邻近地铁隧道的基坑施工保护方案研究

张天

摘 要：本文针对地铁隧道受周边基坑施工影响严重的状况，提出实际工程中应对地下围护墙结构施工的变形控制方案，通过加固地下连续墙壁槽、修改施工道路布置、缩短施工工序时间的方法与坑底加固的方案，减小了对邻近地铁隧道运营的影响。同时，通过监控量测的手段，及时反馈于施工并可为后续工程提供方案思路。

关键词：监控量测;地铁;盾构隧道;基坑开挖

随着城市轨道交通的迅速发展，地铁成为城市里主要的通行方式之一，而地铁隧道临近区域的施工将会影响到其运营的安全性与耐久性。因此控制施工中基坑围护结构的变形和坑底土体的回弹造成的变形，以减少地铁区间隧道的变形沉降影响的方案便尤为重要。

1 工程概况

1.1 项目概况

拟建某工程总建筑面积约11.2万平米，基坑开挖面积10197.24m2，开挖深度13.8/13.9m，主要土体为软土层，属滨海平原地貌类型，实测地下水稳定水位埋深为0.8～1.0m（绝对标高2.82～2.40m）。基坑临近运行中的地铁12号线隧道，地下连续墙距离12号线隧道边线32.5m，保护要求极高。

1.2 主要结构设计方案

根据轨道交通保护要求，本工程位于地铁50m保护区范围内，参照轨道交通保护区类似工程经验，为减小基坑开挖对地铁隧道影响，对临近地铁处设置独立分区2-1、2-2。

围护设计考虑均采用刚度大、整体性好的地下连续墙作为围护结构，分区2-1、分区2-2围护地墙厚度选取1000mm，其余分区围护地墙厚度选取800mm，所有地墻间均采用锁口管接头形式。基坑内支撑均采用一道混凝土砼支撑与三道自动轴力补偿的钢支撑，以减小基坑开挖期间的围护结构变形。桩基施工采用850三轴水泥土搅拌桩，第一道支撑至坑底下5m，布置形式以对撑为主。

2 对邻近地铁隧道的保护措施

2.1 地连墙槽壁加固施工

在地下连续墙施工前，在地下连续墙两侧施工三轴水泥搅拌桩槽壁加固，槽壁加固深度为28m，待加固完成两周后进行地下连续墙施工，通过加固可以保证地下墙成槽稳定，减少地下连续墙施工对周围环境产生影响。

2.2 施工道路设置在基坑内侧

由于地下墙施工时候，地面载重150吨吊车等重型机械的行走、作业对地基产生较大的荷载，也会对地表下的管线等产生不利的影响，因此，钢筋混凝土施工道路全部设置在基坑内侧。

2.3 合理安排施工流程，缩短每道工序的施工时间。

在施工中，对施工内各个工序协调和对外的混凝土、泥浆、出土等工作加强管理，尽量缩短每道工序施工时间，确保槽段的稳定。结合以上措施，单位槽段的施工时间大致控制如下：

先导孔钻孔（不占用时间）→成槽（6h）→清孔、扫孔、刷壁（1h）→吊放钢筋笼（1h）→放锁口管（1h）→放导管、反力箱背侧回填石子（1h）→浇灌混凝土（4h）→起拔锁口管等（不算影响时间）

根据以上分析，只考虑影响地铁隧道的地下连续墙施工时间大致为14h，在施工中通过加强施工管理，衔接好各道工序的施工时间。

2.4 坑底加固处理

为减小基坑开挖对环境影响，基坑内深坑采用三轴搅拌桩的施工工艺进行加固（水泥掺量为20%），以控制基坑变形。裙边加固宽度为10.5m，加固深度为坑底下5m。第二道支撑以上为弱加固（水泥掺量为10%），以提高坑底被动区土体抗力，减小基坑变形，保护地铁隧道区间的稳定性。

2.5 加强监测

基坑施工期间，按照地铁的有关保护要求，对临近区间段隧道实施全方位的监测，根据监测数据变动幅度，实施复测并分析，从而再次降低施工频率或采取加固措施，同时，加强监测频率。

3 监测结果反馈

4 总结

综上，从监测结果中可以看出，最大累计沉降量为-2.7mm，最大累计收敛值4.4mm，均在国家标准：地铁结构设施绝对沉降量及水平位移量≤10mm（包括各种加载和卸载的最终位移量）以内。基坑开挖后，隧道沉降值有上抬趋势，通过控制基坑开挖速度，有效的减少了隧道变形速率。从监测中地下结构施工前后变形可以看出，通过坑底加固的保护措施，效果显著，收敛沉降值趋于稳定。四种施工保护方案的实施有效的减少了工程施工对于邻近地铁运营的影响，可为后续相似工程提供指导。

参考文献：

[1]庄子帆.基坑卸载对临近高架桥墩影响分析[J].中国市政工程，2016（03）：58-62.

[2]杨凌云.深基坑开挖对邻近地铁隧道影响分析[D].西南交通大学，2010.