10地鐵車站基坑開挖

1、10. 地鐵車站基坑開挖10.1施工前期準備10.2基坑開挖程序土方開挖原則施工方法開挖注意事項10.3支撐施工支撐體系轉(zhuǎn)換及拆除支撐穩(wěn)定的技術(shù)措施10.4基坑縱向放坡10.5基坑擋墻封堵10.6坑底開挖與底板施工10.7拆除支撐及井點10.1地鐵車站基坑開挖前的準備工作10.1.1編制施工組織設(shè)計10.1.1.1 應按照設(shè)計規(guī)定的地鐵車站基坑等級編制施工組織設(shè)計，其主要內(nèi)容應包括降水及地基加固的施工設(shè)計、挖土與支撐施工工藝、安全質(zhì)量技術(shù)保證措施、進度計劃、機械勞力組織等，應明確提出圍護結(jié)構(gòu)、地基加固、土方開挖、支撐的施工步序和施工參數(shù)及其實施措施。10.1.1.2對一級和二級基坑，應在施工組

2、織設(shè)計中明確施工階段對鄰近管線及周圍建（構(gòu)）筑物的監(jiān)護措施。10.1.2基坑圍護結(jié)構(gòu)施工圍護結(jié)構(gòu)應采用地下連續(xù)墻、加筋水泥土攪拌墻或鉆孔咬合樁，按蘇州市有關(guān)規(guī)程進行施工和驗收。一級或二級基坑在圍護結(jié)構(gòu)施工期間應進行施工監(jiān)測，采取以優(yōu)化施工參數(shù)為主的施工措施，控制由圍護結(jié)構(gòu)施工所引起的地層位移對周圍環(huán)境產(chǎn)生的影響。10.1.3土體加固10.1.3.1地鐵車站基坑開挖前應按設(shè)計要求和環(huán)境條件確定土體加固的項目、方法和要求。10.1.3.2 主要的加固項目應包括：地下連續(xù)墻墻底注漿加固；土坡穩(wěn)定加固；被動區(qū)加固；基坑防水帷幕；基坑擋墻轉(zhuǎn)角處外側(cè)因斜撐作用而形成的大抗力被動區(qū)的土體加固；以及在砂性地層

3、中為確保成槽過程中的槽壁穩(wěn)定而在槽壁兩側(cè)進行的土體加固等。10.1.3.3土體加固方法可采用：水泥攪拌樁、旋噴注漿、單液或雙液分層注漿或超前降水等。10.1.3.4 在開挖前必須進行加固效果檢測，達到設(shè)計要求后方可開挖。10.1.3.5對一級或二級基坑，在采用水泥攪拌樁、注漿等加固方法時，應制定相應的監(jiān)控措施，以控制地層位移，達到環(huán)境保護要求。10.1.4坑內(nèi)井點降水10.1.4.1坑內(nèi)井點降水應在開挖前20天進行，降水深度應達到設(shè)計要求，并不得少于坑底以下1m。10.1.4.2 降水期間應按設(shè)計要求布置水位觀測孔，對地鐵車站基坑內(nèi)外的地下水位變化及鄰近的建（構(gòu)）筑物、地下管線的沉降進行監(jiān)控，

4、當建（構(gòu)）筑物、地下管線的變形速率或變形量超過警戒值時，可用回灌水法或隔水法來控制降水對周圍環(huán)境的有害影響。10.1.4.3對一級基坑，應在降水期間監(jiān)測由于土體固結(jié)所引起的基坑擋墻向坑內(nèi)的位移及相應的坑外地面沉降，必要時可根據(jù)監(jiān)測反饋資料沿擋墻內(nèi)側(cè)進行適量的雙液注漿，以控制擋墻向基坑內(nèi)的移動。10.1.5支撐體系10.1.5.1開挖前必須備齊經(jīng)檢驗合格的鋼支撐、圍檁、預應力設(shè)備、支撐配件以及支撐軸力量測組件等所需的器材和設(shè)備，對一級基坑，必須準備好復加預應力的裝置。10.1.5.2必須按設(shè)計要求打設(shè)穩(wěn)定支撐的立柱樁，立柱的垂直度偏差應小于1/300。10.1.5.3立柱與支撐的連接構(gòu)造應對支撐

5、有三維約束作用而又不影響施加支撐預應力。10.1.6基坑排水10.1.6.1必須在開挖前準備好排水設(shè)備，以保證開挖后開挖面不浸水，地鐵車站基坑周邊必須有防止地面水流入的措施。10.1.6.2必須查明并排除基坑開挖范圍的貯水體、廢舊水管等內(nèi)的積水。10.1.7承壓水處理當坑底以下有承壓水時，必須采取坑底地基加固或降低承壓水頭等必要的治理措施。10.1.8出土、運輸和棄土為滿足挖土進度，必須備好：垂直吊運設(shè)備、各層支撐下的挖土機具及勞動力、運土車輛、運土路線、棄土場地及卸土機具和勞動力。10.2地鐵車站基坑的地基處理10.2.1地鐵車站基坑地基處理的設(shè)計應與支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計統(tǒng)一考慮。10.2.2當基

6、坑支護工程設(shè)計及施工中存在下列情況時，應采取適當?shù)牡鼗幚泶胧?l) 基坑地基不能滿足基坑側(cè)壁的穩(wěn)定要求； 2) 對周圍環(huán)境的預計影響程度超出有關(guān)標準； 3) 現(xiàn)有地基條件不能滿足開挖、放坡、底板施工等正常施工要求； 4) 基坑開挖過程中暴露出的質(zhì)量問題，嚴重影響基坑施工及基坑安全。10.2.3 確定地基處理方案可按下列步驟進行： l) 根據(jù)加固目的、周邊環(huán)境、地質(zhì)條件及施工條件初步選定幾種加固方案； 2) 對初步選定的加固方案進行技術(shù)經(jīng)濟對比，從中選出最佳方案； 3) 地基處理施工前，應根據(jù)設(shè)計要求、現(xiàn)場條件、材料供應、排污條件、工期要求等，編制施工組織設(shè)計。地鐵停車站深基坑的地基處理方法

7、主要由以下幾種：10.2.4 深層攪拌法 1) 深層攪拌法處理地基適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、粘土、粉質(zhì)粘土、粉土等標貫擊數(shù)不超過10擊的軟土地基。 2) 對加固土體有抗?jié)B指標要求時，可按8.4節(jié)規(guī)定執(zhí)行，其防滲指標應滿足條要求。 3) 對采用板樁墻作為支護結(jié)構(gòu)的基坑，用深層攪拌法提高被動區(qū)抗力時，宜在板樁墻施工前進行施工，若在板樁墻結(jié)構(gòu)完成后再施工，則必須對墻與攪拌樁之間的土體進行加固。加固方法可采用注漿、旋噴等措施。 4) 采用深層攪拌法加固基坑內(nèi)側(cè)坑底地基時，因上部土體受到施工擾動，在基坑開挖時，支護結(jié)構(gòu)可能發(fā)生過大位移，可采用低摻入比的水泥漿液以保證上部土體強度不低于原狀土強度。 5) 深層

8、攪拌法設(shè)計及施工還應符合中華人民共和國行業(yè)標準軟土地基深層攪拌加固法技術(shù)規(guī)程（YBJ-225-91）及建筑地基處理技術(shù)規(guī)范（JGJ79-91）的有關(guān)要求。10.2.5 注漿法 1) 注漿法適用于處理砂土、粉土和填土層。 2) 注漿法分為單管注漿和閥管注漿。封閉泥漿護孔的閥管注漿，有利于漿體在土體中均勻分布。 3) 對重要工程，注漿設(shè)計前必須試驗，確定合適的設(shè)計參數(shù)并檢驗施工方法和設(shè)備。 4) 注漿設(shè)計應包括下述內(nèi)容： 注漿有效范圍； 注漿材料的選擇、初凝時間、注漿量和壓力； 注漿壓力的保證措施； 注漿孔布置和注漿順序。 5) 用作防滲的注漿至少應設(shè)置三排注漿孔，注漿液應選用水玻璃或水玻璃與水泥

9、的混合液，注漿孔間距可在1.01.6m范圍選擇，動水情況下的堵漏注漿宜采用雙液注漿或初凝時間短的速凝配方。 6) 用作提高土體強度的注漿液可選用以水泥為主劑的懸濁液，注漿孔間距可在1.02.0m范圍選擇。 7) 初凝時間應根據(jù)地基土質(zhì)條件、地下動水流情況和注漿目的決定。在砂土地基中注漿時，漿液初凝時間宜為23分鐘；在粉土地基中注漿時，漿液初凝時間宜為56分鐘；在粘性土中進行劈裂注漿時，漿液初凝時間宜為12小時。 8) 在砂性土中注漿，若以防滲為主要目的，則應進行二次注漿。第二次注漿的時間宜在第一次注入的水泥漿初凝后進行，注漿材料應采用水玻璃等低粘度的化學注漿材料。 9) 注漿不宜自某一端單向推

10、進壓注，應采用跳孔間隔注漿方式。對有地下動水流的特殊情況，應考慮漿液在動水流下的遷移效應，自水頭高的一端開始注漿。10.2.6 高壓噴射注漿法 1) 高壓噴射注漿法適用于處理軟土、砂土、填土和碎石地層。對于有機質(zhì)土和含大量草莖、大塊石的地層及對地下水流速過大和大量涌水的地層要慎用。 2) 高壓噴射注漿法的注漿形式分旋噴注漿、定噴注漿和擺噴注漿三種類型。根據(jù)工程需要和機具設(shè)備條件，可分別采用單管、二重管和三重管三種方法。 3) 高壓噴射注漿方案確定后，應進行現(xiàn)場試驗或試驗性施工，以確定施工參數(shù)及工藝。 4) 高壓噴射注漿施工過程中產(chǎn)生的擴漿應妥善處理。10.3 地鐵車站基坑開挖程序10.3.1對

11、撐的長條形深基坑：必須按設(shè)計要求分段開挖和澆筑底板，每段開挖中又分層、分小段，并限時完成每小段的開挖和支撐（圖10.3.1）。開挖參數(shù)應由設(shè)計規(guī)定，通常取值范圍為：分段長度:L25m每小段寬度:Bi=36m每層厚度:hi=34m每小段開挖支撐時限：Tr=824hL、Bi、hi、Tr在施工時可根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)進行適當調(diào)整，但必須經(jīng)過設(shè)計同意。圖10.3.1 條形基坑分步開挖示意圖10.3.2大寬度、不規(guī)則基坑：應分層開挖，每層的開挖步驟應符合如圖10.3.2的順序：圖10.3.2 不規(guī)則基坑開挖示意圖1) 在有保護對象側(cè)預留土堤，挖除中間部分無保護對象側(cè)的土方，并及時安裝其間支撐。2) 當支撐一側(cè)有

12、保護對象時，應將預留土堤限時分段開挖并架設(shè)支撐；當支撐兩側(cè)有保護對象時，應依次將每根支撐兩端的土堤限時、對稱挖除并架設(shè)支撐。3) 將該層剩余土方挖除。10.3.3車站端頭井：如圖10.3.3所示，首先撐好標準段內(nèi)的2根對撐，再挖斜撐范圍內(nèi)的土方，最后挖除坑內(nèi)的其余土方。斜撐范圍內(nèi)的土方，應自基坑角點沿垂直于斜撐方向向基坑內(nèi)分層、分段、限時地開挖并架設(shè)支撐。對長度大于20m的斜撐，應先挖中間再挖兩端。10.3.4逆筑法施工的地鐵車站基坑：在頂板和中樓板之間、中樓板和底板之間的土層開挖中，可將上道支撐隨下面土層逐段開挖而拆下并安裝于下道支撐位置，每段開挖和支撐施工必須按設(shè)計要求限時完成。圖10.3

13、.3 端頭井支撐示意圖10.3.5嚴禁超挖，分層開挖中每一層開挖底面標高不得低于下一道支撐的頂面或設(shè)計基坑底標高。10.4 地鐵車站基坑開挖原則10.4.1 地鐵車站基坑開挖應遵循下列規(guī)定：1) 應按各設(shè)計工況要求的開挖深度分層開挖；支護結(jié)構(gòu)采用錨桿、土釘或支撐時，其施工作用面與錨桿、土釘或支撐底部的高差不宜大于500mm；2) 開挖時，應采取措施保護已施工完的支護結(jié)構(gòu)和工程樁；挖土機械不得碰撞或損害錨桿、腰梁、土釘墻墻面、支撐結(jié)點和連接件等構(gòu)件,不得碰撞損害已施工完的基礎(chǔ)樁；3) 當尚未完成已開挖面上方的錨桿、土釘、支撐的施工時，或當錨桿、土釘、支撐及混凝土梁的齡期未達到設(shè)計工況下的強度或承

14、載力要求的時間時，或未按設(shè)計要求進行連接、錨桿張拉鎖定、支撐施加預應力時，嚴禁開挖其施工作用面以下的土體；4) 當采用基坑降水時，降水前不得開挖地下水位以下的土層；5) 當開挖揭露的實際土層性狀或地下水情況與設(shè)計依據(jù)的勘察資料不符且偏于不利，或出現(xiàn)異?，F(xiàn)象時，在采取相應的有效措施前應停止向下挖土；6) 應避免擾動基底持力土層的原狀結(jié)構(gòu)；基底以上150300mm厚的土層，宜采取人工挖土方式。10.4.2 除設(shè)計另有規(guī)定外，軟土地層地鐵車站基坑的開挖尚應符合下列規(guī)定：1) 應按分層、分段、對稱和均衡的原則進行開挖，并應控制開挖速度；嚴禁超過設(shè)計的分層開挖深度；2) 當主體結(jié)構(gòu)采用樁基礎(chǔ)且在基坑開挖

15、前已進行基礎(chǔ)樁施工時，應根據(jù)開挖面下軟土的性狀，限制每層開挖厚度；3) 對支撐，宜采用開槽方法澆注混凝土支撐或安裝鋼支撐；開挖到支撐作業(yè)面后，應及時進行支撐的施工。10.4.3 地鐵車站基坑開挖和使用時，應按下列要求對基坑及支護結(jié)構(gòu)進行保護：1) 基坑周邊堆放的建筑材料嚴禁超過地面荷載設(shè)計要求；2) 當基坑坡體存在滯水積聚或滲流時，應及時疏導、排泄、堵斷水源，不得造成流土、流砂；3) 雨季施工時，應在坡頂、坡底采取有效的截排水措施；設(shè)置排水溝時，應采取防滲措施；4) 對基坑周邊地面宜采取硬化和防滲處理；基坑周邊設(shè)置施工用水設(shè)施時，應采取防滲措施；5) 開挖至基底后，基坑底面不得受水浸泡而破壞地

16、基土的原狀結(jié)構(gòu)，應及時澆注混凝土墊層及進行主體地下結(jié)構(gòu)施工；6) 對采用錨桿或支撐的支護結(jié)構(gòu)，當在主體地下結(jié)構(gòu)施工時需要拆除，應在滿足支護結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)定的拆除條件后方可將其拆除；7) 主體地下結(jié)構(gòu)施工時，結(jié)構(gòu)外墻與基坑側(cè)壁的間隙應及時回填，回填的材料與質(zhì)量標準應滿足現(xiàn)行國家標準建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范GB50202的有關(guān)規(guī)定。10.5 土方開挖10.5.1 土方開挖前，應根據(jù)基坑支護設(shè)計要求編制土方施工方案，其內(nèi)容應包括：挖土機械的選擇，開挖順序，開挖路線，機械下基坑斜道的設(shè)置，車輛進出場道路，冬季、雨季、汛期施工措施及環(huán)境保護措施等。10.5.2 基坑周圍地表應做排水溝，避免水流入基坑

17、內(nèi)。10.5.3 基坑周邊嚴禁超堆荷載。當重型機械要在基坑邊作業(yè)時，應采取設(shè)置專門的平臺或深基礎(chǔ)等措施。10.5.4 土方開挖過程中，應在基坑內(nèi)分級設(shè)置排水溝，利用集水井將地下水及時排出坑外。10.5.5 當采用放坡開挖時，應遵守以下原則： 1) 地下水位較高的地區(qū)，對有軟弱下臥層或有產(chǎn)生流砂的土層應做好排除積水的工作。 2) 土體邊坡若有地下水滲出，不可強行封堵，應在掛網(wǎng)噴漿時留出泄水通道。 3) 對采用多道土釘支護的邊坡，應按設(shè)計的土釘位置分層開挖，嚴禁超挖。10.5.6用鋼斜撐的基坑應在支護結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)留出一定高度和寬度的護壁土，將基坑中部或斜撐坑底支撐處挖至設(shè)計標高，澆灌加厚墊層或承臺，然

18、后采用分段間隔開挖的方式挖出斜撐位置，安好斜撐后再挖該斜撐所在段的護壁土，澆灌墊層。10.5.7采用內(nèi)支撐的基坑應按“分層開挖，先撐后挖”的原則施工，盡可能對稱開挖，嚴禁超挖，層高不宜超過1米。10.5.8機械挖土時，應在基坑底及護壁留300500mm厚土層用人工挖掘修整。10.5.9土方開挖過程中，嚴禁碰撞工程樁或擾動基底原狀土。若遇工程樁露出坑底過高，應截樁后再繼續(xù)開挖。10.5.10 土方開挖至設(shè)計標高后，應及時澆搗墊層，作到坑底滿封閉，并及時進行地下結(jié)構(gòu)施工。10.5.11 地鐵車站基坑土方開挖過程中，特別是冬季、雨季、汛期施工時，若發(fā)生異常情況，應立即采取處理措施，并應立即查清原因和

19、采取措施，方能繼續(xù)挖土。10.5.12 地下結(jié)構(gòu)施工過程中，應及時回填地下室墻外土方，回填土應分層夯實。10.5.13 基坑開挖過程中，若遇基巖或老基礎(chǔ)需進行爆破作業(yè)時，應按10.2有關(guān)規(guī)定進行。10.6支撐施工10.6.1支撐施工質(zhì)量是關(guān)系到基坑施工成敗的關(guān)鍵，施工應按照設(shè)計要求和有關(guān)操作規(guī)程進行，杜絕支撐材料、安裝和預應力施加中的質(zhì)量問題。在鋼支撐施工中應做到：1) 在每一層每小段的開挖中，當開挖出一道支撐的位置時，即在兩端墻面上測定出該道支撐兩端與地下墻（或圍檁）的接觸點，以保證支撐與墻面垂直且位置準確。這些接觸點要整平表面，畫出標志，并量出兩個相對應的接觸點間的支撐長度，以便地面上預先

20、配置支撐和端頭配件快速安裝。2) 地面上要有專人負責檢查支撐及其配件，支撐在使用前應進行試拼裝，以保證支撐有適當?shù)拈L度和足夠的安裝精度，對不符合技術(shù)要求的支撐配件一律棄用。3) 為防止支撐在施加預應力后由于和地墻（或圍檁）不能均勻接觸而導致偏心受壓，應事先用速凝細石混凝土將空隙填實。4）在支撐受力后，必須嚴格檢查并杜絕因支撐和受壓面不垂直而發(fā)生徐變，從而導致基坑擋墻水平位移持續(xù)增大乃至支撐失穩(wěn)等現(xiàn)象的發(fā)生。5) 嚴禁拖延第一道支撐的安裝，這是一個很重要但又容易被忽視的問題。第一層開挖尚未支撐前，地下墻上部處于懸臂受力狀態(tài)，此時最大水平位移發(fā)生于墻頂處，并隨無支撐暴露時間的延長而增大。若不及時支

21、撐將導致墻頂位移過大，坑外地表數(shù)十米范圍將會開裂，從而影響周圍環(huán)境的安全。若裂縫進水后，還將進一步降低基坑的安全度。6）應特別注意最上面兩道支撐（尤其是第一道支撐）端部與地下墻的接觸面情況。在基坑開挖深度較大后，接觸面壓力會消減，乃至出現(xiàn)支撐與地下墻脫開的現(xiàn)象，故應采取措施，防止支撐因端部移動而脫落。10.6.2支撐就位后應及時準確地施加預應力，所施加的鋼支撐預應力的大小應由設(shè)計單位根據(jù)設(shè)計軸力予以確定。通常取值為：第一道支撐預加軸力約為設(shè)計軸力的50%；第二道及其下各道支撐預加軸力為設(shè)計軸力的70%80%。對于施加預應力的油泵裝置要經(jīng)常校驗，使之運行正常，確保量測的預應力值準確。每根支撐施加

22、的預應力值要記錄備查。10.6.3斜向鋼支撐與地下連續(xù)墻（或圍檁）的相接處，應設(shè)支撐支托，使得支撐軸力與鋼支托上的傳力鋼板相垂直，該構(gòu)造要保證抗剪強度安全系數(shù)2.0，按下式計算： (-1)式中預錨件錨固筋的抗剪強度；鋼墊板與地下墻（或圍檁板）的摩擦系數(shù)，通常取0.2；機械碰撞力；斜支撐和擋墻或圍檁的夾角。10.6.4鋼支撐的安裝允許偏差應符合以下規(guī)定：1) 鋼支撐軸線豎向偏差：30mm2) 支撐軸線水平向偏差：30mm3) 支撐兩端的標高差和水平面偏差：不大于20mm和支撐長度的1/6004) 支撐的撓曲度：不大于1/10005) 支撐與立柱的偏差：50mm10.7基坑縱向放坡10.7.1在車站基坑開挖中保證縱向土坡穩(wěn)定是至關(guān)重要的，一旦土坡坍塌，就可能沖斷橫向支撐并導致基坑擋墻失穩(wěn)，釀成災害性事故?；涌v向放坡不得大于安全坡度，必須進行人工修坡，并應對暴露時間較長或可能受暴雨沖刷的縱坡采用坡面保護措施，嚴防縱向滑坡。10.7.2車站基坑縱向放坡較大處，往往是坑外地表縱向差異沉降較大處，土坡越緩，沉降曲線就越平緩。因此若在土坡附近有需保護的建筑或管線，應減緩該處坡度以減小管線彎曲和建筑物的差異沉降。10.8地鐵車站基坑擋墻封堵10.8.1 開挖過程中應及時封堵地下連續(xù)墻接縫或墻體上的滲漏點。10.8.2 開挖過程中應嚴防由于流砂沖破地下墻中存在的缺陷