摘要:與軌道交通運營線路相鄰的深基坑施工過程中必須有嚴密的技術和管理措施以保證基坑和周邊環境的安全。逆作法施工技術由于在減小施工對周邊環境影響、充分利用地下空間、縮短工期等方面的優點具有廣闊的應用前景。文章結合工程實例，總結其施工控制技術要點。

關鍵詞:逆作法深基坑軌道交通安全保護區 隨著上海軌道交通和城市建設的迅速發展，緊鄰運營線路的基坑(包括隧道兩側及上部)項目屢見不鮮，許多大型深基坑距離地鐵僅有3m，開挖深度>20m。深基坑開挖必然引起圍護結構向基坑內的側向位移和坑內土體隆起，加之工程降水等因素影響使得坑外地層沉降，隧道結構隨之變形。施工過程中的不慎、不當很可能導致地鐵結構的變形超標，從而引發滲漏水等結構病害，嚴重者會直接影響到列車的正常運營。 目前上海運營中的地鐵隧道基本位處飽和含水的流塑或軟塑粘性土層。這類土層具有孔隙比大、壓縮性高、含水量高、靈敏度高、抗剪強度低、滲透系數低、重新固結變形量大等特點。一經擾動，強度明顯降低，且在長達數年的時間內進行固結和次固結沉降，帶動隧道后期沉降十分明顯。依據《上海市軌道交通管理條例》“地下車站與隧道外邊線外側50m內屬安全保護區范圍”。如何減小在此范圍內施工對軌道交通結構(車站、隧道及附屬設施)的影響程度已引起了相關工程技術人員的高度重視和關注。 1 工程概況 某工程位于鬧市中心，基地面積近6000m2，由主樓和三層商業裙房組成，主樓39層，高度約175m;設五層地下室(四層地下室及自行車夾層)，基坑開挖深度-22.7m，局部深坑為-25.20m，最深處達-26.45m。本工程基礎形式為鉆孔灌注樁及現澆鋼筋混凝土厚底板基礎，工程樁采用Ф850mm鉆孔灌注樁，單樁承載力為11500kN，C40混凝土，持力層為⑨層灰色粉細砂層(見表1)。立柱樁采用Ф750mm和Ф609mm鋼管立柱及480mm×480mm格構柱。基坑平面略呈矩形，南側圍護結構呈圓弧狀，正在運營的地鐵隧道距其外邊線14m，隧道結構處于地面以下-14.0~-20.2m標高位置。依據《上海地鐵基坑工程施工規程》，該工程屬于一級基坑等級，環境保護要求相當高:地面最大沉降量≤0.1%H;圍護墻最大水平位移≤0.14%H(H為基坑開挖深度);抗隆起安全系數≥2.2(按圓弧滑動公式計算)。

2 相鄰的地鐵區間隧道結構及保護要求 2.1 隧道結構 盾構隧道一般由6塊管片拼裝成環，環環串聯，其縱向和環向由螺栓聯接。管片厚350mm，寬1m。與本工程相鄰的區間隧道基本位于第④淤泥質粘土層中。 2.2 地鐵結構變形 隧道結構縱向沉降或隆起，隧道橫向水平位移，隧道管徑收斂變形，這幾項也是隧道監測的基本項目。如果隧道結構變形超過結構保護標準，輕則引起隧道管片間張開過大，隧道結構接縫滲漏水，重則引起管片開裂，繼而銹蝕鋼筋，導致結構損壞(如道床與管片的脫開)等，危及列車運行安全。 2.3 地鐵結構保護要求 隧道結構最終絕對沉降量及水平位移量≤10mm;隧道變形曲線的曲率半徑>15000m;結構相對彎曲<1/2500;隧道最終收斂變化值≤10mm，地鐵結構日沉降量和水平位移量≤0.5mm。 2.4 監測系統 進行圍護結構側向位移及地鐵隧道內變形監測，為保證數據的精準和及時，在鄰近的地鐵區間隧道內布設測點，采用以自動化系統為主、人工系統為輔的監測措施。當監測值超過日指標或地鐵結構總變形控制量的1/2時，地鐵側基坑圍護結構的水平位移日變化量>1mm。 3 基坑的圍護、加固及土方開挖 3.1 圍護形式采用地下連續墻 槽段共46幅。主樓部分墻厚1m，近地鐵側深達39m，其它部分深度為35m，墻底進入⑦-1層，地墻頂標高為-2.4m;地墻內側槽段接頭處設置扶壁柱，接頭采用企口槽接頭，結構接頭采用地墻內預留鋼筋接駁器和預埋鋼筋的方法與地下各層樓板連接。 3.2 地基加固采用旋噴樁加固 靠近地鐵一側地墻10m寬度范圍內采用格構式墩式加固，標高從-5.55m至⑥層土面以上-26.70m(底板下4m范圍)，不包括底板;其它部位加固寬度為地墻內側6m范圍，呈鋸齒形，標高從-16.50m至-26.70m。土體加固強度0.8MPa部位(底板上方)水泥摻量為7%，1.5MPa部位水泥摻量為15%。為使旋噴加固時不影響已施工的“一柱一樁”的垂直度，施工時盡量避開原有的工程樁，對稱均勻施打。南側地鐵隧道的地墻外側均預埋注漿管，可根據工況及時進行跟蹤注漿，局部深坑部分采用雙液速凝注漿加固。 3.3 基坑開挖 1)采用逆作法開挖至大底板完成，但不同時向上層施工。利用永久性結構的樓板作水平支撐，“一柱一樁”的施工方法。根據地下室結構特點，車道處和樓板開有大孔的位置采取臨時支撐，樓層缺失部位用Ф609mm鋼管或H型鋼補撐。 2)首層板完成后，地下其余五層均為暗挖。基坑開挖由北向南推進，劃分為三個區，設4個取土口;開挖時由中心向四周推進，周邊靠地鐵的南側留土10m寬度，其他三側寬度為6m，并按1∶1.5留土放坡;其次挖除南北兩側的邊坡，至地墻邊隨即澆筑該塊墊層;再次由南北兩側向中間退挖邊坡土體，墊層隨挖隨澆。 3)基坑大底板面標高分為-19.50m和-20.45m，板厚分別為3m和2.05m。B4板面標高-15.3m，挖土面在-17.2m位置，開挖至坑底-22.70m處深度達5.5m，凈空達7.4m，不利于基坑安全。在標高-20.4m處設置一道高65cm的底板內支撐，待支撐混凝土達到一定強度后開始第二次挖土至坑底。由此，二次挖土高度分解為3.2m和2.3m，開挖流程由南北兩側向中間退挖，一次挖至設計標高。 4)嚴禁各種機械設備在運行中碰撞立柱、地墻、井管及支撐。開挖過程中嚴密監控立柱之間和立柱與地墻間的差異沉降量、承壓水位，地墻側向位移，周邊環境沉降。根據監測數據及時調整施工參數。 5)坑內設置12口深井，4臺真空泵連接各深井，采用分層降水、自下而上的降水方式，確保頂板、地下樓板及大底板施工前后10d內，保持地下水位在挖土面下1m的深度范圍;第⑦層為承壓含水層，為避免坑底發生突涌，坑外設置7口降壓井(其中一口作備用井兼日常觀測井)。降水降壓措施與施工進度計劃相匹配，即滿足基坑安全又最大限度地控制因過早過量抽取地下水造成周邊土體沉降。 4 結語 1) 深基坑采用逆作法技術由于地下樓板與立柱樁、圍護結構等組成的水平內支撐體系剛度很大，對于減小施工對周邊環境的影響十分有利。從環境保護的角度上來說，在保證基坑安全的基礎上控制圍護結構側向位移及合理降水降壓是成功的關鍵;從逆作法工法上來說，立柱之間、立柱與地墻間的差異沉降是動態控制的重點。 2) 開挖階段，采用盆式挖土方式，由保護對象側留土適當寬度，最后挖除有利于控制圍護結構側向位移。采用小型機械與人工相結合的挖土方法可提高逆作法施工速度。 3)南側地墻插入比只有0.54，但圓弧形的結構形式，10m寬的旋噴樁土體加固再加之開挖過程中技術措施得當，監控有效，最終達到測斜值遠<0.14%H的一級基坑控制要求。