王富平 葉堃

【摘 要】?文章介紹膨脹土區(qū)車站主體施工過程中，由于工程地質(zhì)復(fù)雜、臨近既有車站、工程工期長、涉及單位多等特點(diǎn)，工程建設(shè)會遇到較多的不確定因素。首先需要明確施工監(jiān)控重難點(diǎn)，提出應(yīng)對措施，采用合理的監(jiān)測設(shè)備和控制標(biāo)準(zhǔn)，建立科學(xué)的監(jiān)測控制系統(tǒng)，確保該車站主體施工中基坑工程及其臨近工程在施工期間的安全穩(wěn)定，保證了項(xiàng)目的順利實(shí)施，為類似工程的施工提供借鑒。

【關(guān)鍵詞】膨脹土基坑; 車站主體; 施工監(jiān)控; 應(yīng)對措施

對于巖土工程，由于地質(zhì)條件、荷載條件、力學(xué)機(jī)理、施工條件及外界因素的復(fù)雜性，巖土工程迄今仍是一門不完善的科學(xué)技術(shù)，僅從理論上分析工程中遇到的問題或基于理論模型進(jìn)行變形的預(yù)測，均不能全面、準(zhǔn)確地預(yù)測工程的各種變化，因此基于理論分析開展現(xiàn)場監(jiān)測是十分必要的[1-3]。

監(jiān)測是采用精確的數(shù)值對工程施工質(zhì)量及其安全性進(jìn)行表達(dá)的定量方法和有效手段，也是對工程安全性的動態(tài)詮釋，是保證工程順利進(jìn)行的有效手段[4-5]。明確施工監(jiān)測的重難點(diǎn)，確定合適的監(jiān)控位置和合理的監(jiān)測設(shè)備可保證良好的監(jiān)控效果，工程技術(shù)人員結(jié)合監(jiān)測數(shù)據(jù)及時(shí)調(diào)整施工工藝，可保證施工工序合理[6-8]。

在地鐵工程施工中，由于其工程地質(zhì)復(fù)雜、臨近既有車站、工程工期長、涉及單位多等特點(diǎn)給工程建設(shè)帶來較多的不確定因素[9-10]，需要明確施工監(jiān)控重難點(diǎn)，提出應(yīng)對措施，而后基于此，采用合理的監(jiān)測設(shè)備和控制標(biāo)準(zhǔn)，建立科學(xué)的監(jiān)測控制系統(tǒng)，確保該車站主體施工中基坑工程及其臨近工程在施工期間的安全穩(wěn)定，保證了項(xiàng)目的順利實(shí)施，為類似工程的施工提供借鑒。

1 工程概況

新建車站位于廬州大道與紫云路交叉口，沿紫云路東西向布置，與既有1號線車站側(cè)、島十字型換乘，并設(shè)置聯(lián)絡(luò)線（圖1）。新建車站標(biāo)準(zhǔn)段基坑寬度22.7 m，標(biāo)準(zhǔn)段基坑深度20.5 m，主體結(jié)構(gòu)主要位于可塑狀黏土<3-1-1>與硬塑狀黏土<3-1-2>層中，下蜀組<3-1-1>可塑狀黏土膨脹潛勢為弱—中等，下蜀組<3-1-2>硬塑狀黏土膨脹潛勢為弱—強(qiáng)，膨脹土具有顯著的吸水膨脹，失水收縮的特性，且具有脹縮變形可逆性，隨著脹縮變形，膨脹土內(nèi)產(chǎn)生裂隙，整體強(qiáng)度降低，尤其是持續(xù)的干濕交替作用下，強(qiáng)度會急劇降低。

2 工程風(fēng)險(xiǎn)分析

結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)因素識別，重難點(diǎn)按照工程結(jié)構(gòu)自身、周邊環(huán)境分類，對本工程對象、關(guān)鍵時(shí)段及關(guān)鍵內(nèi)容匯總見表1。

3 監(jiān)測風(fēng)險(xiǎn)因素重難點(diǎn)及應(yīng)對措施

3.1 工程本身

（1）基坑坍塌風(fēng)險(xiǎn)：基坑開挖的空間效應(yīng)和空間效應(yīng)考慮不周;支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算與實(shí)際受力不符;基坑監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析和預(yù)判不準(zhǔn)確。

基坑開挖強(qiáng)調(diào)分段、分層均衡開挖，嚴(yán)格控制單步開挖深度，土方開挖放坡應(yīng)按“時(shí)空效應(yīng)原理”分塊開挖，支撐架設(shè)與土方開挖密切配合;基坑計(jì)算過程中考慮施工過程的影響，保證計(jì)算過程與基坑實(shí)際受力工況相符;對影響基坑安全的項(xiàng)目進(jìn)行監(jiān)測，提出變形控制值、變形速率控制值，并采取三級管理體系，對存在異常的情況及時(shí)報(bào)警，并采取相應(yīng)的應(yīng)預(yù)案。

（2）基坑內(nèi)外排水措施不力引起的基坑安全風(fēng)險(xiǎn)：基坑內(nèi)外排水措施不力或設(shè)施運(yùn)轉(zhuǎn)出現(xiàn)問題，積水浸泡坑內(nèi)土體，可能造成坑內(nèi)土體滑坡，浸泡坑底，可能造成基坑整體滑坡或基坑隆起破壞;浸泡坑邊地表，可能造成地面裂縫、沉陷。

本工程基坑無需降水，但應(yīng)及時(shí)疏干坑內(nèi)、外積水，防止坑內(nèi)外土體被水浸泡。

（3）基坑開挖及支撐架設(shè)、拆除不當(dāng)引起的基坑安全風(fēng)險(xiǎn)：施工工序錯(cuò)誤，超挖并且支撐架設(shè)不及時(shí);開挖面坡度過大，坑內(nèi)土體失穩(wěn)造成圍護(hù)結(jié)構(gòu)一側(cè)突然卸載。

支撐的架設(shè)與拆除應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行;基坑開挖應(yīng)分段分層進(jìn)行，同時(shí)考慮土的時(shí)間效應(yīng)和空間效應(yīng)，保持開挖面土體穩(wěn)定。

（4）地面荷載過大或不合理引起的基坑安全風(fēng)險(xiǎn)：挖土機(jī)機(jī)械停在基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)附近，造成支護(hù)結(jié)構(gòu)承受的荷載大大增加，超出了安全儲備;基礎(chǔ)施工時(shí)，施工機(jī)械距離支護(hù)結(jié)構(gòu)太近，支護(hù)結(jié)構(gòu)荷載過大，產(chǎn)生大變形。

現(xiàn)場施工組織要合理，合理調(diào)度挖土機(jī)及混凝土罐車、泵車等，減少再基坑邊緣活動的次數(shù);對要?？寇囕v機(jī)械的部位進(jìn)行有針對性的加固，使其有足夠的承載力。

（5）基坑開挖面及坑底土體暴露時(shí)間過長或擾動引起的基坑安全風(fēng)險(xiǎn)：基坑開挖面及坑底土體暴露時(shí)間過長或擾動容易引起坑內(nèi)土體滑坡或坑底隆起破壞。

對基坑最后的一層土應(yīng)采用人工修挖，機(jī)械施工時(shí)要注意對基底的保護(hù)，防止擾動過大;及時(shí)澆筑墊底，減少坑底暴露時(shí)間;盡快澆筑底板栓。

3.2 環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)

3.2.1 既有市政管線

基坑周邊臨近雨水管、污水管、給水管、燃?xì)夤堋⑽鬯艿取?/p>

施工前對管線的現(xiàn)狀進(jìn)行核查，若管線現(xiàn)況很差時(shí)應(yīng)提前處理，確保管線安全;加強(qiáng)明挖基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)和內(nèi)支撐體系，嚴(yán)格控制樁頂和樁體變形;及時(shí)布設(shè)測點(diǎn)，加密監(jiān)測頻率，結(jié)合監(jiān)測結(jié)果及時(shí)調(diào)整施工工藝，做好應(yīng)急預(yù)案。

3.2.2 既有市1號線車站

主體基坑附近既有1號線車站，1號線已運(yùn)營，其結(jié)構(gòu)型式為地下單層三柱四跨箱型框架結(jié)構(gòu)，車站采用明挖順做法施工，圍護(hù)結(jié)構(gòu)型式為樁撐支護(hù)。

施工前復(fù)測既有管線，對1號線結(jié)構(gòu)及軌道等進(jìn)行標(biāo)高復(fù)測，以準(zhǔn)確掌握既有線現(xiàn)階段具體狀況，累計(jì)檢測值不得超標(biāo);臨近1號線兩側(cè)范圍鋼支撐采用支撐軸力伺服系統(tǒng)，期間做好軸力動態(tài)控制和信息反饋;臨近1號線兩側(cè)范圍圍護(hù)樁加長，減少兩側(cè)土體卸載影響;1號線車站兩側(cè)對稱施工，過程中兩側(cè)預(yù)留土臺最后挖除，開挖過程中嚴(yán)格按照施工步序圖施工圖，加強(qiáng)監(jiān)控測量，并結(jié)合水平探孔和樁背后補(bǔ)充注漿保證1號線監(jiān)測值在可控范圍內(nèi)。

3.2.3 鄰近建（構(gòu)）筑物

車站范圍內(nèi)影響施工的建（構(gòu)）物如圖1所示，主要為南側(cè)悅方國際中心，北側(cè)利港銀河幸福廣場，西南側(cè)臨近藍(lán)鼎觀湖苑，西北側(cè)臨近徽杰苑，東南側(cè)毗鄰萬科藍(lán)山，東北側(cè)毗鄰濱湖壽春中學(xué)。

嚴(yán)格控制基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)變形，監(jiān)測圍護(hù)結(jié)構(gòu)、地下水位等;分層開挖、及時(shí)支撐，嚴(yán)禁超挖;加強(qiáng)對鄰近地下室結(jié)構(gòu)的變形監(jiān)測，制定完善的應(yīng)急管理預(yù)案。

4 監(jiān)測內(nèi)容及要求

根據(jù)GB 50911-2013《城市軌道交通工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》及周邊環(huán)境、基坑深度等綜合判斷：該車站基坑工程監(jiān)測等級為一級。

對于車站基坑工程，位移監(jiān)測、地表沉降和支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力狀況監(jiān)測作為監(jiān)測的主要項(xiàng)目。本工程以車站基坑整個(gè)施工過程為監(jiān)測工作的重點(diǎn)階段，適當(dāng)增加監(jiān)測頻率。根據(jù)GB 50911-2013《城市軌道交通工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》和GB 50497-2019《建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》，監(jiān)測內(nèi)容見表2。

5 結(jié)束語

本文針對膨脹土區(qū)車站主體施工可能會遇到的不確定因素，明確了施工監(jiān)控重難點(diǎn)，提出了應(yīng)對措施，基于此，采用合理的監(jiān)測設(shè)備和控制標(biāo)準(zhǔn)，建立了科學(xué)的監(jiān)測控制系統(tǒng)，確保該車站主體施工中基坑工程及其臨近工程在施工期間的安全穩(wěn)定，保證了項(xiàng)目的順利實(shí)施，可為類似工程的施工提供借鑒。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉偉楠，方詩圣，應(yīng)克忠，等. 半蓋挖車站深基坑工程的施工監(jiān)測與數(shù)值模擬[J].建筑結(jié)構(gòu)，2020，50（S1）：1014-1020.

[2] 孫晨. 地鐵車站深基坑變形監(jiān)測與數(shù)值模擬研究[D].淮南：安徽理工大學(xué)，2020.

[3] 劉厚成，郭啟軍. 基于ABAQUS的地鐵深基坑變形監(jiān)測與數(shù)值分析研究[J].土工基礎(chǔ)，2021，35（1）：72-75.

[4] 石嶺，周賓，李永輝，等. 地鐵車站基坑半幅蓋挖法施工監(jiān)測及分析[J].現(xiàn)代城市軌道交通，2021，4（4）：70-75.

[5] 任國宏. 深大地鐵車站基坑機(jī)械化組合配套快速開挖技術(shù)[J].鐵道建筑技術(shù)，2021，4（3）：128-130+159.

[6] 李錦. 基于現(xiàn)場監(jiān)測的明挖法地鐵深基坑風(fēng)險(xiǎn)管理研究[D].廣西大學(xué)，2020.

[7] 于鵬濤. 杭州地鐵車站深基坑工程變形監(jiān)測與數(shù)值模擬研究[D].湖北工業(yè)大學(xué)，2020.

[8] 劉國龍. 基于監(jiān)測數(shù)據(jù)的地鐵深基坑施工動態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評估[J].四川建筑科學(xué)研究，2021，47（2）：70-76+84.

[9] 王濤. 基坑施工對鄰近既有道路頂管隧道的變形影響研究[D].鄭州：華北水利水電大學(xué)，2020.

[10] 馮慶元，沈文輝，杜志云，等. 中國與英國地鐵施工監(jiān)測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對比分析[J].鐵道建筑，2020，60（1）：66-71.

3839501908234