孙 昭

上海建工五建集团有限公司 上海 200063

0 引言

随着城市发展的不断延伸，在大力开拓市郊区域的同时，如何优化中心城区建筑格局，对核心地段老旧街道重进行新定位，也成为近年来炙手可热的话题。尤其在深度发展的城市里，老旧建筑夹杂于满负荷运作的轨道交通管网及各式高层建筑林立的闹市中。如何保证新建项目对周边建筑及道路尤其是地铁运营不发生较大影响，逐渐变成城市深基坑施工中的焦点问题［1］。

1 项目背景

某工程总用地面积约14507.55m2（住宅地块12583.56m2，变电站地块1923.99m2），总建筑面积71046.12m2，其中地下建筑面积约21338.52m2。拟建建筑包括2F 变电站（无地下室）、两幢32F 高层住宅、一幢6F 多层住宅、一幢16F 商办楼及5F裙房，住宅区域内整体设两层地下室，以桩筏基础为作为基础形式。

项目基坑分为A、B 两坑，A 区大坑呈梯形位于项目东侧，B 区小坑呈长方形在项目西侧，基坑普遍开挖深度10.9m。

基坑围护形式：西侧B 区围护形式为0.8m 厚地下墙辅以两侧Φ850mm 三轴水泥土搅拌桩作槽壁加固（坑外侧搅拌桩间距600mm 套接一孔，水泥掺量20%；坑内侧搅拌桩间距1800mm，搭接250mm，水泥掺量20%），并设置有三道水平支撑（首道混凝土支撑，下设两道钢管支撑（伺服系统））。坑内设置三轴水泥土搅拌桩裙边加固，水泥掺量20%。B 区坑内部分旋喷桩坑底加固。

基坑东侧A区围护形式：Φ850mm三轴水泥土搅拌桩止水（套接一孔，水泥掺量20%）+Φ850mm 双排水泥土搅拌桩（搭接250mm，水泥掺量13%）套打钻孔灌注桩Φ900@1100，同时辅以搅拌桩土体加固，并设置两道水平混凝土内支撑。

2 难点分析

2.1 基坑西侧为主干道及地铁环境等级为一级，施工期间需谨慎对待，合理安排施工流程

基坑西侧紧邻地铁，西侧地下室外边线距用地红线约5m，红线以西为城市主干道，其下方有运营中的地铁。主干道宽约26m，基坑开挖边线距主干道约13m。

该主干道路下为轨道交通地铁区间隧道。地铁隧道为双圆形隧道结构，隧道直径7m。本基坑对应范围内地铁隧道顶标高为-8.154～-10.043m，相应自然地面下埋深为12.0～13.8m，隧道底标高位于第⑤层灰色粉质粘土中。本工程地下室外墙距离地铁区间隧道最近约16.5m，地铁隧道顶标高位于本工程基坑底以下1～2m。

2.2 项目周边被地铁及高层建筑包围，必须降低基坑开挖对周边环境的影响

工程基坑覆盖率超过90%，基坑挖深超过10m，土方开挖总量在10 万m3以上。而项目又地处市中心，对于土方外运需额外考虑可能发生交通管制，运输时段等因素。合理规划出土顺序，保证基坑稳定的前提下，加快土方开挖的完成，尽早形成结构底板。

3 确保地铁正常运行措施

3.1 地下防水措施

地下室外墙除地下连续墙外另做结构外墙，靠地铁一侧的地下室防水等级为一级防水，主要依靠自身结构自防水，并辅以改性沥青卷材+聚氨酯防水涂料。同时做好降水措施，时时观测基坑内水位，以减少结构渗漏水对相邻地铁的影响。

3.2 地下连续墙施工

靠近地铁侧条形基坑围护外墙采用800mm 地连墙（墙深24.5～25.5m），两侧采用Φ850 三轴搅拌桩槽壁加固（桩长18.7m），远离地铁侧基坑采用Φ850～Φ1000。地下连续墙施工为本工程地下部分最核心的分项工程，对基坑及地铁运营的稳定起到关键性作用。应严控地连墙施工质量，杜绝夹层、槽段接头渗水等情况，确保完成的后的使用情况［2］。

地下墙厚度800mm，每幅地下墙宽6m，普遍深度达到24.5m、25.5m，共计46 幅。采用1 台成槽机进行施工，计划每台成槽机施工速度为1 天/幅，结合天气、道路管制等各种影响要素，将地墙施工时间规定在50d 内完成。

3.3 基坑降水及土方开挖

场地降水情况：止水帷幕进入第层，对微承压水层进行隔断，同时坑内设置47口疏干井。降水施工严格按照“适时、适量、时时监控”的要求进行降水，使坑内水位降至在开挖面下0.5～1m的位置。

为减少基坑土方开挖对地铁结构产生影响，本工程将基坑分为A 区块和B 区块，进行分坑开挖施工，利用800 厚地下连续墙与东侧大坑隔离。开挖时，先对A 区大坑进行土方开挖，完成后再开挖小坑B 区，B 区完成第一层土方开挖后，待A 区完成B1 板结构后方可开始第二层土方开挖，如此这样先后完成两个坑的施工。

3.4 施工监测

为最大限度减轻开挖期间项目对轨交运营及四周环境的风险。观察降水及开挖作业所产生的影响，保证基坑、地铁运行及周边建筑的安全。项目部与设计及监测单位沟通，在原有的检测点基础上，沿地铁沿线增设监测点，以便来监控地铁运行隧道的水平及沉降位移变化。

地铁运行关乎城市正常运作，项目施工进程需完全参考监测数据。项目部也与轨交运营方深入对接，每日提供当天监测成果，听取运营方的要求及建议。地铁沿线区域的地连墙在每10m 范围内设置测斜孔，监测土体位移及围护体的位移。

4 合理规划土方开挖

开挖顺序以基坑影响大小为依据，以“由远及近”的方式进行开挖，把握时空效应，将基坑分区分块，对称开挖，使整个基坑保持相对平衡，在外部土压力的作用下变形最小。

抓住基坑施工的“快”字诀，尽量压缩单块区域的开挖时间。对此，安排足量土方车在场内，在挖土阶段使场内土方车不停出土，同时备选一个出土点，确保土方正常外运。

B 区呈长条形，且西侧坑外即是城市轨道交通，应在尽量短的时限内完成开挖及支撑工作，故将开挖时间限制在12 小时内，钢支撑随后跟上，从而控制围护结构的位移和坑底反弹。

4.1 土方开挖与支撑施工相对顺序

4.1.1 第一层土方开挖

第一层土方开挖从自然地坪挖至第一道混凝土水平支撑底，开挖深度约1.2m，由东北方向往西南方向推进。A区先开挖，B 区后挖。

4.1.2 第二层土体开挖及第二道支撑施工

当第一道支撑的砼强度达到设计强度要求后，随即开挖第二层土方；自第一道支撑面挖到第二道支撑底，挖土深度约5.80m，分两层开挖。

A 区第二层土分成5 个大区块，10 个小区块，先挖栈桥下面土方，后挖支撑区域土，挖土顺序A～B1～B2～C1～C2～D1～D2～E1～E2～E3，有一定工作面后立即进行支撑施工，如图1所示。

4.1.3 第三层土体开挖：

A 区第二道支撑的砼强度达到设计强度要求后，即可进行第三层挖土，自第二道支撑底挖至坑底标高，挖土深度3.7m，挖土顺序A1～A2～A3～A4。第三层土方的开挖，依据结构后浇带来划分，当日浇筑开挖区域垫层，并逐个挖出集水井、电梯井等局部落深区域，如图2 所示。

4.1.4 B 区土方开挖及水平支撑施工

B 区第二层/三层土分成4 个区块，在A 区地下室出零后再进行分块开挖。区域内土方由南北向对称开挖，并迅速完成支撑系统，随后开挖支撑下方土方，如图3 所示。

B 区第四层土方分为三块由南向北顺序开挖，垫层随挖随浇筑，避免基底暴露时间太长。第四层土方挖土深度3m，挖土示意详见附图，如图4 所示。

图1 A 区第二层土开挖分区示意图

图2 A 区第三层土开挖分区示意图

图3 第二层/第三层B 区分块图

图4 第四层B 区分块图

4.2 开挖方式

A 区基坑首层以开挖至支撑底标高为目的，以大开挖的形式，使基坑内形成混凝土水平支撑及栈桥。第二层土方先开挖水平对撑区域土方，尽早形成主要对撑，剩余区域，根据空间对称原则，分区对称开挖最终形成角撑。第三层土方依据结构后浇带进行分区开挖，当日浇筑开挖区域垫层，并逐个挖出集水井、电梯井等局部落深区域。

B 区相对较窄，呈长条形，首层土直接开挖至砼支撑底。第2～4 层土方设计每层开挖在3m 左右。第二、三层土根据支撑段划分出小块进行开挖，采用跳仓抽条的方式，保持基坑内土压力相对平衡，加快出土速度，迅速形成支撑。第四层土则可减少开挖分区，压缩在3 个区段内，减少相对挖土工序，完成基础底板后，可保证基坑安全。

5 结语

通过一系列针对性措施，合理规划施工顺序，保证项目正常运作下不影响地铁的运行。尤其是在土方开挖阶段，应当根据施工规划的安排，进行各区段内的开挖作业，严格控制开挖时间，缩短各层土体暴露时间，及时形成有效支撑，将对基坑施工起到非常有利的作用。