薛楠

摘要：本文以NO.2011G83地塊南京萊蒙都會(huì)廣場(chǎng)項(xiàng)目為背景，結(jié)合地勘報(bào)告、旋挖樁成孔時(shí)記錄的巖土分布、高鐵及地鐵車站保護(hù)要求，針對(duì)鄰近高鐵、地鐵車站環(huán)境下的深基坑土方開挖進(jìn)行研究與分析，為類似鄰近高鐵、地鐵車站環(huán)境下的深基坑施工提供一定可借鑒之經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：鄰近高鐵、地鐵;復(fù)雜巖土條件;深基坑;土方開挖;基坑監(jiān)測(cè);

一、工程概況

NO.2011G83地塊南京萊蒙都會(huì)廣場(chǎng)項(xiàng)目，總建筑面積59326.2m2，南樓地下3層、地上9層，北樓地下1層、地上5層，位于南京市玄武區(qū)南京火車站北面（偏西），整個(gè)地塊呈L形，東依地鐵3#線南京火車站房、9#線待建隧道和滬寧城際高鐵北站房，南靠滬寧城際鐵路西側(cè)進(jìn)站線路段，西毗黃家圩路及下穿高鐵通道，北鄰紅山南路，地塊中部沿東西向被地鐵3#、9#線站房（地下四層）橫穿而過，分為南樓和北樓兩個(gè)地塊，總用地面積16049平方米。

根據(jù)基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)圖紙及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)定，圍護(hù)樁（鉆孔樁）外邊至圍墻的距離為：

1）南樓基坑南側(cè)距離滬寧高鐵線路約22.9m，東側(cè)緊貼地鐵與高鐵連接通道，距離高鐵北站房約20.8m，北側(cè)東段與地鐵車站最近約3.15m，北側(cè)西段與地鐵車站距離約17.5～18.8m，西側(cè)與黃家圩路下穿通道距離約8.3m。

2）北樓基坑南側(cè)距離地鐵車站約2.3～2.4m，西側(cè)和北側(cè)緊貼人行道，東側(cè)緊貼地鐵進(jìn)站人行通道。

本工程地處南京市小紅山山腳，根據(jù)地質(zhì)報(bào)告顯示，巖層起伏極大，地表至樁底主要涉及：雜填土、素填土、粉質(zhì)粘土、殘積土、強(qiáng)風(fēng)化閃長(zhǎng)巖（砂土狀）、強(qiáng)風(fēng)化閃長(zhǎng)巖（碎石狀）、中風(fēng)化閃長(zhǎng)巖（破碎）。

二、基坑巖土分布二次分析的技術(shù)研究

由于本工程地理位置極為特殊，緊鄰地鐵站房、隧道及滬寧城際高鐵線，且地下巖土條件極為復(fù)雜，巖層起伏大。故土方開挖順序、開挖工藝選擇極為重要?；娱_挖如遇中風(fēng)化巖層，需采用爆破、鎬頭機(jī)等方式輔助開挖。

結(jié)合地質(zhì)勘查報(bào)告、以往施工經(jīng)驗(yàn)及地鐵施工單位對(duì)周邊基坑施工方法，擬采用鎬頭機(jī)輔助開挖的方式。并確定在旋挖鉆孔灌注樁施工過程中，同步記錄各巖層起伏分布情況，為基坑開挖提供更加詳實(shí)之依據(jù)。

經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際成孔記錄，需鎬頭機(jī)破除的巖層主要分布于南樓基坑?xùn)|南角及西南角區(qū)域，需破除區(qū)域如下：

三、鄰近高鐵、地鐵基坑開挖的技術(shù)研究與應(yīng)用

（1）土方開挖總體部署

本工程南樓基坑為主要施工作業(yè)面，其總體土方量約為12萬方，南樓基坑采用兩道混凝土內(nèi)支撐的形式。綜合考慮南樓場(chǎng)地狹長(zhǎng)，且東、南、北三面被高鐵站房、高鐵線路和地鐵車站（高鐵北廣場(chǎng)）合圍等因素，本工程土方開挖共分三層進(jìn)行開挖，基坑分層開挖安排如下：

1）第一層土方開挖：（開挖至-2.40m）

第一層土方開挖自東向西進(jìn)行，相應(yīng)對(duì)撐、棧橋施工也自東向西、由南向北逐對(duì)進(jìn)行。

2）第二層土方開挖：（開挖至-8.60m）

首道支撐全部達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，方可進(jìn)行二層土方開挖，第二層挖土采用對(duì)稱、間隔抽條開挖的方式，根據(jù)對(duì)撐數(shù)量共分為6段逐條進(jìn)行開挖。

3）第三層土方開挖：（開挖至基底）

經(jīng)與設(shè)計(jì)溝通，第二道支撐部分達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，即可對(duì)相應(yīng)區(qū)域土方進(jìn)行開挖?？紤]南樓結(jié)構(gòu)由3道后澆帶劃分為4段，故南樓第三層土方開挖分為4段開挖。同樣采用“對(duì)稱、抽條“方式，以減少基坑變形;考慮到第三次挖土較深，在棧橋碼頭上設(shè)置長(zhǎng)臂挖機(jī)向土方車內(nèi)駁土。[1-3]

4）具體工況詳下圖。

（2）出土效率估算

本工程南樓或北樓開挖階段，僅有西北角或東北角一處施工大門，按照一處大門車輛沖洗速度計(jì)算，每輛車沖洗4分鐘，則1小時(shí)共可出車15輛，按15方容量的土方車每天出土10～12小時(shí)，日出土方量可達(dá)2250～2700方。

考慮到南樓基坑開挖面土質(zhì)達(dá)到強(qiáng)風(fēng)化閃長(zhǎng)巖，局部甚至為中風(fēng)化閃長(zhǎng)巖，需要鎬頭機(jī)進(jìn)行破碎后挖除，并且受制于場(chǎng)地條件（狹長(zhǎng)形、三面受制）土方出土效率大大降低，估算每日開挖的實(shí)際土方量約為1300方左右。

（3）土方開挖交通組織

場(chǎng)內(nèi)土方開挖的運(yùn)輸路線，根據(jù)開挖土方標(biāo)高而略有不同，基坑內(nèi)的運(yùn)輸可參見土方開挖工況圖內(nèi)的行走路線。南樓土方開挖時(shí)的運(yùn)輸路線為：南樓基坑-3#線車站頂板上方-1#出入口，北樓土方開挖時(shí)的運(yùn)輸路線為：北樓基坑-2#出入口（1#出入口此時(shí)已封閉）。

（4）土方開挖機(jī)械安排

南樓土方開挖考慮采用4臺(tái)大挖機(jī)、4臺(tái)鎬頭機(jī)、3臺(tái)小挖機(jī)施工;北樓土方開挖考慮采用2臺(tái)大挖機(jī)、1臺(tái)小挖機(jī)施工。

根據(jù)每日出土1300方的速度，沖洗平臺(tái)沖洗速度，以及土場(chǎng)運(yùn)距估算，土方車數(shù)量需要配置32～36臺(tái)。

四、基坑開挖技術(shù)實(shí)踐監(jiān)測(cè)效果分析

本工程基坑開挖施工按照上述方法有序?qū)嵤?，總體實(shí)施效果較好，不僅提前完成了合同要求的施工任務(wù)，更極大程度上保證了基坑及周邊地鐵、高鐵車站安全。

由于本工程地理位置特殊性，緊鄰南京火車站及地鐵南京站，故按照相關(guān)單位要求，本工程監(jiān)測(cè)工作共計(jì)委托三家單位進(jìn)行。分別為：

1）由建設(shè)單位直接委托南京南大巖土工程技術(shù)有限公司，對(duì)本工程場(chǎng)內(nèi)基坑安全進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

2）由上海鐵路局委托四川西南交大鐵路發(fā)展有限公司南京分公司對(duì)本工程南側(cè)滬寧城際鐵路、南京站北站房等附屬設(shè)施進(jìn)行了施工期監(jiān)測(cè)。

3）南京地鐵委托南京地鐵資源開發(fā)有限責(zé)任公司對(duì)地鐵地鐵保護(hù)區(qū)內(nèi)的南京站及區(qū)間軌道進(jìn)行了施工期巡視和變形監(jiān)測(cè)。

根據(jù)對(duì)本工程各項(xiàng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析，可以得出：基坑開挖及支撐施工過程中，基坑本體及周邊環(huán)境處于較穩(wěn)定狀態(tài)。第一道支撐拆除后，應(yīng)力釋放樁頂水平位移變化速率較大甚至超過報(bào)警值，基坑周邊原有裂縫加大，支撐拆除幾天后的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)曲線趨于平穩(wěn)，說明基坑已處于穩(wěn)定狀態(tài)。此種變形為正常變形，符合一般變形規(guī)律。整個(gè)施工期間支護(hù)結(jié)構(gòu)有效控制了基坑的變形，能滿足周邊環(huán)境的安全需求，未對(duì)周邊環(huán)境造成不利影響。南側(cè)基坑各監(jiān)測(cè)項(xiàng)目在監(jiān)測(cè)結(jié)束時(shí)的累計(jì)變化量詳見下表。

上海鐵路局委托四川西南交大鐵路發(fā)展有限公司南京分公司對(duì)本工程南側(cè)滬寧城際鐵路、南京站北站房等附屬設(shè)施進(jìn)行了施工期監(jiān)測(cè)，共布設(shè)鐵路線路（與本工程距離最近的一條鐵路軌道）路基沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)15個(gè)，路基平面位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)15個(gè)，接觸網(wǎng)立柱沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)4處，北站房沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)4處，站臺(tái)雨棚柱沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)1處，地下水位監(jiān)測(cè)點(diǎn)2處，監(jiān)測(cè)頻率由施工前期的1次/1天施工中期2次/1天施工后期1次/1周。

監(jiān)測(cè)結(jié)果為如下表所示，鐵路線路路基、接觸網(wǎng)立柱、站臺(tái)雨棚柱及站房沉降觀測(cè)單日及累計(jì)變形量均在警戒值范圍內(nèi)，無異常變形。

南京地鐵委托南京地鐵資源開發(fā)有限責(zé)任公司對(duì)地鐵地鐵保護(hù)區(qū)內(nèi)的南京站及區(qū)間軌道進(jìn)行了施工期巡視和變形監(jiān)測(cè)，共布設(shè)3號(hào)線上行線道床沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)14處、3號(hào)線下行線道床沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)7處、3號(hào)線上、下行線水平收斂監(jiān)測(cè)點(diǎn)各6處、3號(hào)線上、下行線軌道靜尺寸監(jiān)測(cè)點(diǎn)各12處;監(jiān)測(cè)頻率由施工前期的1次/1天施工中期2次/1天施工后期1次/1周。

監(jiān)測(cè)結(jié)果為：隧道沉降累計(jì)總變形量為2mm，水平收斂累計(jì)值為2.3mm，軌距累計(jì)變形量最大值為-1.90mm。整個(gè)基坑施工期間各項(xiàng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)變化量均在報(bào)警值范圍之內(nèi)，同時(shí)地鐵結(jié)構(gòu)及附屬設(shè)施現(xiàn)場(chǎng)巡視未發(fā)現(xiàn)異常情況，地鐵結(jié)構(gòu)處于安全狀態(tài)。

五、結(jié)束語

鄰近高鐵、地鐵車站深基坑土方開挖施工，施工之前，專項(xiàng)施工方案除需要社會(huì)專家評(píng)審以外，尚需地鐵、高鐵專家評(píng)審?fù)ㄟ^方可實(shí)施。類似施工應(yīng)做好對(duì)周邊環(huán)境的保護(hù)，施工中應(yīng)嚴(yán)格按照既定方案執(zhí)行。且除了本工程基坑監(jiān)測(cè)外，必須對(duì)地鐵隧道、站房，高鐵線路、站房等做好監(jiān)測(cè)。

本工程在旋挖鉆孔灌注樁樁干鉆成孔期間，對(duì)地下巖層及地下水分布情況進(jìn)行了記錄和排查，更加準(zhǔn)確的測(cè)定了巖層與基巖裂隙水的分布情況，從而更加合理的安排施工機(jī)械，提高了土方開挖過程的施工效率，確?；影踩?。

本工程南樓基坑形狀為長(zhǎng)條形，且鄰近高鐵及地鐵。結(jié)合設(shè)計(jì)文件及周邊環(huán)境保護(hù)要求，制定相應(yīng)的施工方案，遵循“自東至西、分塊對(duì)稱”的原則進(jìn)行開挖，不僅提高了施工效率，更有效的控制了基坑變形，確保高鐵軌道及地鐵地下結(jié)構(gòu)安全。

本工程在基坑開挖施工階段，有效減少了基坑變形及對(duì)周邊環(huán)境的影響，確保了基坑安全及周邊高鐵、地鐵設(shè)施安全，為類似工程積累了一定的施工經(jīng)驗(yàn)。

六、參考文獻(xiàn)

[1]郭麗琴.李平旺.臨近地鐵深基坑開挖施工技術(shù)[J].天津建設(shè)科技，2017（02）：1008-3197.

[2]徐春雷.深基坑土方開挖施工技術(shù)[J].中華建設(shè)，2012（09）：1673-2316.

[3]陳海軍.深基坑土方開挖施工技術(shù)探討[J].江西建材，2014（07）：1006-2890.