紧邻高边坡地铁深基坑半盖挖施工技术探讨

董占武

（青岛市地铁一号线有限公司，山东 青岛 266000）

关键字：高边坡地铁；深基坑；半盖挖施工技术

城市地铁建设进程不断加快，施工项目越来越多。地铁通行可以有效缓解路面交通压力，而且安全性相对更高。但是在地铁工程施工过程中，必须合理选择施工技术，根据工程的地质条件、施工限制等，采用合适的施工技术，在满足质量要求的前提下，缩短工期、降低成本，从而获得更高的综合效益。

1 工程概况

长沙某地铁站整体为东西向布置，周围环境较为复杂，南侧紧邻高边坡，导致支护结构处于偏压的受力状态。该地铁站也是两条地铁线路的换乘站，整体设计为地下3 层岛式结构车站，基坑的总长度为214.3m，深度为24.0m～～26.5m，标准段宽为23.1m。根据工程地质勘察结果，施工场地的土层结构从上到下依次为杂填土、粉细砂、中粗砂、粉质黏土、强风化砾岩和中风化泥质粉砂岩。按照地下水赋存方式，可分为第四系上层滞水、孔隙水和裂隙水。地下水的稳定水位为3.500～7.300m，标高为62.200～71.100m[1]。工程断面图如图一所示：

图1 工程断面图

2 技术应用

2.1 设计方案

上述地铁站工程支护体系采用连续墙、内支撑、临时中立柱和盖板设计方案，盖瓦施工的行车速度为60.0km/h，荷载为100.0kN。地下连续墙的厚度为1.0m，同时作为工程隔水结果。中风化泥质粉砂岩部分的地下连续墙嵌入深度为3.0m，强风化泥质粉砂岩部分的嵌入深度为5.0m。在支撑体系内部设计为4 道内支撑加临时立柱的形式，第1 道和第3道为混凝土支撑，间距为6.0m，设计界面尺寸为1.0m×1.2m和0.8m×1.0m。第2 道和第4 道为钢支撑，间距为3.0m。临时立柱设计为钢管立柱与立柱桩的组合形式，地下连续墙、立柱和混凝土支撑均采用C30 混凝土[2]。

2.2 结构加固

在半盖挖施工过程中，为满足施工该条件，首先要进行结构加固施工，具体包括边坡加固和电力隧道加固施工等。在边坡加固施工中，首先要对南侧的高边坡进行削坡，使其坡角达到75°。为了增加边坡的抗滑力和约束力，避免在削坡和开挖施工中出现边坡失稳现象，需要在坡面采用土钉、挂网喷射混凝土加固施工方案。此外，在坡脚应采用钻孔灌注桩和高压旋喷止水桩进行加固，平衡滑坡推力。其中，土钉采用轧带肋钢筋。长度为9.0m，水平夹角15°，水平间距1.2m，沿竖向布置5 排，然后采用常压灌注水泥砂浆进行施工。挂网喷射混凝土的厚度为0.1m，强度为C20，钢筋网的间距为0.15m。

2.3 半盖挖施工

针对上述工程的实际情况，采用半盖挖施工可以满足现场施工条件，而且能够缩短工期，有利于降低工程成本造价。半盖挖施工法主要包含以下几个步骤：

（1） 进行盖挖段北侧的连续墙、临时立柱和抗拔桩等的施工，形成铺盖系统；

（2） 进行盖挖段南侧的连续墙、混凝土支撑、冠梁施工，开挖到支撑假设位置，采用随挖随撑的施工方法，逐步开挖到基坑底部；

（3） 进行车站主体结构施工，并拆除临时的内支撑结构；

（4） 进行地下1 层的侧墙及顶板施工，顶板混凝土的强度达到70%后，可拆除南侧段的第1 道支撑，并回填北侧覆土，然后着手恢复路面，疏解交通；

（5） 拆除北侧段的第一道支撑，拆除盖板和临时立柱体系，回填覆土，恢复路面状况。

在整个施工过程中，需要按照竖向分层、从上到下的顺序进行施工，水平方向施工需要分段进行，先撑后挖，保证结构稳定性。

3 施工效果

总体来看，上述工程采用半盖挖施工技术，获得了较好的施工效果。由于南侧高边坡的存在，地下连续墙呈变压受力状态，向坑内变形，具体表现为上下变形小、中间变形大，呈内凸式分布。北侧的连续墙受偏压作用影响，上部向外侧变形，下部向内侧变形。在坑内土体开挖过程中，连续墙水平方向的土压增加，水平位移也逐渐增加，底板施工完成后出现最大位移，南侧为11.5mm，北侧为-7.4mm。南侧和北侧的连续墙最大位移均在允许范围以内，不会对工程施工造成影响。其中，南侧的连续墙受高边坡的影响更加明显，最大位移明显大于北侧连续墙。但是从整个施工过程的监测结果来看，地下连续墙的水平位移以及坡顶位移等，均在安全限值以内。

4 结语

综上所述，紧邻高边坡的地铁工程施工，基坑连续墙会受到偏压受力作用的影响，容易出现变形问题。通过采用半盖挖施工技术，并控制好施工流程及工艺质量，可以将施工影响降至最低，保证各项监测值在允许范围内，从而提升施工安全性和施工效率，确保工程施工的顺利进行。