摘要：結(jié)合某地鐵車站深基坑工程，對(duì)拱頂沉降進(jìn)行監(jiān)測，重點(diǎn)分析了深基坑周邊地表沉降。結(jié)果表明，在初襯封閉成環(huán)前，沉降速度有明顯減小，三個(gè)監(jiān)測點(diǎn)沉降分別為-1.35mm/d、-1.23mm/d、-1.48mm/d;初期支護(hù)施工完以后，拱頂還有沉降，但是較小，并且在短時(shí)間內(nèi)就趨于穩(wěn)定。

　　關(guān)鍵詞：地鐵,淺埋暗挖,拱頂沉降,沉降控制

　　前言

　　如今，城市地鐵在各大中型城市中飛速發(fā)展，淺埋暗挖法施工得到了廣泛的應(yīng)運(yùn)。由于城市鐵路多建于人口密集和建筑物繁多的地段，如何保證隧道施工及地表建筑物的安全就成為了重中之重。因此，對(duì)地表沉降及拱頂沉降的控制提出了更高的要求。

　　本文以某地鐵工程為例，從分析沉降資料著手，并結(jié)合現(xiàn)場施工情況進(jìn)行分析，找出了導(dǎo)致拱頂沉降的原因，并制定了針對(duì)性方案，有效控制了沉降。

　　1 工程概況

　　地鐵車站為10m站臺(tái)島式車站，覆土厚度為10～12 m，車站底板位于微風(fēng)化巖上。圍巖級(jí)別為III～Ⅴ級(jí)，采用單栱直墻暗挖斷面，大拱腳拱蓋法施工、鉆爆法開挖，開挖斷面寬19.2m，高16.2m。本暗挖車站經(jīng)過的巖層主要為強(qiáng)～微風(fēng)化花崗巖、花崗斑巖，部分地段經(jīng)過斷裂帶隧道，圍巖分級(jí)為IV級(jí)，其余段的強(qiáng)～微風(fēng)化隧道圍巖分級(jí)為III～V級(jí)。本場地地下水類型主要為基巖裂隙水地下水位埋深為4.80～13.6m，主要含水層為強(qiáng)、中風(fēng)化巖帶的基巖風(fēng)化裂隙水。基坑涌水量為376.62 m3/d，屬富水性較差地層。

　　本車站為大跨度暗挖車站，車站主體開挖分上下臺(tái)階，上臺(tái)階采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖，先開挖左導(dǎo)洞，累計(jì)進(jìn)尺達(dá)到15米時(shí)開挖右導(dǎo)洞，當(dāng)左右導(dǎo)洞拱頂沉降基本穩(wěn)定后，開挖中導(dǎo)。車站采用格柵鋼架進(jìn)行初期支護(hù)，間距1.5m打設(shè)超前小導(dǎo)管經(jīng)行超前支護(hù)。車站上臺(tái)階開挖完畢后，拆除中隔壁經(jīng)行二次襯砌的施工。上臺(tái)階施工完畢后進(jìn)行下臺(tái)階的施工。

　　2 施工質(zhì)量控制

　　2.1 施工中存在的問題

　　(1)爆破超挖，支護(hù)前未施工初噴，在支護(hù)時(shí)稍有對(duì)圍巖的擾動(dòng)就出現(xiàn)局部坍塌的現(xiàn)象，造成進(jìn)一步的超挖，超挖部分未能噴砼密實(shí)，形成空洞，無法承載，導(dǎo)致沉降增大。

　　(2)爆破開挖后，排危及出渣工序耗時(shí)較長，未能及時(shí)進(jìn)行支護(hù)施工，導(dǎo)致開挖面暴露懸空時(shí)間過長，加快了沉降。

　　(3)初支施工時(shí)，拱腳有大量積水，未及時(shí)排除，導(dǎo)致拱腳坐落在軟弱的土層上，無法達(dá)到承力的效果，最終導(dǎo)致初支的整體下沉。

　　(4)在噴砼未密實(shí)的情況下，未能及時(shí)更進(jìn)初支背后回填注漿，導(dǎo)致初支與圍巖間的空隙未得到填充，沉降持續(xù)加大。

　　2.2 質(zhì)量控制措施

　　針對(duì)以上現(xiàn)象和施工情況，做出如下調(diào)整：

　　(1)修改爆破參數(shù)，進(jìn)一步完善爆破施工，減少超挖，遇到圍巖破碎帶，采用局部爆破，機(jī)械開挖，盡量減小對(duì)圍巖的擾動(dòng)造成超挖。

　　(2)爆破后，馬上進(jìn)行初噴，及時(shí)封閉掌子面。

　　(3)爆破前，將初期支護(hù)所用格柵等材料預(yù)先運(yùn)到施工現(xiàn)場，初噴完畢后，用挖機(jī)清理出一個(gè)工作空間，立馬進(jìn)行格柵支護(hù)，使得支護(hù)與除渣可以同步進(jìn)行，縮短圍巖暴露時(shí)間。

　　(4)初期支護(hù)時(shí)，在拱腳位置附近挖設(shè)臨時(shí)積水坑抽水，用碎石換填過軟的基層，并在拱腳墊石塊或木板，保證拱腳坐落土層的承載能力，抽水完畢后，立即進(jìn)行噴砼施工。

　　(5)認(rèn)真作好超前小導(dǎo)管的注漿工作，提高了掌子面前方圍巖的強(qiáng)度和剛度，大大減小了開挖引起的圍巖松弛和坍塌，減少了超挖，降低了沉降。

　　(6)及時(shí)跟進(jìn)背后回填注漿，每5米埋設(shè)2根注漿管并及時(shí)注漿。

　　3 沉降分析

　　站拱頂每隔10米分布一個(gè)沉降點(diǎn)。沉降分析鑒于開挖前期沉降較為顯著，故選取了施工前期的三個(gè)連續(xù)拱頂沉降點(diǎn)20、21、22號(hào)點(diǎn)，對(duì)應(yīng)里程為K3+705.178、K3+695.178、K3+685.178的沉降觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，調(diào)整前的沉降變化曲線如圖1所示。

　　由以上監(jiān)測數(shù)據(jù)以及沉降變化曲線可以看出：

　　(1)在初襯封閉成環(huán)前，拱頂沉降速度快，沉降量大，三個(gè)監(jiān)測點(diǎn)分別沉降-1.97mm、-1.86mm、-1.81mm。

　　(2)初期支護(hù)結(jié)束后，拱頂沉降速度有所減慢，但3個(gè)點(diǎn)仍分別以平均-0.99mm/d、-1.04mm/d、-0.77mm/d速度沉降，經(jīng)過很長一段時(shí)間之后才趨于穩(wěn)定。

　　(3)支護(hù)前期的沉降量占總沉降量的一大部分。

　　調(diào)整后選取拱頂沉降點(diǎn)號(hào)23、24、25對(duì)應(yīng)里程為K3+675.178、K3+665.178、K3+655.178的監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，沉降變化曲線如圖2所示。

　　由以上監(jiān)測數(shù)據(jù)及沉降曲線可以看出：

　　(1)在初襯封閉成環(huán)前，沉降速度有明顯減小，三個(gè)監(jiān)測點(diǎn)分別沉降-1.35mm/d、-1.23mm/d、-1.48mm/d.

　　(2)初期支護(hù)施工完以后，拱頂還有沉降，但是較小，并且在短時(shí)間內(nèi)就趨于穩(wěn)定。

　　4 結(jié)論

　　通過以上施工改進(jìn)前后的沉降分析可以知道，通過超前小導(dǎo)管的注漿對(duì)圍巖的加固，嚴(yán)格控制爆破超挖以及迅速進(jìn)行支護(hù)，很好的控制了施工前期的沉降量和沉降速度;通過對(duì)支護(hù)過程中拱腳位置的排水以及加固，使得車站的整體穩(wěn)定性得到了保證，降低了中期的繼續(xù)沉降;通過背后注漿的及時(shí)跟進(jìn)，填補(bǔ)了初支背后的空隙，加強(qiáng)了初支的強(qiáng)度和剛度，進(jìn)一步減小了沉降。因此，在淺埋暗挖法施工中，要堅(jiān)持“管超前、嚴(yán)注漿、短開挖、強(qiáng)支護(hù)、快封閉、勤量測”的方針，不僅能保證施工安全和質(zhì)量，又可以有效的控制地表沉降和拱頂沉降。

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