临近地铁的深基坑采用多种支护方式的保护施工技术
摘要：本项目位于城市中心地带，处于临近地铁、周边环境复杂的情况下，因此，根据局部的施工环境，采用了不同的基坑支护方式，即能保证基坑整体的安全性，确保地铁不受影响，同时又能降低经济成本。
关键词：基坑施工 1．工程概况
严家宅危旧房改造E2-2地块，地块呈三角形状，占地面积10631.60㎡，周边为成熟商业和住宅区。由2栋九层办公商业楼和整体地下一层汽车库组成，总建筑面积30975.00㎡。其中：地上建筑面积24769.00㎡，地下建筑面积6206.00㎡。
本工程基坑面积约6922平方米，基坑周长约390米。施工前基坑外自然地面相对标高平整至-1.00米，一般区域内基坑边承台相对标高-5.65~-6.25m，局部落深区域坑底相对标高-6.20~-7.80m。
2．基坑施工难点
本工程周边环境复杂，基坑施工存在各种难点。
基地南侧：紧贴基坑边两角上各有一个废弃竖井（下图所示），经探明该竖井为混凝土结构，直径（边长）8.00m，深约30m左右。由于这两个深井几乎紧贴基坑，且深井环境不确定，因此会对南侧基坑产生较大影响。
基坑北侧：基坑北侧为塘桥新路，基坑边线距离4号线隧道最小净距约15m，路侧距基坑最近处约17米。
基坑西侧：基坑西侧有二层楼房及简易房，最近处距基坑约5.0米。
临近基坑东北两侧道路下有一根6孔电话管线，其路面下从红线依次埋设有3×7孔电力管线、管径为300mm污水管线及上水管线各一根、21孔信息管线、管径为1000mm雨水管线、管径为200mm煤气管线线该处管线均在本次施工影响范围。
3．基坑围护形式
本工程虽然基坑深度不大，但周边施工条件比较复杂，施工空间相对比较狭小，根据这些实际情况，将基坑分为南北两区，即靠近地铁在50米控制线内的为北二区、靠近深井的为南一区。
基坑北二区侧临近地铁隧道采用板式支护，钻孔灌注桩挡土，三轴水泥土搅拌桩止水，配置一道混凝土支撑的围护形式。确保基坑在施工、挖土过程中，对地铁隧道的影响降到最低，达到地铁安全的要求。
基坑南一区采用重力式挡土墙围护，北侧与二区换撑处采用钻孔灌注桩、斜抛撑支护形式，靠近简易房及二层楼的西南角局部采用双轴搅拌桩内插型钢，并配置一道混凝土角撑的围护形式，加强基坑的稳定性。坑底局部深坑采用双头搅拌桩和压密注浆加固土体。在南端两边两口竖井处围护桩采用拉森4号钢板桩、桩长12m，型钢支撑及型钢围檩，竖井与拉森钢板桩间采用压密注浆加固土体。
4．基坑施工总体部署
施工时将按照“分区施工，统筹管理，突出1区地下室结构完成后，2区施工”的原则安排施工流程。在围护桩沉桩、工程桩施工等阶段对整个工程进行了合理分区，各分区交错、流水施工。特别是在围护桩、土方开挖等对周边环境影响较大的阶段，在分区的同时，在各个划定的施工区域内再划分若干个小单元，尽可能减少大体量卸载对坑内支撑体系稳定性，以及对坑外土体变形产生的影响。确保“限时”施工的实现，以确保4号线运行安全的原则，减少基坑施工对4号线隧道的影响，同时也达到材料、设备、劳动力均衡使用的目的。
5．基坑施工中的控制要点
施工过程中应重点注意以下控制要点：
（1）水泥土搅拌桩为基坑内外止水围幕，采用P.42.5普通硅酸盐水泥，水灰比1.2~1.5.水泥掺入量不少于20%。搅拌桩养护期不得少于28天，无侧限抗压强度大于1.0Mpa方可开挖。施工时不容许出现施工冷缝。止水搅拌桩有可能出现在坑底开叉造成坑底渗漏水及涌水现象。
（2）在双轴水泥搅拌桩施工完毕后，吊机应立即就位，准备吊放H型钢。
（3）南端两侧深井离基坑距离较近，因而在此处钢板桩的施工要求较为严格，主要有如下控制要点：钢板桩施工时应注意钢板桩与围檩、钢板桩锁扣等处止水，避免产生不必要的渗水现象，影响基坑施工；严格控制钢板桩的偏差情况，桩位平面偏差：垂直于围檩方向±20mm，平行于围檩方向±100mm，垂直度偏差：
不得超过1%。
6．施工过程中遇到的问题及解决方式
二轴搅拌桩在最南端两口竖井间的施工过程中，发现在这段区域内桩基下沉到一定深度时无法再进行施工，因此对此段区域重新进行了详细勘探，通过此次勘探发现两竖井间有一狭长通道（如下图所示），该通道标高为-5.00—-9.00m。由于地下通道的发现，造成原有此段的围护方式已无法展开施工，因此对此段围护进行了重新的设计，采用新的围护形式，主要是在通道区域内采用0.8m直径的高压旋喷桩满铺加固，外围在使用重力式挡土墙围护部分内插型钢的方式，同时，对原外侧堆场大量的石材进行清理卸载，以防止坑外堆载超荷外力作用下，导致通道向基坑内侧位移，增加基坑的整体稳定性。
7．基坑监测情况
由于地质条件复杂多变，施工过程中又存在许多不确定因素，有些因素还随时间而变化。为详细了解和掌握基础施工对周边环境的影响程度，以指导施工、调整施工节奏，确保工程施工不对周边环境产生不良影响或尽早发现和预测、预报潜在危险；因此，在基础施工期间开展监测工作，提供准确的监测信息，确保基坑施工安全进行。
7.1监测项目及数量
（一）、周边环境、围护结构主要监测项目
1、地下管线水平及沉降监测
2、围墙沉降监测
3、围护墙顶垂直、水平位移监测
4、坑外地下水位监测
5、立柱沉降
6、支撑轴力监测
（二）、地铁监测项目
本工程对轨道交通四号线影响的监测报告由轨道交通部门监测，分上行线与下行线的地铁隧道沉降监测，主要报告时间为基坑挖土及地下室结构施工阶段。
7.2监控结果
周边环境监测报告
监测项目 日最大变化/报警值要求 累计变化/报警值要求
围护墙顶垂直位移 -0.19mm/±3mm -10.65mm/±35mm
围护墙顶水平位移 -0.20mm/±3mm -11.76mm/±35mm
地下管线垂直位移 -0.18mm/±2mm -8.57mm/±20mm
地下管线水平位移 -0.19mm/±2mm -8.69mm/±20mm
围墙沉降变化 -0.16mm/±2mm -9.58mm/±20mm
立柱沉降变化 -0.16mm/±2mm -8.69mm/±20mm
地下水位变化 -10mm/±200mm -200mm/±500mm
支撑轴力变化 1180KN/2500KN
轨道交通监测报告
监测项目 日最大变化/报警值要求 累计变化/报警值要求
上行线隧道沉降监测 0.22mm/±0.5mm -3.07mm/±5mm
下行线隧道沉降监测 -0.21mm/±0.5mm -2.62mm/±5mm
根据以上两个监测报告的数据以及对基坑整个施工过程的观察表明，基坑及周边环境变形轻微，未发生任何超过警报值的情况发生，也确保了周边主要是地铁及基坑本身未造成任何安全危险，完全在控制范围内，也证实了该围护形式完全符合基坑的施工要求。
7．结语
本工程通过运用这些合理的围护方案、施工部署及严格的技术质量监控，
使得基坑周边地铁、管线位移、建筑沉降变化都在控制范围之内，避免了对周边环境造成影响，也满足了工程质量要求和进度要求，社会效益得到认可，经济成本控制在预定的目标值内，达到预期效果。
