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1、邻近地铁旁的深基坑施工摘要：城市邻近地铁的深基坑越来越多，由于地铁隧道及地连墙对周围环境的 敏感，对这类深基坑施工过程中对周围环境的影响控制要求也非常高，有时候大 大高于一般要求。笔者通过经历的项目来对市区邻近地铁的深基坑施工进行探讨， 并为这类基坑施工提供一些值得借鉴的方法与建议。关键词：地铁；深基坑；施工一、工程概况该深基坑周长约650m，面积约25420m2,开挖深度约为19.85m。基坑地下 连续墙外边线距离地铁出入口约6.8m，距离地铁车站结构外墙最小距离约10.4m, 距离地铁区间隧道左线结构边线的最小距离约为8.4m，距离地铁风亭结构约 9.0m；基坑底低于车站结构底板约9.6m
2、，低于地铁区间隧道结构底板约9.8 10.8m，低于风亭结构底板约16.2m，低于车站出入口结构底板约9.4m。基坑支 护总体方案为靠近地铁结构的东北侧、东南侧采用地下连续墙+四道钢筋混凝土 角撑支护结构体系，其余部分采取中心岛支护形式。二、基坑监测与分析 本基坑邻近地铁结构侧主要进行以下八个方面的监测：（1）基坑支护结构顶 部水平位移；（2）基坑支护结构顶部沉降；（3）附近地面水平位移；（4）附 近地面沉降；（5）地下水位；（6）支护结构侧向位移（测斜）；（7）基坑立 柱竖向位移；（8）支撑轴力。至2018年1月13日为止，邻近地铁结构侧的基 坑基本完成地下室结构施工（除基坑东北侧正在开始负
3、一层结构施工），监测数 据截止为2018年1月15日。2.1 基坑的周边环境监测与分析（1）基坑支护结构顶部水平位移和沉降。由监测数据可知基坑东北角的支护 结构顶的水平位移最大值为29.3mm，出现在测点WY5;支护结构顶部沉降最大 值为13.2mm，出现在测点WY7。基坑东侧的支护结构顶水平位移最大值为 24.7mm，出现在测点WY10；支护结构顶部沉降最大值为16.2mm，出现在测点 WY11。邻近地铁结构侧基坑测点WY4WY11的支护结构顶部水平位移分别为 28.8mm、29.3mm、26.1mm、26.5mm、23.1mm、21.5mm、24.7mm、23.1mm， 都已超过变形控制值
4、20mm，但在一级基坑安全控制标准（30mm）内。支护结 构顶部水平变形较大，方向倾向地铁结构。另外顶部沉降在控制值范围内。（2）附近地面水平位移和地面沉降。附近地面水平位移和地面沉降监测可以 掌握基坑开挖对周围环境影响程度，并及时调整方案减少对周围环境的影响。邻 近基坑东北侧的地面方向最大水平位移为15.6mm，为测点DW10；地面最大沉降 为25.33mm，为测点DW13。邻近基坑东北侧的地面方向最大水平位移为 24.1mm，为测点DW17；地面最大沉降为34.9mm，为测点DW16。测点DW15 DW17的地面水平位移、测点DW13DW17的地面沉降都已超过变形控制值 20mm，但在一级
5、基坑安全控制标准内。附近地面受基坑施工影响较大，施工现 场附近地面已经出现有较大的变形。（3）地下水位监测。本基坑的地下水位最大上升了 1.9m，为测点SW2；最 大下降为1.8m，为测点SW4。地下水位下降在2m控制值范围内。地下水位下降 2m,地表沉降最大为25.2mm，监测数据最大降水量为1.8m，说明水位下降已经 引起地表发生一定沉降，因此必须严格控制基坑的降水幅度，保证基坑的安全以 及减少对周边环境的影响。2.2 支护结构侧向位移（测斜）基坑东北侧最大支护结构侧向位移为27.2mm，为测点CX4；基坑东侧最大支 护结构侧向位移为20.1mm，为测点CX11。基坑支护结构的最大侧向位移
6、已超过 变形控制值20mm，但在一级基坑安全控制标准（30mm ）内。随着基坑的开挖, 坑内土体的卸载，基坑地下连续墙发生一定程度的变形，随着主体结构施工，测 斜点水平位移逐渐趋于稳定。测点CX4CX11最大水平位移均位于桩顶位置，而 且变化规律类似，都在地下连续墙端部附近变形都小于2mm，变形的变化处为支 撑位置和底板位置。另外，基坑东北侧的测斜最大水平位移比基坑东侧的测斜最 大水平位移大。测斜点侧向位移与支护结构顶部水平位移相一致。2.3 基坑立柱竖向位移基坑东北侧的立柱累计沉降为10.8mm，为测点LZ19；基坑东侧的立柱累计 沉降为10.1mm，测点LZ15；基坑东南侧的立柱累计沉降为
7、11.3mm，为测点 LZ24。随着基坑的开挖，邻近地铁结构侧的基坑立柱总体表现为下降，表明基坑 整体沉降。2.4 基坑支撑轴力 基坑支撑轴力监测可以避免支撑轴力超过设计强度导致支撑破坏引起整个支护体系失稳。基坑东北侧的支撑最大轴力为817kN,为测点ZL13-1 ；基坑东侧的 支撑最大轴力为650kN,为测点ZL9-1；基坑东南侧的支撑最大轴力为626kN,为 测点 ZL16-1。邻近地铁结构侧的基坑支撑轴力变化比较稳定，并且总体轴力较小。基坑东 北侧的支撑轴力比基坑东侧与基坑东南侧的支撑轴力大，表明靠近基坑东北侧的 两边所受土压力大于基坑东侧和东南侧；基坑东侧和东南侧支撑轴力分别相近， 表
8、明靠近基坑东侧和东南侧的两边的土压力相近。三、深基坑施工对策分析 深基坑开挖不仅涉及基坑自身强度与稳定问题，同时也包括周围环境问题。本文针对邻近地铁隧道的深基坑开挖问题，结合基坑变形控制标准，总结得出以 下几方面控制措施。3.1 支护体系选择要合理邻近地铁隧道深基坑工程对变形控制要求极其严格，因此应考虑侧移小、刚 度大、整体性好的支护类型。常采用钢管支撑或钢筋混凝土支撑，两者各有利弊。 如采用钢管支撑，单管的支撑力不够，可以通过增加钢管数量来协调，施工快速， 最大程度的减少了无撑暴露时间；若采用钢筋混凝土支撑，结构形式多样，强度 大，然而混凝土硬化需要时间，这就相当于增加了无撑暴露时间，对周边
9、土体的 稳定性不利。3.2 加固土体有效减小基坑对邻近地铁隧道的不良影响，可通过以下两方面：1）对基坑主 动区及被动区的土体采取一定加固措施。 2）加固基坑与地铁隧道间的土体。首 先施工前，应对邻近建筑物（需保护）基坑做预加固。其次对于邻近地铁项目， 应实时观测地铁隧道变形，采用灌浆法来平衡其变形。3.3 科学开挖方法，注意时空效应充分考虑施工时的时间和空间来确定开挖与支撑的施工工序，尽可能减少无 撑暴露的时间，严格按施工工序步骤施工，减少基坑位移。对于临近地铁隧道的 深基坑工程，采取分区开挖措施，可以有效降低较大基坑开挖对紧邻地铁隧道的 影响。3.4 采用合理的新工艺新方法减小隧道位移高广运
10、等应用FLAC-3D软件对邻近运营地铁隧道的基坑开挖项目进行三维数 值模拟分析，结果表明： 1）采用坑外地基二次加固新工艺可有效减小隧道位移。 2）逆作法施工增大了基坑的整体性，减小围护结构变形，可显著减小隧道位移。3.5 动态反馈设计及信息化施工基坑开挖过程中，土压力、结构内力、土体应力和变形等，甚至包括一些土 的物理力学参数在内的各种参量，都会发生变化，而这些变化规律至今仍无法掌 握。这就会导致设计结果与工程的实际情况存在差异，进一步可能造成浪费，甚 至是引发各种工程事故。动态反馈设计及信息化施工技术包含两个组成部分，即 动态设计、信息化施工。在施工时采集相应的监测信息，处理过后与预测结果进 行比较，从而做出决断，修改调整原设计中不符合工程实际的部分，进一步完善 设计，指导施工。四、结语 在复杂地质条件下的深基坑开挖如何控制好基坑的稳定性及变形，保证基坑 安全，尽可能的减小对周边环境的影响，是一个值得长期探讨和研究的问题。特 别是邻近地铁隧道的深基坑开挖这类特殊工程，保证基坑特别是邻近隧道的安全 是重中之重。参考文献：贡明明.深基坑施工对邻近地铁隧道的影响分析D.石家庄铁道大学，2014.2孙德志，梁方.地铁深基坑施工邻近高层建筑物保护技术J.科技传播，2012 （07）：95-96.
