地铁车站深基坑开挖围护结构及其施工技术的研究

地铁车站深基坑开挖围护结构及其施工技术的研究

樊星

中铁第一勘察设计院集团有限公司陕西省西安市710043

摘要：随着城镇化进程的加快，使得城市交通问题越来越明显，我国大多数城市都存在交通拥堵的问题，给人们的出行带来了很大的影响。因此，发展城市地铁交通具有十分重要的意义，有利于改善城市地面交通质量。但由于深基坑施工地区的环境条件比较复杂，对基坑施工质量会造成严重的影响。对此，笔者对地铁车站深基坑开挖围护结构及其施工技术进行了分析，并提出了有效的建议。

关键词：地铁车站；深基坑开挖围护；施工技术

引言：近些年来，我国的城市经济发展较快，使得汽车数量越来越多，给城市交通带来了很大的压力，经常会出现交通拥堵的问题。为了解决这一问题，我国不断加大了城市轨道交通的建设力度，开发地下交通空间。在实际建设期间，会受到多种因素的限制，使得深基坑支护的质量受到了影响，容易出现土体扰动、地面沉降等问题。因此，需要合理采用施工技术，以保障工程质量。

1.工程概况及施工难点

1.1工程概况

某地铁车站的主体结构长度为213米，标段基坑深度为18.5米，长度为167.8米，宽为21.6米。同时，在开挖端头井基坑时，其深度为20.2米，宽度为29.4米。深基坑开挖地区土壤结构较好，土壤类型以黏土、沉积土为主。另外，施工现场距河道较近,地下水量比较多，经常会出现管涌的问题。该处靠近商业区和住宅区，地下管线比较多，给施工阶段带来了很大的难度。主要体现在以下几点：一是，施工现场与周围建筑距离较近，当基坑开挖后，会增加土地的破坏范围，并会影响基坑结构的安全性与稳定性。二是，交通流量大，周围土层受力不均，影响了土层的稳定性。三是，地下管线比较多，在进行施工是需要增加管道迁改工作量，增加了施工难度和成本。

1.2工程要求

由于地铁车站具有施工周期长、投资总量大、施工难度高等特点，而且对工程质量的要求也比较高。本工程位于中部地区，车站主体结构应满足100年的使用寿命，且保障安全系数为1.1。同时，基坑应具备多元化安全需求，抗震等级按照7度设防；设计基坑及构建安全等级为I级以上；主体结构安全等级应达到III级以上；人防安全等级为VI级以上等。

2.探究地铁车站深基坑开挖围护结构及其施工技术

2.1地基处理技术

该施工工段以黏土、沉积土为主，且邻近河道，对土壤结构的稳定性造成了影响。而地铁施工对土壤结构有较高的要求，需要采用水泥土搅拌桩来处理地基，以提高地基的强度。因此，可采用φ850三轴水泥搅拌桩，对标准段坑底地基进行加固。设计坑底加固强度应≥1.3MPa，且坑底水泥使用量在25%左右，水泥配比为1.4:1（如图1）[1]。

图1三轴水泥搅拌桩

2.2灌注桩施工技术

在对地铁车站进行施工时，需要考虑一些附属工程的施工质量。在对围护桩进行施工时，一般可采用钻孔灌注桩进行施工，利用钻机进行护壁成孔。当钻至设计高程后时，需要对孔洞进行清理，并使用钢筋笼和注浆管。这部分施工工序结束后，要进行第二次孔洞清理，对泥浆的实际情况以及孔底沉渣的厚度情况进行技术检测，当其符合施工要求时进行下一工序施工。需要在水下灌注混凝土，设计混凝土灌注高程为3米，在达到设计标准后停止灌注。

2.3地基加固技术

在对地基进行加固时，也可采用φ850三轴水泥搅拌桩，并采用裙边加固技术进行处理，设计地基加固强度应≥1.3MPa。在进行深基坑开挖施工时，应根据设计施工强度进行分析，科学规划施工工序，确保各个施工流程可以紧密衔接，尽可能的减小误差。深基坑开挖时，围护结构会受到各种因素的影响，容易出现变形、位移等问题，影响结构质量。因此，需要对围护结构的状态进行实时监测，应保障变形程度处于合理范围内。根据实际施工情况可知，基坑围护并未发生明显的变形问题，其变形程度在规范要求范围内，基坑边坡的稳定性比较好，未受到周围建筑的影响，能保障深基坑开挖质量，确保施工顺利进行[2]。

2.4地下连续墙施工技术

在本工程中，深基坑支护开挖采用的是地下连续墙施工技术，墙体厚度为0.9米,深度为23米。在实际施工前，需要对连续墙的结构内力情况进行分析，以确定支撑数量。根据计算数据分析可知，工程中应采用六道支撑结构，应保障第一道采用钢筋混凝土，第二至第六道采用钢管支撑体系。同时，在对端头井基坑进行施工时，虽然也同样采用六道支撑结构，但在具体设置上有一定的差距，其墙体厚度为1米，深度为25米，并在第一道和第四道中使用钢筋混凝土支撑，其余均采用钢管横撑的方式。因此，在设计导墙时，应采用“┓┏”型结构，并使用强度为C20的混凝土进行现浇施工。为了确保导墙的质量，应避免将墙趾插入扰动土层中，容易影响墙体的稳定性。另外，还要考虑结构的形变问题，需要设置40-60mm左右的余量，以保障工程质量。

2.5防水施工技术

由于该工程距离河道较近，在施工中应考虑防水方面的需要。因此，笔者以主体结构防水和细部防水问题进行了分析。当对主体结构进行防水时，可采用全包防水层技术，可在顶板处使用3mm厚的双组份聚氨酯防水涂料，在侧墙处或底板处，使用高分子自粘胶膜防水卷材。在进行防水施工时，需要遵循一定的流程，应在基层验收通过以后，对基坑表面进行清理后再进行施工，避免对防水质量造成影响。在使用双组份聚氨酯防水涂料时，应保障涂刷厚度≥3mm，为了提高防水效果，还可使用钎网布进行增强。但需要注意的是，避免在雨天施工，且保障涂膜防水层的完整性，避免出现破损、开裂等问题，以保障防水质量。细部防水主要包括变形缝防水、施工缝防水、穿墙管防水等。在对施工缝进行防水时，可采用橡胶止水带，可确保防水效果。在对变形缝进行防水时，应采用中孔型橡胶止水带，并在底板、侧墙等处使用外贴式止水带，而在顶板处可使用聚硫密封胶进行防水。另外，当对穿墙管进行防水时，可采用固定式防水法，利用止水胶进行防水。在实际施工中，需要根据不同材料的性能及防水部位进行分析，以采用不同的防水方式，从而保障防水效果[3]。

结束语：随着市场经济的发展，推动了城镇化进程，使得社会车辆的数量迅速增加，加大了城市的交通压力。对此，推动了城市轨道交通事业的发展，有利于提高地下空间的利用率，缓解路面交通压力。但在进行地铁车站施工时，会受到各种因素的限制，使得深基坑开挖围护质量受到了影响。因此，需要施工企业根据工程情况进行分析，不断优化施工技术，以保障工程质量，实现其应有的价值。

参考文献：

[1]王立新.湿陷性黄土地层与地铁结构相互作用机理及变形控制标准研究[D].长安大学,2016.

[2]李婧.兰州地铁深基坑支护结构及开挖方案研究[D].兰州理工大学,2014.

[3]魏燃.地铁车站深基坑开挖围护结构变形监测数据分析与数值模拟[D].石家庄铁道大学,2014.