简述临近地铁深基坑管理需注意的若干事项-发表

简述临近地铁深基坑管理需注意的若干事项

孟昭辉

【摘要】:随着我国经济的高速发展引发城市轨道交通的飞速增多，以致临近地铁的基坑工程也日益增多。作者最近参与了某一城市中心临近地铁的深基坑管理，试图通过本文对临近地铁的深基坑管理需特别注意的若干事项总结成文，以便类似工程作为参考。

【关键词】：基坑支护；临近地铁；应急措施

1、工程概况

本工程桩基安全等级为一级，基坑周长250m，基坑面积3800m2，基坑开挖深10.1-12.4m，采用了钻孔灌注桩加两层钢筋砼支撑的支护形式，砼强度等级为C30,同时基坑东侧CC’ 段基坑内侧采用了双轴深搅组成的格栅式暗墩对坑内土体进行加固。基坑降排水设计采用了Φ700@500双轴深搅桩止水，套打施工，相邻桩搭接500，水泥掺入量15%，基坑设计了12根内径为300mm，长度为12m的疏干井，具体支护情况如下：

部位 桩径 桩顶标高 桩底标高 有效桩长 支护桩主筋 深搅桩顶 深搅桩长

AB EA 1000@1200 -4.15 -19.35 15.2 11Φ22 -3.35 11.7

BB 1000@1200 -4.15 -23.55 19.4 14Φ22 -3.35 11.7

BC 1000@1200 -2.45 -23.55 21.1 14Φ22 -1.25 13.8

CC 1100@1300 -2.45 -23.55 21.1 15Φ25 -0.65 14.4

CD 1100@1300 -2.45 -24.55 22.1 23Φ25 -0.65 17.9

DD 1100@1300 -2.45 -23.55 21.1 23Φ25 -0.65 17.9

DE 1100@1300 -4.15 -22.55 18.4 16Φ25 -0.95 13



2、本基坑工程涉及的地质水文情况如下

编号 层厚(m) Y(KN/m3) C(KPa) Φ(度) 渗透系数（*10-6cm/s）

KV KH

①-1杂土 0.9-2.3 18 5 15 500

①-2素填土 0.5-2.3 19.1 23.5 16.6 20

②-1粉质粘土 0.4-1.8 19.5 26.4 17.1 1 2

②-1a粉土 0.4-1.8 19 10.2 24.5 10 20

②-2淤泥质粉质粘土 1.0-9.4 18.3 10.2 15.5 2 5

②-3粉质粘土 0.9-7 19.4 14.8 20.7 7.4 10

③-1粉质粘土 1.7-7.9 20 37.3 19.6 0.26 0.62

3、临近地铁的深基坑特点

1) 基坑一旦出现意外将给城市正常运转带来影响，造成的不良后果难以估量；

2) 基坑允许变形要求更加严格，从而导致施工工作量及施工难度大大增加；

3) 基坑往往地处城市中心由于其所处地区土地价值较高，一般基坑较深，且基坑开挖后周边场地异常紧张，给支护结构施工、土方挖运以及土建施工造成很大的困难；

4) 由于对基坑变形要求严格，因此一般会采取钢筋混凝土支撑，从而造成施工难度加大，需要提前考虑支撑砼浇筑方案，且支撑中心会下落导致支撑净空较一般工程偏小造成后续的土方开挖及土建施工困难增大，砼支撑拆除也会造成钢筋损坏、进度受影响、拆除噪音大、造成粉尘影响等一系列困难；

5) 支护设计通常会对临近地铁基坑内侧采用双轴深搅组成的格栅式暗墩对坑内土体进行加固。

4、需要注意的若干问题

4.1设计方面

1) 圈梁顶的挡土墙

支护设计时通常压顶圈梁顶标高低于自然地面标高，因此高低差部分需要设置挡土墙进行挡土以便完成场地硬化并设置地面截水沟，但常常支护设计会遗漏挡土墙的设计；

2) 支护换撑结构

支护设计图纸中常常会简单的介绍换撑方案，但由于支护设计图往往依据扩初设计图纸完成，而换撑结构必须要结合工程实际情况最终决定，因此换撑方案常常需要在施工图完成后进行。

3) 坑中坑施工

坑中坑的支护设计常常需要结合工程实际情况进一步深化，很多情况下由于止水帷幕达不到支护设计要求造成坑中坑的基坑水无法降至符合土建施工要求，坑中坑将成为漏斗的最底端，如果再遇上易塌方的土层将会给基坑施工带来极大的困难。

4) 限制周边场地堆载

支护设计图纸中通常会规定基坑周边场地限载要求以及支撑结构上严禁堆载，严禁挖土机械坐落在支撑结构上，但实际操作中由于场地极其紧张常常无法做到，因此在做支护设计时应对上述情况予以考虑。

5) 混凝土支撑梁底模要求

通常支护设计图纸不会对支撑梁底模做出特别交代，招标清单中也就不会特别对梁底模提出要求，实际施工中施工单位通常采用土胎膜或虚铺一层碎石加一层油毛毡作为底模以节约造价，但遇到基底土方土质较差时往往梁底将出现大量露筋且容易粘坠石子等易落杂物，而且在后续施工中很难将粘附在梁底的杂物清理干净从而造成安全隐患，因此支护设计应该对支撑底模作出具体规定。

6) 立柱桩问题

由于底板标高常常深浅不一，特别是设计了机械车库的地下室底板常常会出现大面积的下沉底板，因此立柱桩的顶标高需要根据底板标高作出调整，以防止基坑开挖后格构柱锚固深度不足造成安全隐患，支护设计常常还会遗漏格构柱止水环大样以及格构柱与立柱桩的连接大样，同时采取钻孔灌注桩的格构柱截面应大于450mm以防止水下灌注时导管挂到格构柱上造成灌注质量事故，另外支护设计应该对格构柱桩顶进行加强以防土方开挖时挖土机械损坏格构柱顶造成安全隐患；

7）出土口

因土方方案尚未最终确定，因此支护设计图纸中常常只会对出土口作简单交代，特别是城市中心项目由于场地紧张，出土口需要根据土方方案最终确定，因此土方方案确定后需要通知支护设计对出土口进行加强。

4.2 施工方面

1） 止水帷幕施工冷缝

由于临近地铁的基坑常常位于主城区，因此施工围墙、各类已有或废旧管线、城市树木等都可能造成止水桩施工无法连续进行从而造成施工冷缝，如果不妥善处理将造成安全隐患，因此需要施工方提前认真核查地下管线图，人工开挖探沟，提前确定止水帷幕施工路线以尽量减少施工冷缝；

2） 深搅桩施工质量常常难以保证

深搅桩因与施工质量以及具体土质关联密切，因此施工质量常常难以保证，主要表现在垂直度控制较差以致开叉漏水无法形成完整的止水帷幕，搭接过大无法保证搭接质量，喷浆不连续、搅拌不均匀，损坏、磨损的叶片不修理，水泥掺入量不足，水灰比达不到设计要求，下沉及提升速度过快，搅拌时间不足，少打、漏打以及地质差异较大等原因导致深搅桩桩身质量自上而下强度差异非常大，强度高的可以达到4.0MPa，强度低的只有0.5 MPa；

3） 支护工程施工质量

通常桩基施工单位认为支护桩为临时工程，因此施工速度常常过快而且质量控制不够严格，以致支护结构存在露筋、垂直度不好、间距控制不严、、钢筋浮笼等问题，这些都会降低支护桩的承载力造成质量、安全隐患；钢筋砼支撑施工时模板固定质量较差以致混凝土支撑截面尺寸偏差较大影响了承载力。

4） 基坑应急措施

对于基坑应急管理施工单位常常存在侥幸心理，加之支护施工单位与土建单位同时存在基坑安全管理责任，因此基坑应急措施如何分派、基坑应急物质如何准备都需要项目管理方提前做出周密安排以防出现意外时措手不及。

5） 加强地质水文情况理解

施工单位常常不关注工程地质水文情况，实际上地质水文情况对基坑安全存在决定性的影响，只有针对性的采取正确的支护设计方案才能确保基坑安全，特别是止水、降排水方案一定要结合工程实际情况达到支护设计要求，对于易出现管涌、流砂的土质以及容易出现坍塌的强度较低的土质一定要有备用措施以防措手不及，而且在土方开挖过程中一定要注意按规范要求设置临时坡比，采取季节性应对措施以保证基坑安全施工。

6） 基坑监测工作质量

基坑监测是基坑安全施工的有效保证，但是施工单位往往不重视基坑监测工作，以致监测数据不能真实反映基坑实际情况从而造成不必要的麻烦，特别是如果基坑监测不能提前准确的显示基坑的危险趋势从而延误了基坑加固时间将造成无法弥补的损失；

7） 塔吊基础

支护设计图纸常常不会对塔吊基础方案作出设计，但根据经验提前避开支撑结构、主体结构在桩基施工阶段考虑塔吊基础方案对提前完成塔吊基础施工、塔吊安装从而为基坑安全施工提供保障非常有利，而且能够避免土方开挖见底后基底土质较差造成塔吊基础施工困难；

5. 本项目的做法

5.1 挡土墙方案

由于高低差达2.5m，本工程采用了370mm砖砌挡土墙，M7.5砂浆砌筑，每隔4m设400*400构造柱，构造柱强度等级为C25，顶板设200高压顶圈梁。

 

5.2 换撑方案

本工程负二层采用底板换撑，负一层采用梁板换撑，详见下图

 

5.3 出土口方案

采用了桩径扩大10cm，主筋增加20%的出土口方案，并对出土口处的挡土墙构筑柱间距改为2m.

5.4 冷缝处理方案

采用二重管高压旋喷桩进行处理，水灰比1.0，水泥掺入量40%，旋喷压力大于25MPa，气压大于0.7 MPa，提升速度8-10Cm/分钟，单根旋喷桩应连续完成，并保证10天的养护强度。

5.5 采用监控手段

为保证深搅止水桩及支护工程施工质量，项目部采用了24小时电子监控的方式进行了

辅助监督管理取得了良好的效果。

6、需要关注的协调问题

为保证基坑工程能够顺利施工，有下列问题需要在合同中事先约定

1) 在进行土建招标时应提供支护设计图纸以便土建单位了解支护设计内容并有针对性的进行报价，以免在交叉施工时出现争执；

2) 就场地标高与土方单位、桩基单位在合同中作出约定，因桩基工程会引起自然地面增高导致土方量增加；

3) 由于地处城市中心的项目往往存在大量废旧城市市政管线以及老房基等地下障碍物，因此需要在合同中明确是一次性包死，还是采用按机械台班计量或采用按实际破除工作量计量；

4) 由于桩基施工阶段的用水量、用电量常常较大，而市中心所分配的用电容量、用水量常常受到限制，因此应事先对用水、用电量不够时的措施予以约定以免出现争执、扯皮。

5) 如果场地未做硬化处理，桩基施工完成后常常泥泞不堪，因此合同中应对桩基工程完成后的场地状态作出约定，并要求场地必须能够满足后续的桩基检测、土方开挖要求。

五、结束语

由于基坑特征情况、设计工况存在各自特点，因此基坑施工管理要点不能一概而论，但如果能将本文提出的问题事先从设计、施工两个方面系统的加以预控将有利于保证基坑施工顺利进行从而保障基坑安全，同时若能在基坑施工前能够对本文所列的容易引起争议的问题提前做出约定将能够为基坑施工创造一个良好的合同环境从而有助于基坑施工顺利完成。