琚泽进
（安徽省路桥工程集团有限责任公司 安徽 合肥 230000）
【摘要】某火车站广场下穿隧道工程隧道基坑最大深度9.6m，局部泵房外扩段开挖深度达13m，采用放坡开挖+土钉支护进行施工，该施工方法围护安全性高、施工便捷、工期短及造价合理，适合在类似工程中推广应用。
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关键词 隧道；基坑支护；施工
1.工程概况?
（1）某火车站广场下穿隧道工程位于江淮波状平原区，隧道长1098米（暗埋段561米），采用分离式双向四车道，设计速度60Km/h，建筑限界净宽2×10米，净高5米，隧道基坑最大深度9.6m，外包宽度约24.2～27.6m；局部泵房外扩段开挖深度达13m，外包总宽度30.45m。?
（2）工程范围内土层均匀性较差，基坑范围内土层主要为填筑土、粉质性粘土、粘土，工程地下水类型主要为分布于表层填筑土、钻性土层中的上层滞水和下伏基岩中的基岩裂隙水。上层滞水来源主要为大气降水和地表水体的补给，基岩裂隙水主要分布在岩层风化裂隙中，具有弱承压性。
2.基坑支护方案?
2.1隧道基坑深度0～13.0m，本基坑周边无控制性建构筑物，开挖影响范围内管线均有条件改迁，周边场地开阔，具备良好的明挖法施工条件，总体上确定基坑保护等级为三级(泵房外扩段开挖深度13.0m，基坑保护等级为二级)；变形控制标准为：地面最大沉降量≤0.6%～0.8﹪H(且≤50mm)，坡顶最大水平位移量≤0.6～0.8﹪H(且≤40mm)，坡顶严禁超堆荷载，最大堆载限制为l0kPa。?
2.2综合地质条件、环境条件、基坑挖深、围护安全性、施工便捷性、工期和造价等多种因素，确定基坑围护方案采用放坡开挖+土钉支护，主要设计原则如下：?
（1）基坑挖深H≤4m段，杂填土较厚，采用1：1.25放坡开挖+土钉支护；?
（2）基坑挖深4<H≤10m段，采用1：0.75放坡开挖+土钉支护；?
（3）泵房外挂断，基坑挖深约13.0m，两级1：0.75放坡开挖+土钉支护，平台宽3.0m。?
2.3对于不同深度的基坑，结合地质条件及周边环境不同，分段采用不同的支护设计，基坑支护结构设计具体见表1。
3.基坑施工工序?
（1）临时或永久改移现状道路两侧位于基坑开挖影响范围内管线及构筑物；?
（2）基坑分层分段开挖到底；?
（3）下穿隧道结构施工；?
（4）基坑肥槽回填，管线恢复等。
4.施工技术要求?
4.1基坑施工降排水。
本项目地层未见富水层及承压水层，但地下水位高于设计内底标高，兼顾膨胀土处理措施，基坑降排水设计按照"封闭、外截、内排"的原则，设置由排水沟、集水井等组成的截排水系统，防止地表水下渗，以保证基坑施工安全。?
（1）坑外设置净尺寸为300×300mm的排水沟截水。?
（2）放坡分层平台及坑内均需设置300×300mm排水沟，间隔20～30m设置600×600mm集水井进行集水明排，处理地表水及地下水，防止基坑内积水。?
（3）坡面设置泄水管，泄水管间距2×2m，坡面渗水处适当加密。?
（4）应做好场区地面硬化和临时排水系统规划，临时排水不得浸泡基坑边坡。?
（5）雨季作业应加强对施工现场排水系统的检查和维护，保证排水通畅。?
4.2基坑开挖。?
（1）基坑开挖前，应对车站附近地下管线、建(构)筑物等做进一步核实、调查，落实平面位置、埋设深度及其与结构的关系，详细排查雨污水管涵并妥善处理，避免施工过程中排水不畅或涌水影响基坑安全。?
（2）成孔机械的选择要适应施工现场的土层特点和环境条件，保证钻进和成孔过程中不引起塌孔，在易塌孔土层中，宜采用套管跟进成孔。?
（3）土方开挖必须分层分段进行，每层开挖深度不大于待施工土钉标高下0.3m，上下层钢筋网片的搭接长度不小于300mm，每层土方开挖后，必须在4～6小时内完成土钉和钢筋网的施工，上一层土钉注浆完成后的养护时间不小于48h，方可开挖下层土方，每段长度不大于20m。?
（4）在开挖过程中，应对纵坡进行计算分析，并采取相应措施，以确保纵坡的稳定。纵向放坡开挖时，应在坡顶外设置截水沟或挡水土堤，防止地表水冲刷坡面和基坑外排水再回流渗入坑内，开挖边坡时做好边坡保护措施，每个台阶高度小于3m。基坑开挖后应及时设置坑内排水沟和集水井，防止坑底积水。?
（5）开挖至设计高程经验收合格后应及时浇筑混凝土垫层，垫层必须浇至围护边线。?
（6）用机械挖土时，坑底应保留200～300mm厚土层用人工挖除修整，防止扰动。基坑侧壁应采用小型机具或铲锨进行切削清坡，挖土机械不得碰撞坑壁土体及降排水设施，基坑侧壁的坡率应符合设计规定。?
（7）土方开挖时，弃土堆放应远离基坑坡顶线，严禁在坑边20m范围内堆放弃土。基坑边缘堆置建筑材料，或沿挖方边缘移动工具和机械，距基坑上部边缘不应少于2m，且施工期间一倍基坑开挖深度范围内地面超载不得大于设计值l0kPa，坑底土禁止长期积水、暴晒和人为扰动破坏。?
（8）基坑开挖应采用信息化施工和动态控制方法，应根据基坑支护体系和周边环境的监测数据适时调整基坑开挖的施工顺序和施工方法。?
4.3基坑监测。
深基坑施工过程(开挖、支撑和回筑)应加强监测与监控：?
（1）基坑周围地表沉降，每一个开挖段布设一测量断面。每一测量断面在垂直基坑方向2倍挖深范围内布设3～5个沉降测点。?
（2）每个开挖段土坡的坡顶及坡面上设置2～3个位移监测点。?
（3）每两个开挖段设置1个土层深层位移监测点。?
（4）对基坑周边地下管线进行沉降和位移观测，并应尽量布置直接测点。?
4.4土钉支护施工。?
（1）土钉支护施工一般流程如下：开挖工作面，修整边坡→设置土钉(成孔、插入钢筋、注浆、补浆)→铺设、固定钢筋网→喷射混凝土面层。根据具体施工情况，可酌情调整工序。?
（2）土钉成孔直径取100mm，插入钢筋直径22mm(HRB400级)；土钉轴线与水平倾角取15°～20°。?
（3）土钉注浆材料可采用早强水泥浆或水泥砂浆掺早强剂，水灰比宜为0.45～0.55，其终凝强度不宜低于20MPa，应采用两次注浆。?
（4）基坑周围支护范围内的地表应加以修整，构筑排水沟和硅地面，防止地表降水下渗。靠近坡顶宽2米的地面设置反坡，水流远离边坡。?
（5）土钉成孔前，应定出空位并做出标记和编号。孔位的允许偏差为±100mm，钻孔倾角的允许偏差为±3°，孔径允许偏差为+20mm(-5mm)，孔深允许偏差为+200mm(-30mm)，钢筋网间距的允许偏差为±20mm。成孔过程中遇有障碍物需调整孔位时，不得影响支护安全。?
（6）土钉面层采用钢筋网喷射混凝土面层，面层喷射强度等级为C25，终凝时间小于4h。?
（7）3土钉头应和喷层钢筋网中的加强钢筋((4?16，L=300mm)焊接以便牢固连接，土钉设置直径16mm的水平连接钢筋。?
（8）应对土钉的抗拔承载力进行检测，检测数量不少与土钉总数的1﹪，且同一土层中的检测数量不应少于3根，抗拔承载力检测值详见基坑监控量测设计图。检测试验应在注浆加固体达到设计强度的70﹪后进行；当检测的土钉不合格后，应扩大检测数量。?
（9）应进行土钉墙面层喷射混凝土的现场试块强度试验，每200m?2喷射混凝土面积的试验数量不应少于一组，每组试块不应少于3个。?
（10）应对土钉墙的喷射混凝土面层厚度进行检测，每200m?2喷射混凝土面积的试验数量不应少于一组，每组的检测点不应少于3个；全部检测点的面层厚度平均值不应小于厚度设计值，最小厚度不应小于厚度设计值的80﹪。
5.结语?
（1）隧道基坑开挖应做好降排水工作，严格按照"封闭、外截、内排"的原则，设置由排水沟、集水井等组成的截排水系统，防止地表水下渗，以保证基坑施工安全。?
（2）对于采用放坡开挖+土钉支护进行施工隧道基坑，在土方开挖时应分层分段进行，每层开挖深度不大于待施工土钉标高下0.3m左右，且每层土方开挖后，及时完成土钉和钢筋网的施工，确保边坡稳定。?
（3）深大基坑施工过程中应做好监控量测工作，监测结果应指导施工。
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参考文献
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［文章编号］1006-7619（2015）07-12-617
［作者简介］(琚泽进（1982-），男，籍贯：安徽合肥人，学历：硕士，工作单位：安徽省路桥工程集团有限责任公司。)