地铁深基坑地下连续墙围护结构施工技术探讨

地铁深基坑地下连续墙围护结构施工技术探讨

赵鹏

中铁上海工程局集团有限公司 上海 201900

摘要：目前，社会发展迅速，我国的地铁行业的发展也有了一定的改善。地铁工程环境复杂，不同项目所处的地质环境存在差异，受软土、砂土等多重因素影响，在展开深基坑施工作业时，与之对应的地下连续墙施工技术也有所不同。此时，工程人员要高度重视这一问题，准确掌握工程地质信息，在此基础上确定合适的工艺方法，顺利完成深基坑施工作业。

关键词：地铁深基坑；地下连续墙；围护结构；施工技术探讨

引言

基坑工程发生于建筑物下方区域，可起到提升建筑主体安全性、缓解周边环境不良影响等多重效果，集基坑支护、开挖等多项技术于一体，若开挖深度达5m，即可视为深基坑工程。在长期发展下，深基坑工程技术已经被广泛应用于建筑项目中，是推动地铁车站工程的重要技术支持。

1地铁深基坑地下连续墙施工重难点

1.1槽段划分

在地铁深基坑施工中，进行地下连续墙槽段划分时需要综合分析和考虑地质条件、成槽施工设备、施工方案以及钢筋笼吊装等因素，保证组织施工的均衡性得到增强，保证工程施工和施工效率。通常情况下采用直线型槽段，如果地质状况较好，可以考虑成槽设备、混凝土供给等，尽可能划分成较长的槽段；如果结构需要转角位置的异性槽段，可以考虑成槽施工、钢筋笼制作安装等，把“Z”型槽段划分为2个“L”型槽段。

1.2接头选型及施工

关于地铁深基坑工程，在施工中因为圆形形状的锁口管道接头所需的造价费用比较低，并且施工工序简单方便，深度不超过40m的地下连续墙应用较为广泛。但是在锁口管道接头位置，长度约40cm的地下连续墙段是不能配置钢筋的，此时开挖基坑的时候，如果地下连续墙出现变形、开裂现象就会引起圆型锁口管渗漏问题。同时对于深度比较大的铁路深基坑工程，通常情况下在施工过程中下围护结构采用工字钢板或者十字钢板接头，这样就可以大大增强地下连续墙的整体性和刚度，保证接头具有比较好的止水性能，使得起拔接头箱更加方便简单。

2深基坑工程支护结构发展状况

2.1现阶段典型支护结构类型

现阶段的深基坑支护结构呈多样化特性，应用较为广泛的有混凝土围护墙等多种形式。具体而言，混凝土围护墙为典型的重力式围护结构，基于自身重力可抵御来自于深基坑产生的侧向力，以达到平衡状态，省去了大量支撑结构，所需费用得到有效控制，满足机械挖土条件。土钉支护主要发生于边坡原位处，在此基础上通过增设加筋支护的方式提升整体稳定性，使用以混凝土为原材料的搅拌桩帷幕，大幅增强深基坑隔水性，基于二次灌浆的方式也提升了土体固结程度，保障项目各处的稳定性。桩排支护采用的是钻孔灌注桩，解决了机械施工桩难以咬合的问题，排桩结构对抵抗侧压力效果优良，由于使用到了混凝土墙，因而具备显著的挡水效果。围护桩遵循分槽段构筑原则，所以刚度较好，在发挥挡墙围护结构的同时还可成为主体结构侧墙。板式支护应用较为广泛的有围护墙、防水帷幕等，得益于主支护体系，具备钢结构施工便捷、工程成本低、钢筋混凝土结构稳定性好等多重优势。

2.2支护结构步骤

确定合理深基坑支护结构具有显著意义，需严格遵循选型、计算、验算的流程展开。支护结构选型是影响整体支护效果的关键，需全面考虑到基坑深度、周边建筑物状况、地质环境等多方面因素，在此基础上考虑建筑平面配置、预算等要求，明确支护桩测土压力、支护桩嵌入深度、结构内力等，这些指标都要得到工程人员的准确计算，综合上述多重因素最终给出方案。针对所得方案做全面验算，现阶段应用效果较好的是模糊综合评判法，在实际工作中需创建评价层次分析结构模型，并分析权重与特征根、因素集权重等，以上述为基础实行模糊变换，得到与方案有关的评价结果，针对某些不足之处做出改进，以提升支护结构方案的完善性。

3地铁深基坑地下连续墙围护结构施工技术

3.1泥浆制备

1)护壁施工中对泥浆质量提出较高要求，需以设计要求以及地质条件为准，选择合适的材料。因此，室内性能试验检测必不可少，需要通过现场试验的方式确定合适的泥浆配比。施工遵循的是随拌随用的原则，完成槽段的开挖作业后，通过置换的方式清理残留于槽内的沉淀物。2)结束护壁泥浆施工后，利用测量仪检测，确保各项指标符合设计要求，成槽过程中要控制好泥浆面高度，其必须在导墙顶下方300mm内。3)膨润土是尤为关键的原材料，需在施工现场设置泥浆池，完成拌制的泥浆必须给予24h贮存时间，主要目的在于使得膨润土充分水化。4)泥浆循环反应是提升材料利用率的关键，需采用沉淀、除砂等工艺，在各项性能符合质量要求后方可投入使用。5)施工所用的泥浆性能应足够良好，具有较好的触变性，宜采用优质膨润土，并辅以适量的外加剂，从而避免槽段坍塌现象。槽底泥浆比重需满足≤1．15g/cm3的要求，且各施工阶段的泥浆pH值都要在7．5～10。

3.2清槽

槽底沉渣会对施工质量造成不良影响，在缺乏合理处理措施时，易出现地下连续墙性能不达标的情况，主要体现在承载力与抗渗水平两个方面。1)气举反循环进行清孔:施工中需得到高压气体的支持，使沉渣喷出风管，随后融入至泥浆之中，使其分散至导管各区域并产生大量气泡，通过泥浆浮力的作用，此类气泡携带泥浆发生持续向上的运动，这一阶段压力逐步降低，体积随之加大，经一段时间后在下方产生负压区，施工中泥浆持续补充，因此，存在于孔底的沉渣将不断转移到导管内，最终将其排出孔外。孔底沉渣总量逐步下降，此时利用导管同步跟进，严格控制管口与沉渣面的距离。2)正循环法进行清孔:此方法使用到泥浆泵设备，通过向导管内注浆的方式，能够将槽内上涨的泥浆清理干净，从而达到清槽效果。上述提及的两种方法均具有可行性，需以实际情况为准选择合适的方法。结束清槽作业且经过1h后，检测槽底沉渣厚度，必须控制在10cm内，且要检测槽底上方0．2～1m处的泥浆，要求该部分泥浆比重≤1．15g/cm3，含砂率＜8%，粘度＜28s。

3.3导管安装及混凝土浇筑

地下连续墙施工技术在地铁深基坑工程中应用过程中，通常情况下使用C30防水混凝土，采用水下灌注施工进行混凝土施工，混凝土坍落度为200mm±20mm。在进行混凝土浇筑之前，需要使用钢架向着槽段1/3节点位置吊入导管，每段槽设置2根导管，还要设置隔水塞。同时为了保证除灌量可以采用2个导管一起灌注混凝土，促使每辆车的混凝土连续灌注，在灌注混凝土时候需要将导管埋深到2m-6m之内，均匀提升槽段混凝土的土层面，对其进行连续浇筑，将浇筑速度提升到2m/h以下，严格控制两根导管所处位置的混凝土土层面高差，促使其在500mm以下，从而保证导管内部的混凝土具有良好的流动性，防止混凝土夹杂泥浆。最后在做好混凝土浇筑之后，顶部要比设计标高高出300mm—500mm，并且凿除之后作为冠梁，每辆车混凝土在进入施工现场进行灌注之前，应当检查坍落度，制作相应的试块。

3.4支护注意要点

(1)在基坑围护设计之前，应对周边环境进行详细的梳理，确定一个合理的保护等级。(2)软土地区的基坑，宜采用地下连续墙+内支撑的体系，保证有足够的刚度及整体性，稳定性。采用复合墙形式时，地墙能与主体结构一起共同抵抗水浮力。(3)基坑底部土层较差，宜预先进行加固，增强坑底土体的承载力及稳定性。(4)深基坑开挖深度较大，需进行降水时，引起的地面沉降，沉降诱发的建(构)筑物下沉等需要关注，须由专业的降水单位进行分析及施工，保证过程的安全性。

结语

文章分析研究地铁基坑围护结构，我们可以从中发现在工作的过程中，需要积极分析附近的影响因素，因地制宜地采取合理的措施，客观的进行深基坑围护的设置，对自己的优势进行充分利用，并且规避可能出现的问题，保证围岩结构设计的实用性。

参考文献

［1］尹小延．基于区间有序加权算子的地铁车站深基坑支护方案灰色评价［J］．中外公路，2019，44(4):204－209．

［2］宁兴萍．地铁站深基坑复杂工况下围护工艺综述［J］．北方建筑，2019，4(4):60－64．

［3］李亮辉．近接地铁隧道深基坑工程的设计与实践［J］．土工基础，2019，39(4):428－432．