地铁深基坑刚性+柔性围护技术..doc

摘 要：地铁深基坑围护是地铁深基坑施工的重要技术关键，文章简要介绍地铁深基坑刚性+柔性围护技术，包括基坑围护结构的设计及原则，基坑方案选择，关键施工工艺以及围护结构的监控测量。 关键词：地铁；深基坑；围护结构；刚性；柔性；技术 1工程概况 成都地铁2号线东门大桥站为地下3层岛式车站，总长134 m，基坑深度20～22 m。车站基坑南侧紧邻一在建房屋基坑，房建基坑开挖深度约13 m，边坡采用放坡＋锚喷支护围护。车站基坑北侧为双向2车道市政道路，交通繁忙，基坑30 m范围内有高层建筑及市政河道。 站区范围内覆土表层为人工填土，其下为冲积层的卵石土夹透镜体砂层，总厚度17.3～25.5 m，下伏基岩为泥岩。场地除细砂、中砂为液化土层外，无其他不良地质作用，未发现断裂通过，不具备产生滑坡、崩塌、陷落等地震地质灾害的条件。 地下水主要为砂卵石层中的孔隙潜水，由于沿线范围内多处在建的高层楼房（特别是紧邻的房建基坑）正在进行施工降水，引起该区间的地下水位大幅度下降，实测孔隙潜水稳定水位埋深约为16.2 m。 2基坑围护结构设计原则及方案选择 2.1设计原则 (1）建筑基坑侧壁安全等级为一级，结构重要性系数为1.1。 (2）围护结构布置应满足建筑、车辆、设备等限界的要求，并按规范允许的结构受力变形、施工误差等要求进行放线施作。 (3）围护结构采用荷载结构模式，按荷载“增量法”进行计算分析。 (4）围护结构满足整体稳定性、抗滑移、抗倾覆、及基底土体的抗隆起和抗渗流稳定性验算要求。 (5）地表下沉限值0.001H，围护桩侧移限值0.001H（H为基坑深度）。 2.2维护结构方案选择 基坑周边环境北侧为东大街，地面以下约6.5 m范围内有多条市政管线，密集度高，不宜采用预应力锚索施工；南侧为一在建房屋基坑，深约13 m，无法采用锚索、土钉及钢支撑进行施工。根据上述情况，将该基坑由上至下分为3层，结合各层周边环境的特点，采取针对性的基坑支护措施：第1层市政管网区域，采用喷混凝土+土钉墙放坡喷锚支护，深6.5 m；第2层房建基坑区域，基坑相对应部分采用桩+钢腰梁预应力锚索支护，深6.5～12 m；第3层采用桩+钢支撑方式进行支护，来控制北侧道路的沉降，降低基坑的变形，确保基坑安全稳定。根据本基坑特殊的支护方式可以看出，该基坑上层为柔性支护+下层刚性支护相结合的支护方式进行基坑围护。 本基坑开挖采用的柔性（预应力锚索）+刚性（钢管内支撑）支护体系，是一种变形不协调的体系，2种支护体系变形规律不一，在基坑施工中应加强施工观测，及时监控基坑的变化。 3关键工序施工工艺 3.1预应力锚索 车站围护桩上部采用预应力锚索做支撑。锚索采用高强度低松弛钢绞线制作，规格为5×φ15.2 mm，钢绞线设计强度为1 320 MPa，长度20～29.5 m不等。 3.2钻机选型 预应力锚索多分布于卵石层中，该地层采用一般钻机（方式）容易发生坍塌，锚索成孔较难，所以选择了带跟进套管的大功率钻机（649/HY-150）。 3.3施工工艺流程 开挖基坑至设计位置→测量放线→钻机就位→钻孔→放入锚索→反向固结注浆→锚固段高压注浆→张拉→外锚头封闭。 3.4主要施工要点 (1）因地层多为砂卵石地质结构，故采用跟进套管钻进技术，以使钻孔完整不坍。如遇坍孔需立即停钻，进行固壁灌浆处理（灌浆压力0.1～0.2 MPa)，待水泥砂浆初凝后，重新扫孔钻进。 (2）钻孔过程中如有地下水从孔口溢出时，应采用固结注浆，以免锚固段注浆体流失或强度降低。 (3）锚索制作与安装。锚索锚固段钢绞线需沿轴线方向设制箍筋环，并清污除锈。锚索自由段用黄油（或其他防腐剂）与软塑料管进行包裹，然后将注浆管随锚索放入孔内。 (4）注浆。由于锚索锚固段位于卵石层中，锚固效果难以保证。 因此，必须采用二次注浆工艺。第一次注浆采用反向注浆，注浆管随锚索一并放入到孔底，由底向外注浆，直至孔口冒出浓浆。第二次注浆在第一次注浆初凝之后，一般在注浆后8～12 h，利用预埋的注浆管对锚固段进行高压注浆，注浆压力应大于2.0 MPa。第一次注浆液采用水泥砂浆，第二次注浆液可采用净水泥浆。 (5）预应力筋张拉与锁定。①注浆体强度达到设计强度70％之后，才能进行锚索张拉；② 张拉作业前必须对张拉机具设备进行标定，张拉机具应与锚具配套；③锚索张拉应分次、分级进行，加载速率不宜太快，宜控制在每分钟增加值为设计预应力值的10％左右，达到每一级张拉应力的预定值后，应使张拉设备稳定一定时间，在张