1、城市地铁车站基坑工程施工探讨摘要：随着城市交通建设的蓬勃发展，交通车辆快速增长。大部分城市的地铁基坑建设也向“宽、深、大”的方向发展，因此车站深基坑工程的施工安全问题越来越明显，质量管理和风险控制显得更加重要。本文先介绍城市地铁基坑降水困难的原因和解决的施工措施，再分析深基坑开挖中常见的安全隐患，供相关工程人员参考。 关键词：地铁车站；地铁车站 中图分类号：U231+.4 文献标识码：A 文章编号： 前言：近年来城市的轨道交通建设大规模发展，对地铁深基坑施工和设计也提出了越来越高的要求。目前大部分地铁深基坑工程都采用“时空效应”施工方法，采用“分层、分段、对称、平衡”的开挖方法和“随挖随撑，按
2、规定时限施加预应力，减少基坑暴露时间”的支撑方法，取得了较好的效果；但在地铁基坑设计方面还存在一定的欠缺，在施工中时常出现质量问题。地铁车站基坑工程的主要设计内容是根据地质条件和环境保护要求合理地确定围护结构支撑体系、地基加固要求和施工方法及工艺。 1.基坑降水困难的原因分析 （1）降水井渗透性差。具体原因包括降水井井壁材料选择不当、滤料的材料选择不当、洗井(成井的关键在于洗井，它直接影响到整个基坑降水的效果)不规范等；同时也存在降水井运行过程中，地层中的细颗粒被水流带到井壁附近，导致降水井渗透困难、水跃值大；因此对于粘粒含量较多的砂层，建议井管降水优先选用绕丝管降水井。 （2）三轴搅拌桩止水
3、帷幕施工质量较差。具体原因包括由于施工机械故障、管线等影响形成的施工冷缝，在采用高喷桩封闭止水帷幕过程中封闭不彻底；三轴搅拌桩水泥参量偏小，不能达到止水要求的渗透系数、强度等的要求。同时如果砂层较厚，围护桩塌孔较为严重，一定程度上影响了后期止水帷幕的施工质量，建议今后应提高围护桩的施工质量。 （3）止水帷幕出现较大变形，导致失效。主要是基坑开挖后，由于基坑变形，止水帷幕随之变形，可能出现裂缝，从而导致止水帷幕失效。尤其是当施工冷缝未能有效处理时，在基坑开挖过程中，侧壁的渗漏水也会带走土体中的细颗粒，导致该处的围护结构变形增大，从而导致较长范围内的止水帷幕出现裂缝。基坑南端西侧墙处的堵漏过程就说
4、明了这一点。 （4）不透水层内局部钙质结核较多，导致渗透系数过大，可能达不到相对隔水层的渗透系数要求。 （5）如果车站地质复杂，相对隔水层起伏大，可能存在相对隔水层在基坑中部某处局部缺失或薄弱，地下水从基坑底部补给。 （6）若地质勘探钻孔在封孔时不密实，可能造成相对隔水层下方的水通过勘探孔流入基坑内。 2.解决基坑降水困难的施工措施 2.1 在基坑外侧施工减压降水井 鉴于部分基坑距离周边建筑物相对较远，可在坑外布置降水减压井，同时在降水困难地段，可采用轻型井点配合管井的降水，以确保尽快将地下水位降至预定目标，同时减小降水时间，从而避免长期降水造成产生较大的降水漏斗，对周边环境产生较大影响。 2
5、.2 局部施作导流明沟 当基坑底局部存在难以疏干的问题时，选取适当位置做明沟导流，待基坑底疏干至满足施工要求时，尽快施工垫层及底板结构。 2.3 局部加深处采用真空井点降水配合管井降水 针对基坑端头盾构井下沉处和集水坑等下沉处，采用真空井点降水和管井降水的混合降水方法，快速将地下水位降到设计要求，并尽快封底，减少基坑暴露时间和基坑的抽水量。 2.4 加强对止水帷幕施工冷缝的处理 因砂层较厚、局部地段标贯值较大，对于施工中出现的断桩冷缝，应确保二次下沉深度至少达到断桩冷缝处以下 1m 以上，同时在冷缝以下部位，应加大喷浆数量和喷浆时间进行补强。对于因咬合冷缝导致止水帷幕不能封闭的地段，应在止水帷
6、幕外侧施工高压旋喷桩，旋喷桩的深度应与搅拌桩深度一致，同时厚度应大于搅拌桩的咬合厚度。 2.5 加强对侧壁渗漏水处的处理 当基坑开挖过程中，基坑侧壁可能会出现渗漏水时，需及时封堵。若封堵不及时，渗漏水会带走砂层中的细颗粒，使得基坑变形增大，从而引起较大范围内的止水帷幕产生较大的变形或裂缝，使得封堵难度增加。首先可选择采用压浆的措施进行封堵处理，同时可采用基坑内壁挂钢筋网、喷速凝抗渗水泥; 当采用压浆方法不能有效解决时，应进行及时回填，同时在基坑外侧采用高压旋喷桩进行低压补强，补强过程中应加强对围护桩的变形的监测，待高喷桩达到强度后，再进行该段的开挖。3.深基坑开挖中常见的安全隐患 3.1 支撑
7、的可靠性、有效性存在问题 （1）较多工地的斜撑焊接无仰焊，仅有的俯焊焊缝的质量达不到要求，漏焊、间断点焊为数不少。这会导致斜撑因较大的剪力而产生脱焊的危险。 （2）几乎每个工地都有契形针(传力垫块)契人深度不过中的，42cm长的契形针，有的竟只契入 5cm，形成偏心传力。造成偏心的还有单块契入和二块契形传力垫块同向契人，甚至有用三块针同向契入的。有的站采用了箱型伸缩段的活络头，这种箱型伸缩段本身有一斜面，所以只需单块契形传力垫块，但也有用了二块、三块契入，造成偏心传力。 （3）支撑承压端板与地下墙不密贴，有的用铁块来垫，也出现了用木块来垫的，造成偏心：较好的工地，端板电焊了 200mm*200
8、mm*20mm 的中心传力垫块，其周边又用双陕砂浆垫塞。 （4）有的工地在支撑上堆上了土或支撑被混凝土块压而往往不当一回事的，个别工地竟在钢支撑上堆土并铺上走道板，停置挖机进行挖土的严重违章作业。 3.2 明沟排水系统不完善 基坑开挖过程中，明沟排水系统不完善，常常是缺少纵向排水明沟，集水井如果有也是小和浅，排水不畅，一下雨基坑就积满水。基坑水沟和集水井要及时设置，不能下了雨再去挖。必须随挖土随修坡同时修筑。下了雨再挖势必泡软基坑土层。对留置较长时间的土坡，纵坡顶可不设横截沟，只设 2030cm 高的挡水堤。层平台也不设横截沟，只须纵向带斜面(10·；30小缓坡)即可，或挖成树枝状的水
9、沟。集水坑应设在总坡底(或层坡底)，若要设纵向排水明沟，不能沿地下墙边，要设在坑中或三分线上。要十分小心土坡地层内的暗浜及废除的管线和人防残留设施，会有产生软淤泥或暗流的危险，如不可靠地排除，将会导致灾害性的事故，此应务必引起高度重视。 3.3 基坑开挖局部有超挖现象 有的工地在两道支撑间的层坡过缓，达 1：3，所以近坡脚区域出现超挖，造成无支撑暴露面积过大，时间过长，地墙的变形就大，开挖中各层土宜挖至支撑底下 20cm 左右。问题严重的还是大多工地的层坡过陡，有的已是直立，当降水不好或下了雨就会出现小滑坡的险情，有的工地竟同时有二个，甚至于三个陡立的层坡。正确的做法必须是土挖完，即进行修坡、
10、修平台和挖水沟，达到了安全层坡的要求，再挖另一层段的土方，使基坑纵坡常保持在安全坡度状态下。土坡要按土性经过边坡稳定性分析，定出安全坡度，纵向放坡要小于这安全坡度。通常降水好的基坑层坡保持 1：15 左右，总坡做到 1：25-1：3 为宜。修坡必须自坡顶起铲下，切忌从坡脚开始。 4.改进的施工措施 4.1 控制进度 基坑开挖必须建立“任务单”和填写“挖土支撑记录表”的制度使挖土、支撑的施工单位和监理人员对当天的工作做到心中有数。监理人员在土完设撑时要旁站，加预应力，下契块，各方负责人填表签字。目的达到有序快速，做到支撑及时、有效。还要结合监测报表经常分析“记录表”中，挖土完到支撑加力完的时间，
11、提出紧凑工序衔接，或调整场布、调整机具或调整工序安排等有效措施，尽可能地缩短时限，优化时空参数，减少无支撑暴露时间，达到控制基坑变形在允许范围内的目的。 4.2 减少基坑暴露时间 尽快的按设计回筑好结构，建立永久的平衡。结构回筑要快，尤其是底板和底板前的垫层。端头井面积较大垫层可分为几缺，结构施工段的垫层也可分成几小段；大于 200 平方米以上胡基底不能置留一天以上。尤其是遇大雨，垫层可挖一块(段)浇注块(段)，但必须对应着支撑的位置筑垫层混凝土；底板混凝土应在垫层混凝土完后的 57d 内浇注，总之浇注垫层和底板要抢，越快越好。 4.3 加强监测工作 监测报表必须及时、准确和完整。监测数据要上
12、午测，下午就送施工、监理和建设单位，加密测试的快报测后二小时内必送交。每周要做周分析，在例会上讲评，并将一份分析报告在周一寄送给项管部。当监测出现报警值，监理要组织分析，提出对策意见。 5.结语 大部分城市建造的地铁不仅要穿过密集的建筑群和纵横交叉的管线网，而且被地铁工程空间取代的又可能是饱和软弱淤泥质土层，在这样苛刻的条件下修筑地铁车站，可能会破坏环境或者使基坑失稳，增加了基坑的施工困难，使车站基坑施工隐藏着很大风险性。因此在进行在施工过程中必须进行严格的施工管理和风险控制，才能确保地铁的施工安全。 参考文献： 1刘建航,基坑工程手册M,北京: 中国 建筑出版社,1997. 2雷振华,深基坑工程降水技术浅析J,隧道建设,2006.
