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摘要：基坑变形外在表现为周边地表沉降、支护结构位移和坑底隆起3个方面，临近地铁隧道的基坑工程变形要求更加苛刻。本文通过提高基坑围护结构和采取对地铁的保护对策，实践证明，措施有效，基坑和隧道变形均较小。
关键词：基坑； 隧道； 变形
Abstract: the foundation pit deformation external performance for the surface subsidence, displacement of retaining structure and foundation-pit bottom three aspects, near the subway tunnel deformation of foundation pit engineering requirement is even more critical. This paper improve pit supporting structure and take on the subway, protection, the practice has proved, effective measures, and the deformation of foundation pit are smaller.
Keywords: foundation pit; Tunnel; deformation
中图分类号：TV551.4文献标识码：A 文章编号：
1引文
基坑工程的两大使命在于为主体工程提供安全、有效的地下施工空间和保护周边环境。对于城市密集中心的基坑工程，周边管线、构筑物等环境的保护逐渐成为其设计与施工的主导控制因素，应使基坑工程的施工对环境的影响控制在允许的范围内。基坑工程的设计正逐步转向为变形控制，而且要满足变形控制要求使其有效，即满足基坑内外环境的变形要求，软土地区尤为突出。基坑变形外在表现为周边地表沉降、支护结构位移和坑底隆起3个方面，此3方面紧密联系，又相对独立，其实质为土体应力场和应变场的重分布。本文以临近地铁的软土基坑工程为例，根据这三方面要求设置工程措施，效果良好。
2工程概况
2.1环境概况
某基坑工程地处繁华商业区和交通干道旁，周围道路下管线众多且规格大，重要管线多，此外基地东侧约13.5m处埋藏有待建的地铁M8线，基地西侧结构地下有正在运营的地铁一号线隧道通过，隧道顶部距离本工程基底约为4m，为本基坑工程重点保护对象。见图1。主体工程由东侧15层框剪结构、西侧9层框架结构组成，均设置一层地下室，基础采用桩筏基础，基础底板厚度均为1500mm，桩基采用钻孔灌注桩。
基坑形状接近长方形，长约130m，宽约38m，基坑面积约4827m2，根据周边环境的复杂程度及地铁的保护要求，本基坑分为东区和西区两个区域，东区基坑开挖深度5m，局部位置6.9m，西区基坑开挖深度5m。
图1基坑工程环境关系平面图
2.2工程地质参数
场地的工程地质条件及基坑围护设计参数如表1所示。
表1 土层物理力学性质综合成果表
3 基坑围护结构
根据本工程周围环境、地铁分布及基坑的挖深等实际情况，基坑围护采用SMW工法作为围护体，见图2。采用Φ850@600的三轴水泥土搅拌桩，结合在水泥土搅拌桩中内插H700×300的型钢，构成复合挡土和止水结构，基坑内设置一道水平钢管支撑系统，呈正交对撑和角撑布置。钢支撑架设和拆除速度均较快，有利于加快施工进度，同时还可通过预加和复加轴力达到控制基坑变形的目的，其经济指标优于钢筋混凝土支撑。
图2 围护平面布置图
基坑在竖向采用一道呈正交、对撑布置的水平钢支撑系统，见图3，同时为增强围护桩整体性在围护桩顶部设置一道砼压顶圈梁，截面为1200×800。第一道钢支撑系统中心标高为-2.000，主支撑断面Φ609x16，八字撑断面H400×400×13×21；
图3 支撑平面布置图
4 对下卧隧道保护的设计对策
西区基坑下方埋藏有正在运营中的地铁一号线区间隧道，见图1。该区域地铁一号线区间隧道的保护为本基坑工程的重点同时也是难点，而基坑开挖过程中引起的基坑隆起和围护桩的变形则是对地铁一号线区间隧道造成较大影响的主要因素，因此最大限度的控制基坑的隆起和围护桩的变形成为该区域基坑工程安全施工的保证。
为最大限度减少基坑开挖阶段对西区基坑下方地铁区间隧道产生的影响，针对性地在西区基坑工程中采取了如下一系列技术措施：
（1） 围护体采用Φ850@600SMW工法，为减少对地铁一号线区间隧道的影响，工法桩呈鞍形分布，同时该区SMW工法内插型钢加密，内插型钢采用插二跳一的方式，以提高圍护桩的抗侧刚度，减少围护体的水平变形；
图4隧道附近SMW工法桩剖面图
（2）该区域地基采用三头水泥土搅拌桩满堂加固，为保护地铁一号线区间隧道，西区基坑底部采用Φ850@600三头水泥土搅拌桩进行坑内全面积加固，以提高坑底被动区土体抗力，减小基坑变形及基底回弹，加固体搅拌桩呈格栅布置，坑底以下水泥掺量20％。具体加固范围详见图5。
图5地基加固平面布置图
图6西区 地基满堂加固剖面图
（3）施工顺序应遵循先撑后挖的原则，土方开挖要求采用盆式开挖。土方开挖、支撑施工应严格实行“分层分段、留土护壁、限时开挖支撑”，将基坑开挖造成的周围设施的变形控制在允许范围内。西区基坑共分三块进行，边侧放坡开挖至基底，先形成中部底板，其后基坑边侧的土体按分区、分块、对撑、平衡的原则开挖并及时浇捣底板。
（4）西区基坑开挖过程中根据施工进度及挖土情况施加挖除土方的等效荷载以进一步降低由于大面积卸土引起的基坑隆起。
5、结论
通过采取上述措施后，地铁隧道的沉降观测表明，基坑开挖卸荷引起下卧的地铁隧道产生了向上的上抬变形。下行线上抬变形的最大值为9.76mm，上行线上抬变形的最大值为6.27mm，根据上、下行线与基坑的相对位置知道下行线相对处于基坑中部，受影响的范围最大，因而其变形普遍大于上行线，表明了上抬变形的空间特性。就上行线与下行线上抬变形曲线型态而言，其基本呈抛物线型，即基坑中部的上抬变形较大靠边处较小，同样证明了卸荷对坑底上抬变形影响的空间分析特性。
参考文献
付艳斌; 贾勤波; 李玉春 近邻地铁地下连续墙全过程开挖变形分析[J].建筑技术，2009,8:700-703
李雁艳 地铁深基坑围护结构设计与施工监测对比分析[J]. 铁道勘测与设计，2011,5：81-85
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词：基坑； 隧道； 变形
Abstract: the foundation pit deformation external performance for the surface subsidence, displacement of retaining structure and foundation-pit bottom three aspects, near the subway tunnel deformation of foundation pit engineering requirement is even more critical. This paper improve pit supporting structure and take on the subway, protection, the practice has proved, effective measures, and the deformation of foundation pit are smaller.
Keywords: foundation pit; Tunnel; deformation
中图分类号：TV551.4文献标识码：A 文章编号：
1引文
基坑工程的两大使命在于为主体工程提供安全、有效的地下施工空间和保护周边环境。对于城市密集中心的基坑工程，周边管线、构筑物等环境的保护逐渐成为其设计与施工的主导控制因素，应使基坑工程的施工对环境的影响控制在允许的范围内。基坑工程的设计正逐步转向为变形控制，而且要满足变形控制要求使其有效，即满足基坑内外环境的变形要求，软土地区尤为突出。基坑变形外在表现为周边地表沉降、支护结构位移和坑底隆起3个方面，此3方面紧密联系，又相对独立，其实质为土体应力场和应变场的重分布。本文以临近地铁的软土基坑工程为例，根据这三方面要求设置工程措施，效果良好。
2工程概况
2.1环境概况
某基坑工程地处繁华商业区和交通干道旁，周围道路下管线众多且规格大，重要管线多，此外基地东侧约13.5m处埋藏有待建的地铁M8线，基地西侧结构地下有正在运营的地铁一号线隧道通过，隧道顶部距离本工程基底约为4m，为本基坑工程重点保护对象。见图1。主体工程由东侧15层框剪结构、西侧9层框架结构组成，均设置一层地下室，基础采用桩筏基础，基础底板厚度均为1500mm，桩基采用钻孔灌注桩。
基坑形状接近长方形，长约130m，宽约38m，基坑面积约4827m2，根据周边环境的复杂程度及地铁的保护要求，本基坑分为东区和西区两个区域，东区基坑开挖深度5m，局部位置6.9m，西区基坑开挖深度5m。
图1基坑工程环境关系平面图
2.2工程地质参数
场地的工程地质条件及基坑围护设计参数如表1所示。
表1 土层物理力学性质综合成果表
3 基坑围护结构
根据本工程周围环境、地铁分布及基坑的挖深等实际情况，基坑围护采用SMW工法作为围护体，见图2。采用Φ850@600的三轴水泥土搅拌桩，结合在水泥土搅拌桩中内插H700×300的型钢，构成复合挡土和止水结构，基坑内设置一道水平钢管支撑系统，呈正交对撑和角撑布置。钢支撑架设和拆除速度均较快，有利于加快施工进度，同时还可通过预加和复加轴力达到控制基坑变形的目的，其经济指标优于钢筋混凝土支撑。
图2 围护平面布置图
基坑在竖向采用一道呈正交、对撑布置的水平钢支撑系统，见图3，同时为增强围护桩整体性在围护桩顶部设置一道砼压顶圈梁，截面为1200×800。第一道钢支撑系统中心标高为-2.000，主支撑断面Φ609x16，八字撑断面H400×400×13×21；
图3 支撑平面布置图
4 对下卧隧道保护的设计对策
西区基坑下方埋藏有正在运营中的地铁一号线区间隧道，见图1。该区域地铁一号线区间隧道的保护为本基坑工程的重点同时也是难点，而基坑开挖过程中引起的基坑隆起和围护桩的变形则是对地铁一号线区间隧道造成较大影响的主要因素，因此最大限度的控制基坑的隆起和围护桩的变形成为该区域基坑工程安全施工的保证。
为最大限度减少基坑开挖阶段对西区基坑下方地铁区间隧道产生的影响，针对性地在西区基坑工程中采取了如下一系列技术措施：
（1） 围护体采用Φ850@600SMW工法，为减少对地铁一号线区间隧道的影响，工法桩呈鞍形分布，同时该区SMW工法内插型钢加密，内插型钢采用插二跳一的方式，以提高圍护桩的抗侧刚度，减少围护体的水平变形；
图4隧道附近SMW工法桩剖面图
（2）该区域地基采用三头水泥土搅拌桩满堂加固，为保护地铁一号线区间隧道，西区基坑底部采用Φ850@600三头水泥土搅拌桩进行坑内全面积加固，以提高坑底被动区土体抗力，减小基坑变形及基底回弹，加固体搅拌桩呈格栅布置，坑底以下水泥掺量20％。具体加固范围详见图5。
图5地基加固平面布置图
图6西区 地基满堂加固剖面图
（3）施工顺序应遵循先撑后挖的原则，土方开挖要求采用盆式开挖。土方开挖、支撑施工应严格实行“分层分段、留土护壁、限时开挖支撑”，将基坑开挖造成的周围设施的变形控制在允许范围内。西区基坑共分三块进行，边侧放坡开挖至基底，先形成中部底板，其后基坑边侧的土体按分区、分块、对撑、平衡的原则开挖并及时浇捣底板。
（4）西区基坑开挖过程中根据施工进度及挖土情况施加挖除土方的等效荷载以进一步降低由于大面积卸土引起的基坑隆起。
5、结论
通过采取上述措施后，地铁隧道的沉降观测表明，基坑开挖卸荷引起下卧的地铁隧道产生了向上的上抬变形。下行线上抬变形的最大值为9.76mm，上行线上抬变形的最大值为6.27mm，根据上、下行线与基坑的相对位置知道下行线相对处于基坑中部，受影响的范围最大，因而其变形普遍大于上行线，表明了上抬变形的空间特性。就上行线与下行线上抬变形曲线型态而言，其基本呈抛物线型，即基坑中部的上抬变形较大靠边处较小，同样证明了卸荷对坑底上抬变形影响的空间分析特性。
参考文献
付艳斌; 贾勤波; 李玉春 近邻地铁地下连续墙全过程开挖变形分析[J].建筑技术，2009,8:700-703
李雁艳 地铁深基坑围护结构设计与施工监测对比分析[J]. 铁道勘测与设计，2011,5：81-85
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。