董红发
（中铁二十五局集团有限公司西北分公司，陕西 西安 710048）
【摘要】地铁车站深基坑开挖的稳定性主要在于围护及支撑系统，合理选择支撑点的数量和位置至关重要。对某地铁站开挖及支护方案进行了简要叙述。土石方开挖按照“先支后挖”的原则，随开挖进度及时组织支撑的施工，采用坑内降水，坑外回灌的施工方法。
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关键词 地铁站；基坑开挖；施工方案
1工程概况
某地铁车站起始里程为YDK12+674.650，终点里程为YDK12+803.950，总长129.3m。车站基坑支护方案采用挖孔灌注桩+内支撑，挖孔灌注桩桩径1200mm，桩相切间距1200mm，支撑采用φ=600mmt=12mm钢管支撑（第一道斜撑采用钢筋混凝土支撑）。
2基坑开挖
2.1车站基坑开挖施工方案
车站基坑开挖方案：
根据车站工程施工情况，土石方开挖按照“先支后挖”的原则，基坑土石方开挖及支撑施工过程中安排专人进行指挥，随开挖进度及时组织支撑的施工。
（1）由于本工程地下水位较高，在基坑开挖前采取基坑内井点降水，深度控制在中风化岩层顶标高位置。
（2）将整个基坑分成明挖A区、明挖B区两区，先进行明挖A区土方开挖（1：1放坡），待A区回填完成后再进行明挖B区施工，分区分阶段利用场地解决施工场地狭小的难题。车站基坑土石方开挖分区见图1。
（3）根据场地条件，基坑土石方由西向东进行开挖施工。
（4）根据设计要求,基坑开挖和支撑严格按照设计计算的工况进行,杜绝超挖,并结合本车站开挖深度的实际情况，基坑开挖采取纵向分层，水平分台阶的办法开挖，台阶高度从上之下依次为:3.5m、6.0m、5.8m 、6.9m和8.4m，台阶宽度4～5m。
（5）基坑开挖过程中，采用长臂挖掘机可挖8m左右深度，小型挖掘机配合作业，确保钢支撑及时安装。下方开挖时为确保钢支撑安装，挖掘机放坡开挖至支撑下0.5m时，小型挖掘机配合作业。汽车吊、龙门吊垂直吊土，自卸汽车运输。开挖至基底辅以人工配合清底。台阶法不能施工的局部区域，采用汽车吊配以钢制吊斗垂直运输，自卸汽车运输。
明挖基坑分层开挖方法示意图见图1。
2.2车站基坑开挖程序
详见土方开挖施工工艺流程图2。
2.3车站开挖施工方法
（1）基坑开挖主要以机械化作业为主，纵向分段、向下分层进行开挖。开挖前将表层原砼路面，用破碎锤将其砸碎，装载机装运。同时注意探明地下管线改移情况，防止损坏管线。
（2）土方开挖每作业面采用2台8m长臂挖掘机和1台PC60小型挖掘机配合接力转运开挖，自卸车运输弃渣。下部的土方采用龙门吊、汽车吊、挖掘机联合开挖。
（3）开挖纵向放坡，第一层边坡1：1，第二层开挖边坡1：1.5，层间留3-5m宽台阶，可以满足挖掘机在其上稳定行走，并倒运土石方。
（4）基坑往下开挖3.5m施工第二道横向钢支撑和腰梁。每道支撑架设时靠近围护结构处开挖面距离支撑和腰梁0.5m，严格按设计工况施工，严禁超挖，对于围护结构出现的渗漏水及时封堵。
（5）本车站部分基底处于中风化和微风化地层，需要爆破开挖，基坑爆破开挖采用微振控制爆破，分段分区起爆，严格控制装药量，采用铁皮、橡胶、稻草等加强防护，严格控制爆破振动和噪音，同时注意对钢支撑的保护。
（6）开挖过程中由地质工程师及时绘制地质素描图，当基底土层1工程概况
某地铁车站起始里程为YDK12+674.650，终点里程为YDK12+803.950，总长129.3m。车站基坑支护方案采用挖孔灌注桩+内支撑，挖孔灌注桩桩径1200mm，桩相切间距1200mm，支撑采用φ=600mmt=12mm钢管支撑（第一道斜撑采用钢筋混凝土支撑）。
2基坑开挖
2.1车站基坑开挖施工方案
车站基坑开挖方案：
根据车站工程施工情况，土石方开挖按照“先支后挖”的原则，基坑土石方开挖及支撑施工过程中安排专人进行指挥，随开挖进度及时组织支撑的施工。
（1）由于本工程地下水位较高，在基坑开挖前采取基坑内井点降水，深度控制在中风化岩层顶标高位置。
（2）将整个基坑分成明挖A区、明挖B区两区，先进行明挖A区土方开挖（1：1放坡），待A区回填完成后再进行明挖B区施工，分区分阶段利用场地解决施工场地狭小的难题。车站基坑土石方开挖分区见图1。
（3）根据场地条件，基坑土石方由西向东进行开挖施工。
（4）根据设计要求,基坑开挖和支撑严格按照设计计算的工况进行,杜绝超挖,并结合本车站开挖深度的实际情况，基坑开挖采取纵向分层，水平分台阶的办法开挖，台阶高度从上之下依次为:3.5m、6.0m、5.8m 、6.9m和8.4m，台阶宽度4～5m。
（5）基坑开挖过程中，采用长臂挖掘机可挖8m左右深度，小型挖掘机配合作业，确保钢支撑及时安装。下方开挖时为确保钢支撑安装，挖掘机放坡开挖至支撑下0.5m时，小型挖掘机配合作业。汽车吊、龙门吊垂直吊土，自卸汽车运输。开挖至基底辅以人工配合清底。台阶法不能施工的局部区域，采用汽车吊配以钢制吊斗垂直运输，自卸汽车运输。
明挖基坑分层开挖方法示意图见图1。
2.2车站基坑开挖程序
详见土方开挖施工工艺流程图2。
2.3车站开挖施工方法
（1）基坑开挖主要以机械化作业为主，纵向分段、向下分层进行开挖。开挖前将表层原砼路面，用破碎锤将其砸碎，装载机装运。同时注意探明地下管线改移情况，防止损坏管线。
（2）土方开挖每作业面采用2台8m长臂挖掘机和1台PC60小型挖掘机配合接力转运开挖，自卸车运输弃渣。下部的土方采用龙门吊、汽车吊、挖掘机联合开挖。
（3）开挖纵向放坡，第一层边坡1：1，第二层开挖边坡1：1.5，层间留3-5m宽台阶，可以满足挖掘机在其上稳定行走，并倒运土石方。
（4）基坑往下开挖3.5m施工第二道横向钢支撑和腰梁。每道支撑架设时靠近围护结构处开挖面距离支撑和腰梁0.5m，严格按设计工况施工，严禁超挖，对于围护结构出现的渗漏水及时封堵。
（5）本车站部分基底处于中风化和微风化地层，需要爆破开挖，基坑爆破开挖采用微振控制爆破，分段分区起爆，严格控制装药量，采用铁皮、橡胶、稻草等加强防护，严格控制爆破振动和噪音，同时注意对钢支撑的保护。
（6）开挖过程中由地质工程师及时绘制地质素描图，当基底土层与设计不符时，及时通知设计、监理处理。
（7）开挖段两端设截流沟和排水盲沟，渗水及雨水及时用泵抽排走。
（8）在设计基底标高上的20cm土层，应采用人工进行清底，严格控制标高，以防对基底土层的扰动和超挖。
（9）开挖过程中，按既定的监测方案对基坑及周围环境进行监测，反馈信息指导施工。
（10）边开挖边对围护结构挖孔桩进行桩间回填。
2.4桩间回填
桩间回填采用模注混凝土，边开挖边对围护桩的桩间进行回填，并对桩面进行处理
3降水、排水施工
3.1施工降水
为保证基坑开挖及主体结构的施作，本工程采用坑内降水，坑外回灌的施工方法
（1）降水设计
①根据结构埋深和地层情况的不同，施工中针对不同的施工段，以不同的方法进行降水作业，车站主体开挖部分采用管井降水，车站附属土方开挖部分设集水井进行降水。
②降水井深度约为18m(深度控制在中风化层顶标高位置)，井管直径600mm。
③设置水位观测孔和回灌井点。
（2）井点降水施工工艺
①井点布设
降水井在基坑内设置两排直径600mm深18m的管井进行降水。回灌井沿基坑外侧均匀等距布置，数量及间距根据单井回灌量大小，在现场试验确定。
②钻孔及下管
钻孔采用ZZ-5型钻机成孔，将孔径控制在650～750mm之间，当孔深达到预定深度后（一般比设计深度深0.5m），将孔内泥浆掏净，下入φ600mm井管，滤水管由分节制作的钢筋笼电焊连接构成，外包10孔/cm2镀锌铁丝网两层作为滤网，捆扎牢固。吸水管从上面连接滤水管，起挡土和储水的作用，沉砂管在降水过程中起沉淀泥沙作用。井管在下放过程中要保护好滤网，下放到位后，立即在孔壁与井管之间用砾石填充。水泵用QJ50潜水电泵，每井一台，配吸水胶管，并配一个控制井内水位的自动开关，在井口安装75mm阀门以便调节流量，并准备一定数量的水泵备用。
③洗井
洗井要在井管四周回填沙滤料立即进行，先用活塞洗井，借以破坏深井孔壁泥皮并把附近土层内遗留下的泥浆吸出，然后立即单井试抽，直到水清为止。
④回灌井施工
基坑外侧紧邻环市东路和内环路高架桥，管井降水可能会对路基产生影响，为了防止地下水位持续下降造成地面沉降，在基坑外侧布设井点进行回灌。回灌采用机械加压灌注，回灌井与降水井构造基本相同，只是在滤管从原地下水位以上0.5m处，直到井管底部，同时考虑机械加压对滤网冲击力较大，故加大过滤器强度。在每根回灌井点都设置阀以调节灌水量，并在回灌总管的联接管上设流量表，阀门及压力表进行监测。回灌水采用基坑内抽出的地下水，经净化后通过加压泵送入地下。
3.2施工排水
（1）沿车站纵向，在基坑底纵向设置两道盲沟，间隔30m左右设置一道横向盲沟进行连接，根据水量大小，间隔设集水井，用抽水机抽排出基坑外排至地面集水池内，基坑内采用污水泵抽水，排水经处理达标后排放。
（2）基坑内积水和降水井抽水经由统一管道、沟槽，沉垫净化处理后，排入市政污水系统。每一层开挖，都保留完整的基坑面排水体系。
（3）井管降水抽排线路使用软管，设统一管网，悬挂保护，不影响开挖和运输作业。
4支撑施工
本车站基坑支护方案采用挖孔灌注桩+内支撑，支撑采用φ600mmt12mm的钢管内支撑（第一道斜撑采用1000×1200矩形钢筋混凝土支撑），钢腰梁采用2根I45c组合型钢。对跨度较大的钢支撑增加临时立柱，立柱采用2[400的槽钢拼接而成，内灌混凝土，采用I63a的工字钢联系梁与钢支撑连接。钢柱进入底板>3m，立柱应落在强、中风化层上，冲孔桩中心与钢管中心重合。
5基坑开挖、支撑的技术保障措施
5.1坚持按时空效应原理确定施工参数
时空原理就是针对土层的特性，利用土在基坑开挖过程中位移的变化规律，提出的一种控制措施，具体地说对车站施工全过程按工序进行分解控制，在空间上规定尺寸大小，在时间上定下完成时限，按量化的空间和时间结合有序的操作。实践证明，按时空效应原理施工是非常有效的积极的主动的安全施工措施。
5.2在监测数据指导下，按时空效应原理组织均衡的快速施工
快速施工是地下建筑安全施工的二大要素之一，快挖土、快支撑、快回筑，向“快”要安全。这种“快”是有序的“快”，是有准备的“快”，无序无准备的快是乱，要出乱子，该“快”不快也要出乱子。序就是按工序编制施工程序和操作细则，严洛按细则操作，做到有条不紊，分工明确、落实岗位、责任到人。
5.3做好降、排水
施工中少不了水，但水往往是地下工程工程事故的祸根，因此处理好水可称谓是地下建筑安全施工二大要素之二。降排水不仅关系到改善工人下坑挖土、修整的劳动条件，更是提高土体强度(撑力)减少回弹，减小基坑变形的措施，而且也是纵坡稳定预防滑坡的重要措施。
5.4做好钢支撑轴力、基坑倾斜等监测工作
钢支撑轴力受气温、地下水位的影响较大，施工中必须按设计及规范要求进行监测工作。夏季气温较高时采用麻袋包裹、洒水等措施对钢支撑进行降温处理，冬季气温较低时应采用麻袋、棉被等进行保温，基坑开挖和雨季施工时地下水位变化较大，需加强地下水位测量，采取降、排水措施，尽量减小水压力对支撑轴力的影响，保证支撑轴力平缓变化。
6监控量测方案
为了确保车站基坑开挖施工中围护结构、主体结构、地下管线及交通的安全，需对基坑开挖及主体结构施工全过程进行监测。
（1）将监测数据与预测值相比较，判断施工工艺和施工参数是否符合预期效果，以确定和优化下一步施工参数，做好信息化施工。
（2）将现场量测结果用于信息反馈并优化设计，使设计达到安全、经济合理、施工快捷的目的。
（3）将现场量测结果与理论预测值相比较，用反分析法导出更接近实际的理论公式，用以指导其它工程。
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参考文献
［１］GB50299-1999 地下铁道工程施工及验收规范[S].
［２］JGJ120-99 建筑基坑支护技术规程[S].
［３］GB50308-1999.地下铁道、轻轨交通工程测量规范[S].
［责任编辑：汤静］