中铁十一局集团第二工程有限公司湖北省十堰市442013
摘要：地铁车站深基坑支护的合理实施可以更好地确保整个工程建设过程的顺利推进，并大大减少施工过程中所发生的各种安全事故，所以在施工过程中一定要对深基坑支护的相关操作引起足够的重视以更好地确保工程的施工质量。本文结合具体的施工案例，对地铁深基坑支护技术进行了分析。
关键词：地铁；深基坑支护技术；应用
1引言
在地铁车站施工过程中，施工技术中的细节问题就有可能引起土体扰动、围护结构侧移、地面沉降等现象，主要是由于地铁车站工程地质条件及周边环境的特殊性所致，因此在地铁车站施工过程中，深基坑施工方法及支护结构的设计施工是保证地铁车站沉基坑建设稳定性及安全性的重要措施。
2工程概况
诚信路车站是贵阳轨道交通1号线、2号线的一个换乘站，位于金阳新区林城西路与诚信路交叉口下方，诚信路站（1号线）为地下二层侧式站台车站，结构类型为两层四跨箱型框架，长166.75m，标准段宽29.6m，基坑深度约15.2～22.5m。诚信路站（2号线）为地下三层17m岛式站台车站，结构类型为三层三跨箱型框架，长159m，标准段宽22.9m，基坑深度约25～27.2m。车站共设4个出入口、4组风亭，2个消防专用出入口。诚信路车站处于“十”字路口，路口管线非常多，基坑规模大，基坑深度最深约27.5m。
1号线车站基坑采用Φ1200mm@2200围护桩，桩插入深度为3m。基坑内支撑均采用Q235钢的Φ609mm钢管支撑，钢支撑水平间距一般按3m考虑，结合柱位置做适当调整。竖向按3-4道支撑进行设置。
2号线车站基坑采用围护桩，围护型式为Φ1200mm@2200，插入深度为3m。基坑内采用Q235钢的Φ609mm钢管支撑，标准段竖向按4道支撑进行设置。
大厅区基坑一级边坡采用围护桩+锚索，围护型式为Φ1200mm@1800围护桩，围护桩插入深度为3m。基坑以及边坡高约9m，采用3道预应力锚索。
大厅区基坑二、三级边坡采用土钉墙型式，边坡最大深度约为18.5米。
3地铁车站深基坑支护技术
3.1土方开挖技术
在地铁车站深基坑支护施工过程当中，土方开挖技术是其中一个非常重要的环节，其实工质量的好坏对整个支护质量都起着至关重要的影响。土方开挖操作其实就是将基坑当中的土方进行挖掘并清理，从而便可以为深基坑支护技术提供必要的施工条件。在具体的开挖过程当中，我们应该注意以下几个方面的问题：
（1）基坑开挖过程中，严格按照设计要求结合内支撑体系布置逐层开挖，竖向分厚度与钢管支撑标高结合，每层土方开挖至支撑以下0.5m后，及时施作钢管支撑体系并预加轴力（部分）。严禁超挖，确保基坑施工的安全。
（2）分层开挖后及时进行桩间喷砼施工。当开挖过程中遇到桩间涌水、涌沙等异常情况时，必须马上进行封堵，封堵完成后方可继续施工。
（3）斜撑范围内的土方自基坑角点沿垂直于斜撑方向分层、分段、限时开挖并架设支撑。
（4）基坑内横向分部开挖时先挖中间土体，预留两侧土体反压，然后再两侧对称开挖，有效控制围护结构侧向位移。
（5）基坑挖到设计标高以上30cm时，采用人工开挖，超挖处须用砾石砂填至设计标高。
（6）坑底设集水坑，以利于及时排除坑底积水，与基坑挡墙内侧的距离大于基坑宽度。
（7）顶板以上开挖时特别注意对管线的保护，且在基坑开挖过程中有施工机械作业时，安排专人旁站指挥并监督，以免碰撞内支撑体系。
（8）基坑开挖过程中，按设计和相关规范要求严格控制坑周边堆载。
（9）根据基坑监测设计方案，基坑开挖前要作好各种类型的测点布置并测得各测点的初始数据。开挖过程中，加强观察和监控量测工作，以便及时发现安全隐患，及早处理，确保基坑安全。
3.2支护施工
本项目应用了围护桩+钢支撑、围护桩+锚索、土钉支护三种基坑支护施工技术，由于城市地铁施工的特殊性，基坑周边构筑物多，地下管线多，在具备放坡开挖条件的情况下，采用放坡开挖，支护类型选用土钉支护；不具备放坡开挖时，基坑开挖宽度≤30m的情况下，支护类型选用围护桩+钢支撑；基坑开挖宽度＞30m的情况下，支护类型选用围护桩+锚索。实际深基坑支护方案设计时会综合考虑基坑尺寸、周边环境、水文地质和经济效益等各方面因素。
在喀斯特地貌地域内施工桩孔主要难点是溶洞处理，由于溶洞发育很容易发生偏孔和塌孔，特别是偏孔发生后造成后期结构砼超灌和凿桩，设计围护桩外放10cm，实际外放20cm，结果还是局部存在偏孔现象，围护桩施工过程中必须要加强桩孔垂直度控制。
按设计要求，基坑开挖应充分利用“时空效应”作用，在基坑开挖过程中，根据盆式开挖方式的特殊性，挖土应遵循设计要求，钢支撑的安装和预应力的施加必须要在8小时内完成，并施加钢支撑预应力。围护结构钢支撑体系设计理念是合理的，施工工艺和方法也是比较成熟的，并被广泛采用，但在施工中也确实存在一些安全风险，施工时采取一些必要的防范措施：（1）固定牛腿托架的膨胀螺栓选用φ26mm，长度为400mm以上，且每个牛腿选用3～4根膨胀螺栓固定，以增加其抗剪切强度，抗拉拔的力度。（2）每一片钢围檩（两个吊点）和每一根钢支撑的两端均用φ16的钢丝绳与冠梁或环梁上预埋的钢环进行连接，并衬垫10mm厚的橡胶板，以防止钢丝绳在受力状态下在此部位拉断。
桩锚支护体系由围护桩、冠梁及腰梁、土层锚索三部分组成。施工工艺流程：测量放样→布孔、钻孔→锚索主筋的制作→安放锚索→一次注浆→二次压力注浆→锚索张拉锁定。在粘性土土层中，预应力锚索会发生蠕变现象，此外，钢绞线的松弛、支护结构的变形都会导致预应力的损失，为此一般在张拉3～5d后，根据锚索内应力损失情况，再进行一次重复张拉，补足预应力，可有效地改善锚索的长期工作性能。
3.3基坑排水
在地铁车站深基坑施工过程当中，只有有效排除了基坑当中的多余水分才能更好地确保整个工程施工过程的安全性和稳定性。在具体操作过程当中，为了更好地实施排水，通常情况下都会在基坑开挖的两侧设置一定的临时性排水沟。但是在设置的时候需要对排水沟之间的间隔进行合理的把控，一般情况下都控制在30米到40米之间。在具体的开挖过程中，还应该控制好其开挖面的坡度，一般情况下都是3%到5%的坡度，这样可以有效排除基坑当中的积水。
3.4施工监测
根据设计文件要求及工程实际情况，主要对距基坑开挖深度2～3倍距离范围的地下管线和主要道路的变形，坑外地下水位动态变化以及围护结构本身由于基坑开挖引起的变形和内力进行了监测。观测点主要布置在能控制到基坑影响范围内的主要道路、地下管线的位置及支护结构本身受力大的相对薄弱处。因此，在监测点布置时考虑了周边被影响环境的重要性、影响程度及支护结构形式、内支撑、基坑深度等因素。本次基坑监测内容包括：①周边地面、管线的竖向位移监测；②围护结构顶部的水平及竖向位移监测；③围护结构侧向位移监测；④深层水平位移监测；⑤支撑轴力监测；⑥立柱沉降/隆起监测；⑦基坑内外地下水位监测。在进行基坑开挖过程中，应请有资质的监控量测单位对周围建筑物、基坑围护结构进行监控量测，监测项目及对象应符合设计要求，发现异常应及时向业主、监理、施工单位报告，以利及时修正和处置。
4技术探讨
基坑工程作为基础工程，其结构有时可以作为永久结构使用，其质量对上层的结构产生重要的影响，而一旦出现事故，所造成的后果却十分严重，因此具有高风险性，且质量要求较高。通过多年来工程实例可以看出，基坑工程事故的原因主要有设计不合理、设计与施工脱节、管理不到位等方面，对工程的施工及周边相邻建（构）筑和环境的保护都会带来负面影响，社会效益也会大打折扣。目前，设计阶段和施工阶段为基坑工程问题主要存在的两个阶段。
设计阶段存在的问题主要是方案是否合理。设计方案的合理性直接影响到整个基坑往后的施工与维护。而主要的设计不合理原因有：无资质草率进行设计、对参数选取不当、支护结构选择不适、水的问题未处理好等。因此，在设计计算时应参考相应规范进行全面分析，尤其应结合一定的经验考虑各种不利条件下设计方案是否合理。
施工阶段存在的问题主要是地下水未处理好、信息化水平落后和施工
不规范。土质与地下水具有很强的个性，处理好地下水应遵循科学有效自行制定。对于施工中应安装信息化安全监测系统，对监测的数据，应经过数据处理工作后，比较设计结果，通过反推的方法分析土质的参数、指导施工、通过施工信息反馈工程设计，使工程设计阶段的预估评测与实际施工中的差异性减小，实现最佳工程。
5结束语
在地铁车站施工过程当中，深基坑施工难免会造成周围土体的扰动，地面发生一定的沉降现象或者是围护结构侧移等各种不良状况。这些现象主要是由于地铁车站周围环境和地质条件的特殊性所导致的，想要有效解决这些问题就必须要合理选用并规范的实施深基坑支护施工方法，其可以更好地确保整个地铁车站施工过程的安全稳定进行。
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