邢 俊 斯碧峰

1. 上海建工集团股份有限公司 上海 200080；2. 上海机场建设指挥部 上海 201202

1 工程概况

背景工程地下通道为飞机滑行道下穿地下通道，全长568 m，共分为13 个结构段（W1～W13），其中有182 m的敞开段（W1、W2、W12、W13）为放坡开挖，其余386 m采取Φ850 mm SMW工法桩加Φ609 mm钢支撑的围护形式，最深处W7段挖深约7.8 m。整个围护结构以W7段中心线为对称轴对称。场地地面标高为2.60 m。

2 基坑围护施工原设计方案

原设计方案是围护支撑采用3 道钢支撑（图1），其后施工工况：基坑开挖见底→垫层、防水、底板施工→底板达到设计强度后第3道支撑拆除→墙板外防水施工→墙板施工至顶板八字脚底（第2道支撑留在墙板内，后拆）→墙板达到设计强度后第1道支撑拆除→顶板施工→第2道支撑拆除。

3 基坑围护施工优化方案[1]

根据对周边环境条件以及地下通道结构本身情况的具体分析，对基坑围护施工进行了优化，并且请设计院在受力计算上进行了复核。

本工程的红线范围较大，地下通道周边没有其他建筑和管线，红线范围外有同步施工的滑行道道面。

图1 原设计典型围护断面

首先对场地进行卸载，将土面标高从原先的5.20 m降低至2.60 m。通过卸载，使工法围护桩的打设深度减少了2.6 m，基坑开挖深度从原本的9.1 m减小至6.5 m，由3 道支撑改为2 道支撑，不但大大降低了施工成本，更是提高了深基坑的安全性（图2）。

图2 优化后的典型围护横断面

本地下通道暗埋段的底板厚1.6 m，墙板厚1.5 m，作为承受飞机荷载的地下通道，相对普通的地下通道，无论在截面尺寸还是配筋率上，都要大得多。经过设计的计算，将基坑施工的工况进行了优化，不需要进行换撑。

优化后的施工工况：基坑开挖见底→垫层、防水、底板施工→底板达到80%强度后第2道支撑拆除→墙板外防水施工→墙板施工至第1道支撑底→墙板达到70%强度后拆除第1道支撑→剩余墙板及顶板施工。

第1道支撑拆除后，结构完全依靠自身的强度和刚度来抵抗土压力和围护变形。如此，可以节约换撑施工的成本，加快了施工的进度。

4 降水方案优化

原本初步拟定的降水方案为深井降水，深井降水具有降水深度深，面积大和排水量大的优点，但其相对轻型井点降水成本较高。

通过对施工工况的深入分析，由于地下通道结构为长条形的特点，确定了采用轻型井点降水的优化方案。该方案在保证了降水效果的同时，大幅降低了施工成本。

地下通道底板板底标高为2.78～－3.78 m，垫层厚300 mm，地下通道基坑开挖深度0.12～6.68 m。又鉴于当地的土层主要是吹填土，以及地下水位较高的情况，考虑先将土挖至第1道支撑底标高，然后采用轻型井点降水的形式，基坑内共布置轻型井23 套、观测井2 口，降水深度为地下通道地板底下0.5～1 m。每套轻型井点长约50 m，位于遮光段和暗埋段，设置2 口观察井。同时，在地下通道基坑挖土阶段，基坑内纵横布置排水盲沟，盲沟横向间距10 m，截面300 mm×300 mm，在基坑每40 m设集水井，通过抽水泵将坑内积水抽入外围排水明沟。

通过先行开挖第一皮土后，最深的降水深度约为6.5 m，深度较浅。实际施工过程中，在连续降水7 d后，通过观察井的观测，地下水位已降至标高。

5 变形控制

为实时指导施工及尽可能减小施工过程中基坑变形，基坑开挖及结构施工严格按照规范要求进行。

第1阶段：表层土开挖，+2.60 m施工区域卸载面向下统挖至SMW工法桩围护顶圈梁的底标高。第1次挖土完成后即可浇筑混凝土圈梁，待其达到设计要求70%强度，设置第1道钢支撑。

第2阶段：待降水深度达到挖土要求后开挖第1、第2道钢支撑间土体，挖土至第2道水平钢支撑支撑底标高下10 cm。挖土机械不得碰触第1道钢支撑。挖土完成后设置第2道钢支撑。

第3阶段：一次性挖至基础底板标高。第3次开挖底板标高预留200 mm人工弃土。

挖土严格遵循“先撑后挖”的原则，即挖土施工先将两端放坡开挖及最深处W7段的土体挖出，顺地下通道方向放出1∶5的坡度后按此坡度分层分段进行挖土，每挖至支撑钢管底标高，立即停止挖土，即刻设置该道支撑，决不允许超挖。待支撑设置、预应力施加完毕后进行下层土的开挖。每层土坑底面大致平整，下层的小挖机有规律地由南向北或由北向南按一定的坡度进行挖土。

垫层混凝土施工紧跟挖土工作之后进行，尽量减少基坑土体暴露面积，避免土体扰动。

在通道结构施工全过程中，对基坑围护实施不间断动态监测。深基坑阶段每天上下午2 次对围护顶部垂直位移、围护顶部水平位移、围护结构侧向位移、坑外潜水水位变化等数值进行监测。如发现监测值出现异常，立即停止可能造成危险的施工，并立即采取相应措施使监测值回到正常范围。图3、图4为最大变形W7段某监测点的基坑围护监测曲线。

图3 围护结构顶部沉降位移

图4 围护结构顶部水平位移

从图中可看出：在整个施工期间底道基坑围护最大沉降变形30.3 mm、最大水平位移变形22.2 mm，设计要求的警戒值各为50 mm，证明采用该种围护结构及有效的施工控制措施的效果是良好的，保证了基坑的施工安全。

6 结语

本工程地下通道结构周边区域开阔，环境简单，无需要保护的相邻建筑物和地下管线，因此可以通过大面积卸载施工区域上皮土方，来缩减基坑开挖深度，进而减少基坑围护工程量。通过围护方案的优化和变深井降水为轻型井点降水，使地下通道结构的施工成本和工期有显著减少，同时在变形控制上也发挥了一定的作用，相比同地区同类型的地下通道围护变形，本工程减少了约30%。