄层粉砂,层厚为7140m～1010m;⑤粘土,饱和软塑,中～高压缩性,层厚3100～5160m,地下水位在地面下015m处。2　基坑围护及支撑方案该基坑围护结构为宽600～800mm、深18～20m地下连续墙,北侧采用钻孔灌注桩(桩径Φ=1000mm,桩长l=18m),桩后运用两排搅拌桩

3、止水,墙顶设置钢筋混凝土压顶圈梁以增强维护结构的整体性。基底以下采用水泥搅拌桩满堂加固,深度为5m,地铁隧道侧加固宽度达10m,水泥掺量为15%,基底以上为8%,深层搅拌桩加固区与地墙的缝隙处进行了压密注浆。东湖路三角区侧墙体平面形状曲折,采用钢筋混凝土支撑和围囹,其余区域支撑采用双肢钢管支撑2Φ609×16mm,上、下两道支撑同轴布置,中心标高为-2140m和-7100m,平面形式为网格状纵横布置,八字撑采用型钢H400×20,支撑由组合钢构架600mm×600mm×20mm组合箱形钢围囹立柱支承,既加快施工速度又保证支撑的刚度,如图1。（lm,当地下墙位移过大时采用在垫层内加设型钢支撑的应

4、急预案,加强对周围环境、地铁隧道及基坑的监测,通过监测数据的反馈指导施工。4　基坑开挖第一层土方开挖深度不足3m,由于基坑面积大,土体卸载后无任何支护措施达15d,对周边环境影响明显。基坑土体最大位移量累计达8mm,地铁隧道沉降为2mm,第一道钢支撑施力后,损失率达39%～57%。图1　基坑平剖面　　第二层土方开挖具有深度大、难度高的特点,为确保地铁运营安全,首先开挖栈桥以西土体并架设支撑,南北向M、L、K支撑区域由北向南分层开挖且淮海路侧预留10m宽左右土体最后挖除,缩短围护墙无支撑暴露时间,接着掏槽开挖贯通东西向C、D、E支撑后完成钢栈桥以东及C撑以西的东北角,最后东南角全线贯通,施工期间

5、每贯通一根支撑便立即施加预应力。第二层K撑区域土体开挖时支撑未能及时架设,淮海路侧基坑暴露时间超过36h,土体测斜日变化量持续大于1mm,之后邻近的地铁隧道沉降量陡升至013～015mmΠd,隧道管片收敛向基坑卸土方向拉伸量最大可达013mmΠd。第三层土体开挖时施工方增加挖土及支撑补焊工作的力量,分块挖土后立即浇注垫层,较快地完成了淮海路侧混凝土垫层,并对第二道钢支撑按原设计的120%复加轴力,有效地控制了基坑土体位移,淮海路侧基本保持稳定的状态,日变形量控制在015mm以内。5.2　基坑施工监测1998年完工的地下连续墙内测斜管因保护不当受损,基坑开挖前在地墙外侧增设深达30m的土体测斜点

6、,每6m左右布置一个测点,近地铁侧共6孔土体测斜,土体开挖阶段测斜如图3。图2　不同工况下隧道沉降曲线图3　土体测斜另设钢支撑轴力测试、分层沉降、土压力、基坑回弹、周边环境地表监测等项目,基坑开挖阶段观测频率1次Π天,第二层土方开挖期间支撑轴力损失较严重,且土体测斜值持续增长,监测频率调整为2次Π天。5.3　地铁结构监测根据地铁保护等级要求,在地铁一号线隧道内受太平洋广场二期工程施工影响区域设置隧道沉降、水平位移及收敛监测点。控制指标:地铁结构最终绝对沉降量及水平位移量≤20mm;隧道最终收敛变化值<20mm,日变化量≤1mm。基坑开挖阶段观测频率为一日一次,地铁隧道沉降曲线如图3。5.

7、4　监测结果分析第一层开挖深度不足3m,但由于第一道支撑架设时间延迟,对坑外土体位移及地面沉降均有较大影响,影响程度都占总变形量的25%左右;图2中地铁隧道沉降曲线斜率明显减小说明对支撑施加预应力及适当复加轴力对减少支护结构的位移以保护邻近的地铁隧道作用明显;大底板浇筑后与桩基协同受力,基坑及周边环境逐渐稳定;地铁隧道作为用纵、横向螺栓连接柔性管,在受外力扰动后有一定的传递应力及自身调整变形能力,