临近地铁深基坑施工保护措施研究

临近地铁深基坑施工保护措施研究

孙志毅

上海建工一建集团有限公司     上海浦东新区   200120

摘要:随着城市的不断发展和人口的增加，地下轨道交通已经成为一种方便快捷的交通方式。然而，在地铁线路附近的深基坑在施工过程中存在着诸多的困难和挑战。深基坑施工时需要充分考虑对地铁线路及其设施的保护。本文旨在对临近地铁深基坑在施工过程中对地铁的保护措施进行研究。

关键词：临近地铁; 深基坑; 施工；保护

一、引言

随着城市的不断发展，为了有效的利用土地和空间，在向上的同时，建筑物也在不断的向地下发展，由此各种的深基坑也不断涌现。深基坑施工是一项复杂工程，尤其是一些靠近地下轨道交通，周边环境复杂的深大基坑。近地铁深基坑施工保护措施旨在通过科学规划、合理设计和稳妥实施来确保在施工过程中对地下轨道线路、站点以及周边建筑物和环境产生的影响最小化，不会造成危害。本文结合上海市浦东新区张家浜楔形绿地C1c-01、C1b-02地块商业办公项目深基坑靠近地下轨道区域在施工过程中对地下轨道的保护措施进行总结，以期为类似的工程施工提供参考。

二、工程简介

本工程上海市浦东新区张家浜楔形绿地C1c-01、C1b-02地块商业办公项目，位于上海市浦东新区金桥镇，场地东侧为陆家宅河及在建项目、 南侧（金葵路）为市政道路； 北侧为地下轨道交通14号线（锦绣东路，浦东足球场站），西侧为浦东足球场（金湘路）。

本工程分为两个相连地块，分别是C1b-02及C1c-01地块，两地块地下室联通；其中北侧为C1b-02地块，南侧为C1c-01地块，地块中间为规划金崛路。靠近地下轨道14号线的为北侧的C1b-02地块，项目用地面积33282m2，总建筑面积265210.9 m2，地上部分136928 m2，地下部分128282.9万m2（C1b-02和C1c-01共用地下室，地下室总面积为259887.85m2）。地上部分包含3栋建筑单体，地上高层建筑A塔楼为25层，楼层高度126.35m；B塔楼为19层，楼层高度97.85m，裙房地上4层，高度23.85m。地下部分为4层地下室，埋深约20.45m，其中B塔楼与部分裙房区域为地下3层，埋深约16.9m。

C1c-01地块工程桩采用钻孔灌注桩，桩径为φ600、φ700、φ850，桩基总数量：4198根。围护形式采用基坑外侧三轴搅拌桩成槽加固（ Φ850@600 ）+地下连续墙（ 1m厚）+基坑内侧三轴搅拌桩成槽加固（Φ850@600），临近地铁的基坑北侧采用直径2000mmRJP旋喷桩墙缝止水。

围护形式示意图

三、工程难特点分析及对策

1、分析：

（1）场地北侧存在220KV高压电线，净高29.6m，离基坑红线约10m。

（2）场地北侧基坑红线距离地铁14号线区间隧道仅25.5m，地铁埋深深度为11.5m，围护施工及后续基坑开挖施工时，对地铁保护要求较高。

（3）现场东侧为陆家宅河，距离基坑红线5m，且河道东北角已侵入基坑红线43m。

2、对策：

（1）合理布置塔吊：高压线侧B塔楼结构施工采用动臂式塔吊，控制吊端距高压电线不小于20m。

（2）地铁保护：①地铁保护区范围内基坑施工方案报地铁公司，经审核批复后实施。②地铁侧围护施工严格按照设计要求的施工顺序进行施工，确保围护的施工质量，严格控制地铁侧施工荷载，减少重型车辆在上方行驶。③土方开挖采用“跳坑法”施工，遵循分层分块、限时支撑、先撑后挖的原则。④成立数据监测小组，对开挖过程中监测数据及时分析并上报。

（3）加强与业主沟通：在围护施工前，将侵入场内的河道进行清淤回填。

四、地铁保护措施

1、桩基围护施工工序的优化调整

在北侧C1b-02地块内有5个基坑（H1~H4区、E2区）是在地铁50米保护范围内，为了保护地铁区间隧道，我们先对此进行围护施工，待围护封闭后再进行桩基的施工。

施工工序示意图

2、围护结构设计对地铁的保护措施

在临近地铁侧的基坑，围护设计为了减少土体的扰动对地铁的影响，采取了多方面的措施：（1）采用刚度较大的地墙作为围护结构；（2）三轴水泥土搅拌桩槽壁加固及裙边加固；（3）坑内三重管高压旋喷桩深坑加固；（4）加固土体与地墙缝隙采用三重管高压旋喷桩填充加固；（5）对地铁侧的围护外边线采用RJP旋喷桩墙缝止水。

3、基坑降水及监测的要求

基坑降水：将在地铁侧布置了38口，深度为48m的坑外回灌井，以控制坑内降压对周边环境的不利影响。在靠近地铁侧基坑开挖前，应做降水试验，以便验证地墙的止水效果，防止在基坑开挖时出现险情从而造成对地铁的不利影响。

降水示意图

基坑监测：加大对地铁侧的监测点的布置数量，专项设置此区域的监测报警值。

监测示意图

4、地铁侧限制荷载，基坑采用钢支撑油压伺服系统

钢支撑油压伺服系统示意图

5、基坑开挖主动保护措施

基坑开挖过程中严格显示完成土体开挖、垫层浇筑、支撑浇筑，严格控制坑内土体开挖后无支撑暴露时间，以控制基坑变形；另外，底板施工结合后浇带分块浇筑，以减少和控制开挖卸载引起的基坑内隆起和围护侧向变形，从而保护地铁设施安全。

开挖顺序示意图

五、应急预案

1、基坑降水

成井施工过程中可能出现的事故由成井班组长及时解决，电工负责在事故发生过程中的用电安全，出现紧急情况时能保证电源供给，抽水运行时时刻关注周边地层的变化情况，出现危情立即停止降水,必要时可采取回灌措施。

遇到降水井水位降不下去，需检查查深井设备，排除机械故障：（1）测量井底沉淀物的深度，如沉淀物过厚，应重新洗井，排除沉渣；（2）测量井孔深度，如果孔深不能满足降水要求，应在该区域增加降水井并保证足够的深度；（3）如果前面的措施还不能满足降水要求，可在单井最大集水能力的允许的范围内，更换排水能力更大的深井泵。

2、支撑轴力、位移值报警

检查现场状况和之前的施工记录，查找是否同时有其他险兆或危险行为，比如连续墙是否渗水、土方是否没有按要求分块限时挖、出现未撑先挖情况等，一方面将有关情况及时反馈设计单位，另一方面现场进行原因分析，必要时对支撑砼的强度进行测试。

增加人力、机械加快当前施工分块的速度，已挖区域的支撑随即进行施工并尽快形成。支撑砼掺加早强剂，力求尽快起到作用。

3、支撑破坏

当发现支撑有裂缝时，测得裂缝宽度以及当时支撑轴力，反馈给围护设计单位，根据围护设计单位指令对砼支撑作加固。

4、地下连续墙侧向变形超过报警值

立即检查砼支撑是否有损坏的迹象，包括是否有裂缝及其他异常情况，检查坑内地下水位高度，将当前相关监测结果和现场状况报告围护设计单位，与围护设计单位协商确定控制措施。

如果报警处连续墙边地面有堆载，应立即全部搬出，在问题解决前，禁止该侧施工车辆通过，减少施工动荷载。

如发现围护墙背土体沉陷，应设法控制嵌入土体部分的位移，现场可进行以下紧急措施：（1）增设坑内降水设备，降低地下水，如果条件许可，也可在坑外降水；（2）进行坑底加固，采用注浆，提高被动土压力；（3）监测频率加密，并注意观察连续墙接缝处的变化，发现渗水现象及时进行堵漏；（4）根据围护设计单位的要求对施工的措施进行适当调整。

5、地墙堵漏

在基坑开挖过程中，发现沿地下墙通长接缝渗漏较严重或流砂流出时可采用坑内外结合堵漏。根据地质情况，假设管涌位置在栈桥下12m至坑底。施工顺序：（1）发现地下墙管涌；（2）坑内水泥袋填实；（3）坑外聚氨酯止水；（4）坑外双液注浆；（5）继续开挖挖除回填水泥；（6）封设钢板（孔洞严重的浇筑细石混凝土）。

采取在管涌处坑内半径4m范围内用袋装水泥填充压实，填满至上一道支撑底面。根据地下连续墙堵漏施工规定，坑内土方回填采用粘土回填，考虑到本工程开挖深度大，危险性高，水泥遇水固结快，对基坑抢险应急效果好，开挖期间工地将备用水泥进行回填。

6、基坑监测

按基坑监测方案，设置现场监测系统，成立基坑监测小组，建立监测信息网络。根据基坑分块施工流程和进度及时提供各项监测数据，基坑开挖期间，每日下午会同业主、监理召开基坑监测碰头会，分析每日监测数据（包括降水水位），指导晚间和次日土方、结构施工。每周会同业主、监理召开基坑监测例会，结合上周施工进度分析监测数据，指导本周施工进度。每周、每月由监测单位编制基坑监测周报和月报。

对于发生突变、异常变化或达到预警值的测点，及时与设计、监理沟通，召开会议，制定对策。监测数据及时上报，每天根据数据进行分析，针对数据的变化及时进行沟通联系。

六、结语

上海市浦东新区张家浜楔形绿地C1c-01、C1b-02地块商业办公项目基坑开挖施工及地下室结构施工任务已全部结束，在应用合理科学的施工保护措施和监测措施后，对地铁线路的影响控制在了安全范围内，保证了地下结构的安全与稳定，同时对周边环境的影响也得到了安全有效的控制。最终，我们希望通过本次施工的经验探索，能为广大读者提供在今后类似的工程施工中，能有效起到一定的借鉴作用。

参考文献
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