地鐵車站深基坑支護施工技術探析

周海坤?朱偉?姜曉溯

摘 要：針對地鐵車站深基坑支護施工技術的應用難點展開分析，結合施工過程中的相關技術要點，通過分析幾種常用深基坑支護技術的具體應用情況，其目的在于提升深基坑支護結構施工質量，為后續工程施工的順利開展奠定堅實的基礎。

關鍵詞：地鐵車站;深基坑支護;施工技術

為了緩解城市擁堵的情況，許多城市陸續開始修建地鐵，利用地鐵載客能力強、穩定性高等優勢，來分擔早晚高峰期的城市交通壓力。在地鐵車站施工過程中，深基坑支護施工屬于非常重要的環節。為了確保地鐵車站深基坑施工活動的順利進行，降低基坑變形、塌陷等風險，需要采用合理的支護施工技術對深基坑進行加固，從而提高基坑工程的穩定性，保障結構工程施工的安全。

1 地鐵車站深基坑支護施工技術的應用難點

1.1 地下管線分布復雜

在地鐵車站深基坑施工時首先面對的便是地下管線分布復雜問題，主要原因在于很多地鐵工程都是城市發展到一定階段后才開始修建，而地下管線同步于市政工程建設進度，城市規劃沒有提前為地鐵施工預留出位置，同時部分地下管線資料缺失，這很大程度上增加了地鐵車站深基坑工程施工與地下管線觸碰的概率，不僅影響工程進度，而且可能影響施工安全。

1.2 基坑工程深度大

隨著地鐵線路的交叉等地下空間受限情況的出現，地鐵車站深基坑的深度也在不斷增加，這也意味著支護施工難度和安全風險也在不斷加大。在施工過程中，需要重點關注巖土體內部的應力分布，基坑施工前其處于應力平衡狀態，隨著開挖深度的增加，會打破巖土體內的原有應力平衡狀態。如果沒有提前考慮到這一問題，選擇恰當的支護技術對其進行加固，那么很容易造成深基坑結構變形、塌陷等問題，從而影響到整個施工活動的順利進行。

1.3 易受臨近建筑影響

地鐵的修建初衷是為城市居民出行提供便利，這也意味著地鐵的修建會穿過眾多城市建筑。在當前城市高層建筑數量不斷增多的背景下，其地下基礎深度也在加大，在地鐵車站深基坑施工過程中，很容易受到此類情況的影響。同時臨近建筑還會提供附加側壓力，對地鐵車站深基坑的穩定性造成影響。若區域地質條件較差，基坑支護強度不足，則很容易出現基坑變形、塌陷等情況，不僅威脅到施工安全，還可能造成臨近建筑的變形，這也是支護技術在應用過程中需要注意的問題。

2 地鐵車站深基坑支護施工技術要點分析

2.1 做好施工準備工作

如上所述，地鐵車站深基坑支護施工面臨諸多不利因素，其平面位置在很多情況下也和既有道路重合，為此在施工前需要做好相應的準備工作。在工程實踐中，首先要調查深基坑周邊環境和地質條件，了解地下巖土特性，并采取針對性的支護措施。目前常用的支護措施有地下連續墻、排樁支護等，在實際應用中，考慮到現場施工的實際情況，選用適宜支護結構，進一步提升其穩定性。對于在既有道路上修建的深基坑工程，需要在不影響既有交通正常通行的基礎上進行施工，同時在作業區周圍設置圍擋和安全警示標志，減輕相互影響。其次要準備相應支護材料，目前常用的支護材料有鋼筋混凝土支護材料和鋼結構支護材料。前者剛度大、變形小、安全可靠，但是施工工期長、拆除較困難;后者安裝拆除施工方便、部分可周轉使用，但施工工藝要求較高。

2.2 強化施工機械設備管理

在地鐵車站深基坑施工過程中，需要應用許多大型機械設備，其運行穩定性直接關系著深基坑支護工作的順利進行。為此，需要強化機械設備管理工作，確定型號參數符合要求之后，再允許其進入施工現場。投入使用前，按照規定對機械設備進行調試，提高其運行質量，并對操作人員進行技術交底，為支護施工創造良好的前提條件。此外，機械設備也要定期進行維修保養，使其始終保持較高的運行效率。

2.3 重視地下水控制問題

困擾地鐵車站深基坑支護施工的最大問題往往就是地下水問題。如果所在區域地下水較發育，當地下水滲入或涌入到基坑中時，將會大幅降低基坑側壁或坑底的穩定性，增加支護施工難度。因此，施工前需要對所在區域的水文地質情況進行了解，明確地下水水位、地下水水位波動頻率及波動幅度、與基坑的相對位置等，采取針對性的地下水控制措施，如設置截水、降水和排水系統，從而降低地下水對于深基坑支護施工的影響。此外，還需要編制針對地鐵車站深基坑流土和管涌等的專項應急預案，降低負面影響。

2.4 嚴格控制施工偏差

地鐵車站深基坑支護結構施工出現偏差很可能直接導致后續結構工程出現尺寸偏差等工程質量問題。為此，要做好相關機械設備施工全過程管控，按要求先進行試驗性施工，總結經驗，采取相應措施將偏差控制在限差范圍內。同時要做好測量復核工作，當出現侵限等異常情況時要及時進行調整，確保支護結構始終處于合理的狀態。

2.5 密切關注基坑變形

隨著地鐵車站深基坑開挖及支護施工的進行，地下巖土體內部應力始終處于動態變化階段。當支護結構強度下降或者外界作用荷載增大時，地鐵車站深基坑便可能發生變形甚至坍塌。因此，在施工前需要布置監測點對基坑變形進行監測，根據監測數據變化情況及時采取相應措施進行處理，確保施工安全。

3 地鐵車站深基坑支護施工技術的具體應用

第一，土層錨桿支護技術。是一項穩定土層的技術，通常在基坑坑壁無法采用橫向支護情況下使用。先對現場施工環境進行調查，確定具體的成孔方式、錨桿參數、注漿參數、驗收標準等。在桿體制作時注意選擇適合的區域，避免出現桿體扭曲。最后，進行注漿和錨桿張拉鎖定，并做好錨桿孔口的止水。

第二，土釘墻支護技術。土釘墻是由隨基坑開挖分層設置的土釘、混凝土面層和巖土體共同組成的支護結構。主要用于城市郊區等場地不受限制的基坑放坡支護。具體施工中，先確定土釘的規格、間距、布置形式、注漿參數、噴射混凝土面層參數等，然后在開挖土方的過程中需要控制開挖力度和速度，及時采取措施補救開挖造成的基坑坍塌。最后，要控制好搭接長度，注漿時在孔口設立止漿裝置。

第三，地下連續墻加內支撐支護技術。地下連續墻是分段成槽、吊裝鋼筋籠并澆筑混凝土所形成的連續地下墻體，強度和剛度大，隔水性好，但造價高，主要用于飽和軟黏土地區及富含地下水的粉土及砂土等復雜地質環境。在地鐵車站主體結構深基坑支護中運用。

第四，排樁加內支撐支護技術。排樁是沿基坑邊緣按一定間距布置的鋼筋混凝土支護樁及其頂部冠梁組成的支護結構，剛度大，但止水性較差，主要用于無地下水或者地下水貧乏、巖土條件較好等簡單地質環境。在地鐵車站附屬結構深基坑支護中運用。鋼筋混凝土支護樁一般采用鉆孔灌注樁，當巖土條件較好時，可僅進行樁間土網噴混凝土即可;當巖土條件較差且地下水發育時，需在支護樁外側補充止水帷幕，止水帷幕一般采用高壓旋噴樁或深層攪拌樁，并結合進行坑內降水。內支撐一般采用混凝土支撐加鋼支撐形式或者單獨采用鋼支撐，鋼支撐視基坑深度可設置多層。

4 結語

城市復雜的地上和地下環境等不利因素在一定程度上增加了地鐵車站深基坑支護施工的難度，通過采用合理的支護技術對其進行加固，可以提高深基坑工程的穩定性，也可以降低對周圍環境的影響。

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作者簡介：周海坤，工程師，研究方向為巖土工程和市政工程。