紧邻地铁运营线路的深基坑施工

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1、紧邻地铁运营线路的深基坑施工[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

2、用钻孔灌注桩及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

3、=18m),桩后运用两排搅拌桩止水,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。3　施

4、工期间地铁保护措施本工程区段地铁隧道处于含水量高、压缩性高、强度低、流变性大的饱和软粘土层中,极易受到毗邻的深基坑开挖而造成的周边土层移动的影响。在施工工艺和施工参数上采用先中间后四周的盆式挖土方式,做到“分层、分区、分块、对称、平衡、限时”挖土支撑。地铁侧开挖留土宽度不小于4倍层深,增加基坑内近地铁侧区域内被动土体的保留时间以控制墙体位移,单块土体的挖土支撑控制在16～24h,垫层厚度增至300mm,当地下墙位移过大时采用在垫层内加设型钢支撑的应急预案,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,

5、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

6、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。土方挖除结束后的一个月内加强截桩凿桩及钢筋绑扎的工作,完成了大底板混凝土的浇筑。从地下室结构施工至首层楼面结构全部浇筑完成的七个月时间内,地铁隧道变形总沉降量在815mm以内,管片未出现因施工造成的渗漏水、裂缝

7、等异常现象,满足地铁保护技术标准和要求。5　施工监测结果及分析5.1　基坑开挖阶段监测工况分为九个工况:第一层土方开挖前、第一道支撑完成(25d)、第二层土方及支撑完成(32d)、第一次复加轴力、第二次复加轴力、春节七天长假后、第三层土方及垫层完成(60d)、底板钢筋绑扎及浇筑完成(34d)、地下结构完成(52d)。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,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。