1、地铁车站深基坑钢围檩变形分析与处理摘 要在地铁建设过程中，深基坑支护施工质量对整体工程的影响很大，并且对保护周围环境起着非常重要的作用。本文首先讲述了工程性质与场地条件，然后介绍地铁深基坑变形监测的意义和内容，最后说明地铁车站深基坑钢围檩变形分析与处理 关键词地铁车站 钢围檩变形 分析与处理 中图分类号：TU473.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）22-0153-01 一、前言 随着地下轨道交通工程事业的发展，深基坑工程在我国迅速开始建设，基坑在深度方面越挖越深，深基坑开挖过程的安全性成为亟待解决的重要问题。万事基础不打好，对上层的建筑都有着影响，所以对基础的处理尤
2、为重要。 二、工程性质与场地条件 1、工程概况 郑州市轨道交通一号线 1 期工程七里河车站，为地下二层岛式车站，顶板埋深 1.8m，车站总高 13.96m，全长 195.7m。车站南北两端均采用盾构法施工，车站主体结构为箱型框架结构，采用明挖顺做法施工，主体围护结构采用钻孔灌注桩加钢管内支撑组合形式。钻孔灌注桩为10001200，钢管内支撑采用 609 壁厚 t=14mm。 2、工程地质条件 工程位于郑州市东开发区，场地位于黄河冲洪积平原，起伏很大，主要为农田区。在车站基坑埋深 16m 的范围内共分 5 层。 三、地铁深基坑变形监测的意义和内容 1、地铁深基坑变形监测的意义 地铁车站深基坑开挖
3、属于城市内部地下施工范畴，与普通的城市建筑的基坑开挖相比，地铁车站深基坑开挖的地质条件更加复杂和不确定；同时由于地铁车站一般都位于人流和建筑较密集的区域，基坑开挖区域的周边环境也更加复杂；对周围建筑和基坑的影响也更大，对邻近结构也会产生影响；深基坑的围岩稳定性也更加难以判断。因此，对深基坑施工过程中产生的变形进行监测，对提升整个工程的安全性，保证地铁站体工程的质量具有直接的现实意义。同时，由于地铁站体设置区域的特殊性，地铁站体的深基坑对周围建筑物地基和稳定性的影响也需要在施工过程中密切关注，以防止次生灾害的发生，对工程的整体施工造成负面影响。 2、地铁深基坑变形监测的内容 I 在地铁站体深基坑
4、开挖过程中，变形主要来源于几个方面：围护结构变形、坑底回弹变形、坑体周围土体位移变形、基坑外地层变形等。在基坑的开挖过程中，基坑的坑底和基坑的侧向会产生坑底卸载和侧向卸载，坑底卸载的产生会导致基坑开挖区域表面土体的回弹隆起。而侧向卸载的产生，会使得坑体侧开挖面的支护结构发生内向位移，同时会引起坑体外侧土体的沉降。内向位移和坑外沉降以及坑底土体的回弹隆起会导致围护结构、周围建筑以及周围区域的深基础的受力发生变化。因此，监测变形量，分析变形量对坑体围护结构自身以及整个基坑稳定性和周围建筑的影响是一项复杂而系统的工程。 四、地铁车站深基坑钢围檩变形分析与处理 1、基坑开挖工况确定 本基坑采用盆式开挖
5、方式，先开挖基坑中间部分的土，周围四边留土坡，土坡最后挖除。这种开挖方式的优点是周边的土坡对围护桩结构产生被动土压力，提供了反向的支撑作用，有利于减少围护桩的变形，但缺点是土方要重复倒运，不能直接外运。 2、深基坑开挖风险应对措施 为了一旦发生各类险情时可以参照的预先设定的方法快速处置，编制了下列各种紧急情况下应急处理的方法预案。雨天地下水位上升时应及时加大泥浆比重和粘度，雨量较大时暂停挖槽，并封盖槽口。施工过程中严格控制地面的重载，不使土壁受到施工附近荷载作用影响而造成土壁塌方，确保墙身的光洁度。成槽结束后进行泥浆置换，吊放钢筋笼、放置导管等工作，安放钢筋笼应做到稳、准、平，防止因钢筋笼上下
6、移动而引起槽壁坍方。 3、围护结构接缝夹泥，导致基坑开挖阶段渗漏水甚至涌土、喷砂 如果开挖过程中发现地下墙接缝夹泥宽度超过 20mm（砂土、砂质粉土） 、50mm（粘土、粘质粉土） ，须随开挖面暴露及时用钢板封堵地下墙接缝，并用水泥浆灌满钢板与地下墙间隙。如果开挖过程中发生渗漏，视渗流部位、流量、渗漏点大小分别采用下列方法：如果渗漏点局限于开挖面以上，且渗漏量不大，采用双快水泥抽槽压注聚氨酯的方法封堵。如果渗漏点局限于开挖面以上，且渗漏量较大，在渗漏点打入泄水管，用钢板和双快水泥封堵泄水管周围，待周围封堵材料达到强度后关闭泄水管阀门。如果渗漏点延伸自开挖面上至开挖面以下，在基坑外渗漏点附近压注
7、双液浆，注浆采用压力控制，最高压力不得超过 0.3Mpa，同时注意支撑安全。如果渗漏点延伸自开挖面上至开挖面以下且流量较大，在基坑内局部回填至流量减小后，在基坑外渗漏点附近压注聚氨酯。如果渗漏点不明，水流自开挖面下向上涌出，立即停止开挖，局部回填直至渗漏停止，然后采取上述基坑外注双液浆措施。如果渗漏水流混浊，且渗漏时间较长，注意渗漏点附近可能存在严重的土体流失，出现空洞，此时严禁重型机械靠近，并立即采用振管注浆方法填补空洞。 4、基坑边坡纵向失稳滑坡 对于地铁车站而言，基坑边坡纵向滑坡后最直接后果就是冲掉支撑，导致围护结构破坏，一旦发生此类恶性事故，首先在不危及人员安全前提下补强支撑；如果不能
8、补强支撑则立即组织回填基坑坍方处，并组织周围人员撤离，防止事态进一步恶化。同时在基坑开挖过程中，作好坑外防水和坑内侧排水工作，土方开挖前，地下水位降至开挖面以下 1m。对坑外防水，在周围设置排水沟和集水井进行挡水，对坑内的散水通过排水沟引流到集水井，并及时抽出，疏干基坑，严禁坑内积水浸泡坡脚，造成边坡失稳。做好开挖边坡防护，确保边坡稳定。 基坑边坡纵向失稳事故在地铁车站建设过程中曾经多次发生，必须引起高度重视，只要措施到位，这种事故完全可以杜绝。 5、支撑失稳，基坑崩塌 严格执行开挖程序，在每个限定长度的开挖段中，按程序进行开挖。每一层开挖底面标高不低于该层支撑的底面。各层开挖中，每小段长度不
9、超过 6m，在 8h 内挖完，随即在 6h 内安装钢管支撑，斜撑在 12h 内完成，并施加轴向预应力。施工设备配备要与此相适应，并考虑适当的富裕能力，确保基坑和施工人员的安全。在施工过程中，围护结构墙体接缝处和墙体内出现水土流失现象时，要及时封堵，防止出现掏空墙后泥土、涌水涌砂、地面沉陷和围护失稳的后果。开挖中严格控制无支撑暴露时间，及时施加支撑，并根据监测结果，及时调整，复加预应力。施工过程中加强监控量测工作，安排专人定时测量支撑应力、地面沉降、围护结构水平位移，根据信息资料分析、研判结果，推断结构稳定状态，据此采取改进施工程序、改变施工参数、增加支撑力等相应措施，控制变形量，确保结构安全。
10、钢支撑失稳前有拱起或下沉的先兆，支撑轴力监测也会发生异常，一旦发现此类先兆立即停止开挖，在失稳的钢支撑旁加设钢支撑，并施加预应力，同时对周围支撑复查，查找是否有支撑松弛，如果发现有支撑松弛，立即复加预应力。如果没有支撑松弛或支撑而发生支撑失稳，则立即查找周边超载、支撑材料等原因，防止失稳现象扩散。 6、承压水突涌 基坑开挖后，基坑底部距离承压含水层顶板距离减小，相应地承压含水层上部土压力也随之减小；当基坑开挖到一定深度后，承压含水层上部土压力可能小于其含水层中承压水顶托力，导致基坑底部失稳，发生突涌现象，严重危害基坑安全。本工程开挖深度较深，根据基坑底板的稳定条件：基坑底板至承压含水层顶板间的土压力小于安全系数下承压水的顶托力。 五、结束语 地铁车站深基坑钢围檩变形分析与处理对地铁工程的设计与施工非常重要，对基础的严格处理也是保障安全生产的前提。同样这也是信息化施工所必须具备的根本。 参考文献 1 张尚根.深基坑周围地表沉降分析J.岩土工程技术.2010. 2 陈忠汉，黄书秩，程丽萍.深基坑工程M.机械工业出版社，2011.
