浅谈轨道交通线路的基坑施工控制和监护

    蒋太斌

    摘 要：基坑施工对轨道交通的影响较大，不加以监护控制，极有可能引发安全事故。本文阐述了城市轨道交通及基坑的控制和维护，并结合实例对基坑施工的实际控制和监护进行了分析。

    关键词：轨道交通；基坑施工控制；监测方案。基坑围护

    0 引言

    如今，城市人口趋于饱和，私家车数量大幅增长，交通运输愈发拥堵。为缓解交通紧张的现状，城市轨道交通建设迅速兴起，凭借大容量、快速、高舒适性、环保性等优势广受重视，但轨道建设工程规模较大，极易出现安全事故。因此，在施工中必须加强控制和监护，以保证施工质量。

    1 城市轨道交通及基坑控制监护

    截至2013年末，国内建成线路87条，总里程2539Km，地铁占了81.7% ，另有轻轨、磁悬浮、快轨等形式，在缓解交通紧张方面做出了巨大贡献。轨道交通是指以电能为动力，采取轮轨运转方式的快速大运量公共交通的总称，在现代化城市中占据着关键性地位，直接关系到城市的现代化水平和未来发展。

    相关规定对地下车站的安全范围有严格规定，即自车站外边线至向外延伸50m的范围属于安全区。然而，实际中很多深基坑工程建设都不符合这一规定，其深基坑开挖深度在5m以上，距离轨道交通线路却不到10m，对轨道交通的危害极大。因此，在深基坑施工过程中，必须加强管理，进行严格监控。基坑施工的综合性较强，安全控制包括土体加固、基坑开挖、支撑施工等多项内容。监测是加强控制的重要手段，主要有两种：①基坑自身及周围环境监测；②车站和隧道内的监测。

    2 工程实例

    某商业大厦位于该市6号线A站附近，共32层，高102m，占地面积264500m2，设有5层地下室。在深基坑开挖中，基坑深度为22.5m，面积约3万m2，距离A站7.5m。从施工影响范围来看，6号线车站及隧道和4号线车站本体都在此范围内。考虑到工程及轨道交通的重要意义，保护等级非常高，均达到一级水平。大厦基坑分为大坑区和小坑区，按照大小顺序分别采用逆筑法和顺做法，依次展开施工。4号线和6号线左侧地墙厚度为1500mm，隔断承压水。

    3 轨道交通中的基坑施工控制和监护

    3.1 控制指标

    按照规定要求，为确保轨道交通结构的稳定性和安全性，须做好以下几项保护工作：①轨道结构的相对弯曲度必须控制在1/2500以内；②隧道变形曲线的曲率半径应在15000m以上；③隧道结构的最终收敛变化值需控制在10mm以下；④轨道交通结构的日沉降量和水平位移量不得超过0.5mm，而隧道结构的最终沉降量和水平位移量不得超过10mm。

    3.2 监测方案

    结合现场状况，最终制定出较为科学的监测方案。监测4号线时，包括对高架区间道床结构以及高架支撑住垂直方向发生的位移变形的监测；而6号线的监测内容主要为轨道交通车站和隧道区间上行线和下行线垂直方向发生的位移变形、上行线水平方向的位移变形，以及隧道区间上行线的自动沉降、隧道上行线和下行线结构的收敛变形。

    工程监测范围涉及：①上行线区间；②下行线区间；③基坑在平面的投影位置向两侧各延伸60m的范围。

    在设计测量控制网时，4号线和6号线车站内均设置3个临时基本水准点，同时在工程施工影响范围区域外的合适位置也布设3个基本水准点，最终形成地上和地面高程控制网。

    4 基坑施工现场出现的问题

    在深基坑施工中，基坑支护十分关键，需保证基坑围护的合理性，并对其变形进行控制。主要涉及4方面内容，依次是地基加固、基坑降水、开挖土方、支撑体系。每一个环节都发挥着各自作用，相互制约相互联系，一旦出现问题，极有可能影响到整体质量。在此过程中，发现了以下一些问题，需要认真分析。

    4.1 地墙严重变形

    当基坑支撑体系较弱时，极易引起基坑变形。此工程按照计算，日出土量至少应为5000m3，然而在诸多因素的共同作用下，出土量仅为计算值的一半。而且，施工采用的是逆作法，支撑结构形成的速度较慢，当施工至地下3层时，已造成了一定的坑底土体的回弹，为此，不得不上下部同时施工，以抑制回弹，避免回弹量过大。而施工单位的各种条件都难以满足上下结构同时施工的要求，使得出土速度更加缓慢，最终比计划延迟了40%，加长了无支撑基坑暴露的时间。在底板施工时，从各种监测数据来看，地墙出现严重变形。

    4.2 承压水降水与设计要求不符

    要求规定需将地下水位控制在开挖面以下1m的位置，然而实际并未按此要求施工。当施工至地下3层时，开始对承压水降水释压，由于承压水过量抽排，同时采取了回灌措施，最终导致承压水回灌过渡。当承压含水层中抽取地下水后，很容易引起城市地面的沉降。释水固结后，粘性土层难以恢复到起始状态，粘性土的回弹值无法补偿压缩量。

    5 结束语

    城市轨道交通是城市建设的重要组成部分，关系着城市的发展，具有重大意义。在施工或运行中可能会受周围高层建筑的影响，若基坑位于安全范围之内，势必会影响到轨道交通的正常运行。这就要求加强对基坑的控制和监护。

    参考文献：

    [1] 王飞，胡群芳，黄宏伟.轨道交通多车站基坑同期施工动态风险管理[J].地下空间与工程学报，2010，23（5）：109-110.

    [2] 赵刚.基坑施工对紧邻运营地铁隧道影响的控制[J].中国市政工程，2007，20（4）：133-134.

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