地铁车站深基坑支护施工技术探析

周海坤?朱伟?姜晓溯

摘 要：针对地铁车站深基坑支护施工技术的应用难点展开分析，结合施工过程中的相关技术要点，通过分析几种常用深基坑支护技术的具体应用情况，其目的在于提升深基坑支护结构施工质量，为后续工程施工的顺利开展奠定坚实的基础。

关键词：地铁车站;深基坑支护;施工技术

为了缓解城市拥堵的情况，许多城市陆续开始修建地铁，利用地铁载客能力强、稳定性高等优势，来分担早晚高峰期的城市交通压力。在地铁车站施工过程中，深基坑支护施工属于非常重要的环节。为了确保地铁车站深基坑施工活动的顺利进行，降低基坑变形、塌陷等风险，需要采用合理的支护施工技术对深基坑进行加固，从而提高基坑工程的稳定性，保障结构工程施工的安全。

1 地铁车站深基坑支护施工技术的应用难点

1.1 地下管线分布复杂

在地铁车站深基坑施工时首先面对的便是地下管线分布复杂问题，主要原因在于很多地铁工程都是城市发展到一定阶段后才开始修建，而地下管线同步于市政工程建设进度，城市规划没有提前为地铁施工预留出位置，同时部分地下管线资料缺失，这很大程度上增加了地铁车站深基坑工程施工与地下管线触碰的概率，不仅影响工程进度，而且可能影响施工安全。

1.2 基坑工程深度大

随着地铁线路的交叉等地下空间受限情况的出现，地铁车站深基坑的深度也在不断增加，这也意味着支护施工难度和安全风险也在不断加大。在施工过程中，需要重点关注岩土体内部的应力分布，基坑施工前其处于应力平衡状态，随着开挖深度的增加，会打破岩土体内的原有应力平衡状态。如果没有提前考虑到这一问题，选择恰当的支护技术对其进行加固，那么很容易造成深基坑结构变形、塌陷等问题，从而影响到整个施工活动的顺利进行。

1.3 易受临近建筑影响

地铁的修建初衷是为城市居民出行提供便利，这也意味着地铁的修建会穿过众多城市建筑。在当前城市高层建筑数量不断增多的背景下，其地下基础深度也在加大，在地铁车站深基坑施工过程中，很容易受到此类情况的影响。同时临近建筑还会提供附加侧压力，对地铁车站深基坑的稳定性造成影響。若区域地质条件较差，基坑支护强度不足，则很容易出现基坑变形、塌陷等情况，不仅威胁到施工安全，还可能造成临近建筑的变形，这也是支护技术在应用过程中需要注意的问题。

2 地铁车站深基坑支护施工技术要点分析

2.1 做好施工准备工作

如上所述，地铁车站深基坑支护施工面临诸多不利因素，其平面位置在很多情况下也和既有道路重合，为此在施工前需要做好相应的准备工作。在工程实践中，首先要调查深基坑周边环境和地质条件，了解地下岩土特性，并采取针对性的支护措施。目前常用的支护措施有地下连续墙、排桩支护等，在实际应用中，考虑到现场施工的实际情况，选用适宜支护结构，进一步提升其稳定性。对于在既有道路上修建的深基坑工程，需要在不影响既有交通正常通行的基础上进行施工，同时在作业区周围设置围挡和安全警示标志，减轻相互影响。其次要准备相应支护材料，目前常用的支护材料有钢筋混凝土支护材料和钢结构支护材料。前者刚度大、变形小、安全可靠，但是施工工期长、拆除较困难;后者安装拆除施工方便、部分可周转使用，但施工工艺要求较高。

2.2 强化施工机械设备管理

在地铁车站深基坑施工过程中，需要应用许多大型机械设备，其运行稳定性直接关系着深基坑支护工作的顺利进行。为此，需要强化机械设备管理工作，确定型号参数符合要求之后，再允许其进入施工现场。投入使用前，按照规定对机械设备进行调试，提高其运行质量，并对操作人员进行技术交底，为支护施工创造良好的前提条件。此外，机械设备也要定期进行维修保养，使其始终保持较高的运行效率。

2.3 重视地下水控制问题

困扰地铁车站深基坑支护施工的最大问题往往就是地下水问题。如果所在区域地下水较发育，当地下水渗入或涌入到基坑中时，将会大幅降低基坑侧壁或坑底的稳定性，增加支护施工难度。因此，施工前需要对所在区域的水文地质情况进行了解，明确地下水水位、地下水水位波动频率及波动幅度、与基坑的相对位置等，采取针对性的地下水控制措施，如设置截水、降水和排水系统，从而降低地下水对于深基坑支护施工的影响。此外，还需要编制针对地铁车站深基坑流土和管涌等的专项应急预案，降低负面影响。

2.4 严格控制施工偏差

地铁车站深基坑支护结构施工出现偏差很可能直接导致后续结构工程出现尺寸偏差等工程质量问题。为此，要做好相关机械设备施工全过程管控，按要求先进行试验性施工，总结经验，采取相应措施将偏差控制在限差范围内。同时要做好测量复核工作，当出现侵限等异常情况时要及时进行调整，确保支护结构始终处于合理的状态。

2.5 密切关注基坑变形

随着地铁车站深基坑开挖及支护施工的进行，地下岩土体内部应力始终处于动态变化阶段。当支护结构强度下降或者外界作用荷载增大时，地铁车站深基坑便可能发生变形甚至坍塌。因此，在施工前需要布置监测点对基坑变形进行监测，根据监测数据变化情况及时采取相应措施进行处理，确保施工安全。

3 地铁车站深基坑支护施工技术的具体应用

第一，土层锚杆支护技术。是一项稳定土层的技术，通常在基坑坑壁无法采用横向支护情况下使用。先对现场施工环境进行调查，确定具体的成孔方式、锚杆参数、注浆参数、验收标准等。在杆体制作时注意选择适合的区域，避免出现杆体扭曲。最后，进行注浆和锚杆张拉锁定，并做好锚杆孔口的止水。

第二，土钉墙支护技术。土钉墙是由随基坑开挖分层设置的土钉、混凝土面层和岩土体共同组成的支护结构。主要用于城市郊区等场地不受限制的基坑放坡支护。具体施工中，先确定土钉的规格、间距、布置形式、注浆参数、喷射混凝土面层参数等，然后在开挖土方的过程中需要控制开挖力度和速度，及时采取措施补救开挖造成的基坑坍塌。最后，要控制好搭接长度，注浆时在孔口设立止浆装置。

第三，地下连续墙加内支撑支护技术。地下连续墙是分段成槽、吊装钢筋笼并浇筑混凝土所形成的连续地下墙体，强度和刚度大，隔水性好，但造价高，主要用于饱和软黏土地区及富含地下水的粉土及砂土等复杂地质环境。在地铁车站主体结构深基坑支护中运用。

第四，排桩加内支撑支护技术。排桩是沿基坑边缘按一定间距布置的钢筋混凝土支护桩及其顶部冠梁组成的支护结构，刚度大，但止水性较差，主要用于无地下水或者地下水贫乏、岩土条件较好等简单地质环境。在地铁车站附属结构深基坑支护中运用。钢筋混凝土支护桩一般采用钻孔灌注桩，当岩土条件较好时，可仅进行桩间土网喷混凝土即可;当岩土条件较差且地下水发育时，需在支护桩外侧补充止水帷幕，止水帷幕一般采用高压旋喷桩或深层搅拌桩，并结合进行坑内降水。内支撑一般采用混凝土支撑加钢支撑形式或者单独采用钢支撑，钢支撑视基坑深度可设置多层。

4 结语

城市复杂的地上和地下环境等不利因素在一定程度上增加了地铁车站深基坑支护施工的难度，通过采用合理的支护技术对其进行加固，可以提高深基坑工程的稳定性，也可以降低对周围环境的影响。

参考文献：

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[4]高启程.土建基础施工深基坑支护技术研究[J].居舍，2019，（13）：98.

作者简介：周海坤，工程师，研究方向为岩土工程和市政工程。