地铁车站深基坑土方开挖施工

地铁车站深基坑土方开挖施工研究Research of the Deep Foundation Pit Excavation Construction of Subway Station ■ 杨易成 ■Yang Yicheng[摘 要] 随着全国城市化进程的发展，城市外来人口急剧增加，交通拥堵也成为了各大城市共同面对的一大问题。

因此，也带来了城市地下空间开发和利用的热潮，特别是地铁施工。

深基坑工程施工的一个重要内容就是土方开挖，土方开挖的组织方式与工程进度、成本有很大关系。

本文通过对深圳地铁2号线两个基坑的施工经验的总结，对深基坑开挖要注意的事项提出了自己的见解。

[关键词] 地铁车站 深基坑 土方开挖[Abstract] With the development of city development, sharp increase of city population, each big city is facing traffic cong- estion has become a major issue. Therefore, it brought the boo- m of the city underground space development and utilization, especially the subway construction. One of the important cont- ents of construction of deep excavation engineering is the eart- hwork excavation, has the very big relations with organization and construction schedule, cost of earthwork excavation. Acco- rding to the summary of construction experiences of Shenzhen Metro Line 2 two excavation, this paper puts forward their vie- ws on the matters to the attention of deep excavation.[Keywords]subway station, deep foundation pit, earthwork excavation一、 工程概况某车站长316m，标准段宽18m，深18.5m，土方量10.5万m3。

站址处原始地貌为冲洪积平原及其间沟谷区，地面高程9.8～11.1m，地面坡度小于3°； 车站范围上覆地层主要为第四系全新统人工填筑土、冲洪积粘性土及砂土，残积粘性土层，下伏基岩为燕山期花岗岩。

本站底板主要位于全风化层、强风化层。

车站范围地下水主要有第四系孔隙水、基岩裂隙水。

第四系孔隙水主要赋存于冲洪积砂层及沿线砂(砾)质粘土层中。

地下水埋深2.00～3.10m，含水层厚度9.70～18.20m，以孔隙潜水为主，局部微承压。

主要由大气降水补给。

水量较丰富，水质易被污染。

岩层裂隙水较发育，广泛分布在花岗岩的中～强风化带、构造节理裂隙密集带中。

富水性因基岩裂隙发育程度、贯通度、断层带性质及胶结程度、与地表水源的连通性而变化，主要由大气降水、孔隙潜水补给，局部具有承压性。

本站围护结构采用800mm厚地下连续墙。

本基坑内支撑竖向按4道支撑设置。

第一道支撑采用钢筋混凝土支撑，支撑水平间距按6m考虑。

第二、三、四道采用采用φ600mm钢管支撑，支撑水平间距按3m考虑。

车站站址及周围地下管线密集，周边建筑物复杂，地质不均，交通疏解困难，施工场地狭窄。

某盾构井长50m，宽25m，深33m，土方量4万m3。

地质及水文状况与车站相差不大，盾构井底板主要位于中风化层，结构有三分之一位于荔湖范围，需围堰填湖。

采用1m厚的地下连续墙，扩大段采用七道环框梁、一道钢支撑和一道换撑，标准段采用一道砼支撑及六道钢支撑。

二、 土方开挖方式的选择1. 车站土方开挖车站由于长度较长，开挖深度较浅，且内支撑系统较为简单（第一层为混凝土支撑，二、三、四道为钢管支撑），便于边挖土边支支撑，具备放坡开挖的条件，故本车站采用了两个工作面开挖，由两端向中间放坡开挖，从中间集中出土的开挖方法。

基坑土石方开挖遵循“纵向分段、竖向分层、由上至下、先支后挖”的施工原则，竖向从上至下分层进行，纵向形成台阶，横向先挖中间土体，后开挖两侧土体。

开挖时按照施工规范的要求进行基坑降排水作业。

基坑开挖至每道支撑下部50cm时架设相应支撑，在每一道支撑架设完毕，到达设计要求强度后，方能继续开挖土方。

图1 基坑“分层台阶法”开挖示意图2. 盾构井土方开挖盾构井由于开挖深度较深，那支撑系统主要为混凝土支撑，开挖时需挖一层土施作一次混凝土支撑，再加上基坑长度较小（仅50m长），无法形成放坡开挖，故采用分层垂直开挖。

维护结构完成后，施作第一道混凝土支撑，等混凝土支撑强度达到80%时，可进行土方开挖，开挖时先挖支撑之间位置，然后再掏挖支撑下面土方，开挖到下一层混凝土支撑的底面，再进行下一道混凝土支撑的施工。

直至开挖到基坑底设计标高。

基坑深层土方开挖采用挖掘机作业，岩层开挖采用破碎机破碎、机械开挖。

前两层土方（约10m深）开挖采取2～3台挖机台阶翻土至地面装车，三层以下土方采用挖机直接装土斗，由龙门吊（用于后期盾构出土的45t龙门吊）直接调出。

在基坑开挖过程中遇不同土(岩)层面，及时报驻地监理工程师、业主确认并做好记录、绘制施工工程地质素描图。

当基底土层与设计不符时，及时通知设计、监理工程师。

图2 盾构井现场施工照片3. 施工降排水在富水的深基坑土方开挖施工中，施工降水是一项关键工作，如施工降水做得不到位，基坑的开挖面可能变成一个泥塘，给土方开挖带来极大的困难。

基坑施工采取以管井降水为主，沿基坑两侧布置，间距约20m排水沟明排为辅的降、排水体系。

基坑降排水施工在围护结构完成基坑开挖前20天施做。

基坑施工期间应注意地表和基坑内的引排水，避免冲刷基坑围挡、浸泡基坑。

基坑开挖过程中，应在基坑外的地表采取截流、导流等措施，基坑四周地表设截水沟，截排地表水，防止地表水进入基坑。

基坑内分级设排水明沟及集水井。

基坑内排水沟设于基坑内四周坡脚处，其边缘距离基坑围护结构内壁不小于0.5m，沟底宽度不小于0.3m，纵向坡度不小于0.5%，沟底应比基坑开挖底低约0.5m；在基坑的四角及基坑边每隔20m左右设一集水井，集水井井底应比排水沟底低约1.0m，集水井井壁用滤水管等透水材料，坑内集水用水泵排至地面市政雨、污水系统中；雨季施工必须加强排水措施，及时引排水，确保工程安全和设备的正常运用，做到大雨后能立即复工。

在基坑土方开挖过程中，还应密切关注维护结构的渗漏水情况，一旦发现有渗漏水情况，应及时做堵漏处理。

一些基坑在最初的时候只是漏水，最后发展成流沙流泥，造成基坑周边建筑物沉降，严重的可能造成基坑失稳，周边建筑物倒塌的惨剧。

4. 基坑监测在基坑开挖的过程中。

基坑内外的土体将由原来的静止土压力向被动和主动土压力状态转变，应力状态的改变引起维护结构承受荷载并导致维护结构和土体的变形，维护结构的内力和变形中的任一量值超过容许的范围，将造成基坑的失稳破坏或对周围环境尤其是对四周建筑物和地下管线造成不利的影响。

基坑工程处于力学性质相当复杂的地层中，在基坑维护结构设计和变形预估时，一方面，基坑维护体系所承受土压力等荷载存在者较大的不确定性；另一方面对地层和维护结构一般都作了较多的简化和假定，与工程实际有一定差异。

（下转第157页）156城市建筑┃岩土·基础工程┃U RBANISM A ND A RCHITECTURE ┃G ROUND F OUNDATION E NGINEERING157工程地质勘察中水文地质问题的必要性分析The Necessity Analysis of Hydro-geological Problems in Engineering Geological Exploration■ 段许平 刘 润 钱 圣 ■ Duan Xuping Liurun Qiansheng[摘 要] 做好水文地质问题研究在岩土工程地质勘察中是极其重要的，本文主要阐述工程地质勘察中水文地质评价的内容、岩土水理性质以及地下水位升降变化引起的岩土工程危害等问题。

[关键词] 工程地质 勘察 水文地质 地下水[Abstract] It is extremely important to do a good job to study the hydrogeology problem in the geotechnical engineering ge- ological exploration. In this article, the author mainly elaborat- es the hydro-geological evaluation, the rock hydrological prop- erties and the geotechnical engineering hazards caused by the change of groundwater table in the engineering geological exp- loration.[Keywords] engineering geology, exploration, hydrogeology, groundwater引言工程地质勘察是为了查明影响工程建筑物的地质因素而进行的地质调查研究工作。

其中，水文地质条件是所需勘察的地质因素中必不可少的一环。

它为预测工程建筑物与地质环境相互作用的方式、特点和规模作出了正确评价，也为保证建筑物的稳定和正常使用提供了依据。

一、 工程地质概述工程地质是调查、研究、解决与人类活动及各类工程建筑有关的地质问题的科学。

目的是查明各类工程场区的地质条件，对场区及其有关的各种地质问题进行综合评价；分析、预测在工程建筑作用下，地质条件可能出现的变化和作用；选择最优场地，并提出解决不良地质问题的工程措施，为保证工程的合理设计、顺利施工与正常使用提供可靠的科学依据。

在研究上，其主要的内容包括有效确定岩土组分、组织结构物理、化学与力学性质以及其对建筑工程稳定性的影响。

并且对岩土工程地质进行有效分类，提出改良岩土的建筑性能措施。

工程地质勘察的基本任务是运用地质和力学知识回答工程上的地质问题，目的主要是查明工程地质条件，分析存在的工程地质问题，对建筑场区做出工程地质评价，从地质方面保证工程建筑与地质环境相适应，使工程安全、经济、运行正常。