【摘要】地鐵隧道深基坑開挖工程是地鐵建設(shè)中一個(gè)重要課題，開展深基坑開挖施工研究具有重要的工程應(yīng)用價(jià)值。本文主要介紹了地鐵隧道深基坑開挖施工技術(shù)。 

　　【關(guān)鍵詞】深基坑；非飽和土；支護(hù)；開挖 　 

　　1 緒論 

　　盡管大多數(shù)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)屬于臨時(shí)設(shè)施，但其建設(shè)費(fèi)用卻很高�；�坑工程具有明顯的地域性，比如同樣深度的基坑，如果采用同樣的基坑設(shè)計(jì)在北京是安全的，但是在上海就可能是不安全的。一方面，每年都會有一些深基坑出現(xiàn)事故；另一方面，很多基坑支護(hù)的內(nèi)力的實(shí)測值卻又遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于計(jì)算值，存在著巨大的浪費(fèi)。地區(qū)不同、土質(zhì)不同、支護(hù)結(jié)構(gòu)體系不同、施工程序不同、設(shè)計(jì)方法不同等諸多方面因素的差異影響著基坑工程理論和實(shí)踐的探索。因此，設(shè)計(jì)出簡單而有效地深基坑施工方法，具有重要的經(jīng)濟(jì)和社會意義。本文首先介紹了支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法，接著詳細(xì)分析了深基坑開挖及支護(hù)的施工技術(shù)方法。 

　　2 支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法 

　　2.1 支護(hù)結(jié)構(gòu)的計(jì)算內(nèi)容 

　　支護(hù)結(jié)構(gòu)的計(jì)算應(yīng)包括以下內(nèi)容： 

　�。�1）支護(hù)結(jié)構(gòu)入土深度；（2）支護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力；（3）拉桿拉力。 

　　2.2 支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法 

　　按照《建筑基坑工程技術(shù)規(guī)范》（YB9258-97）把基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算分為極限平衡法，土抗力法和平面有限元法。 

　　2.2.1 極限平衡法該法屬于古典的鋼板樁理論，假定主、被動(dòng)土壓力已知，不考慮墻體和支撐（或錨桿）的變形，把超靜定問題轉(zhuǎn)化為靜定問題求解。屬于這類方法如等值梁法、靜力平衡法、太沙基法和二分之一分割法等。極限平衡法的假定過于理想，與實(shí)際情況出入較大。但它的計(jì)算簡捷，因此規(guī)范仍推薦使用。 

　　2.2.2 土抗力法土抗力法又稱地基反力法，豎向彈性地基梁的基床系數(shù)法。在計(jì)算較為復(fù)雜的圍護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)，假定墻體兩側(cè)的土壓力隨開挖過程面的土壓力隨墻體向基坑一側(cè)的變形增大而減小，但始終不得小于主動(dòng)土壓力，土抗力法能夠反映基坑開挖和回填過程中的各種基本因素和復(fù)雜條件對圍護(hù)結(jié)構(gòu)受力的影響，如基坑開挖，錨桿設(shè)置，錨桿的失效與拆除，能夠反映施工過程及施工完成以后的使用階段墻體受力變化的連續(xù)性。土抗力法己經(jīng)接近與基坑工程的實(shí)際受力情況，但是其計(jì)算精度要由計(jì)算參數(shù)的精確度來決定，如基床系數(shù)，錨桿的松弛系數(shù)等，所以這種方法的計(jì)算要通過工程的實(shí)踐予以調(diào)整。 

　　2.2.3 平面有限元法目前在基坑工程支護(hù)中，僅僅將其作為輔助設(shè)計(jì)的手段。在城市深基坑的四周會有一些重要的建筑物或構(gòu)筑物，例如地鐵，為了保證深基坑附近的地鐵的正常運(yùn)行，必須嚴(yán)格監(jiān)控因基坑開挖引起的周圍地面的沉降，此時(shí)無論極限平衡法還是土抗力法都難以估算基坑周邊地層的位移，宜采用平面有限元法。 

　　3 施工方法及施工工藝 

　　3. 1 鉆孔灌注樁施工 

　　鉆孔灌注樁采用小800mm、間距1.4m，施工采用常規(guī)的施工方法，具體施工過程不做詳細(xì)敘述。只介紹施工順序和工藝流程。 

　　3.1.1 施工順序 

　　為防止鉆孔樁施工時(shí)由于相鄰兩樁施工距離太近或間隔時(shí)間太短，造成塌孔，采取分批跳孔施作，鉆孔樁施工時(shí)按隔孔施作。 

　　3.1.2 工藝流程 

　　施工準(zhǔn)備――樁位放線――埋設(shè)護(hù)筒（事先做好）――鉆機(jī)就位――制備泥漿――鉆進(jìn)、掏碴――清孔――成孔檢查――鉆機(jī)移位――安放筋骨鋼架――下導(dǎo)管――灌注樁前準(zhǔn)備――灌注水下樁――拆拔護(hù)筒――孔口回填――樁頭剔鑿清理――樁體檢測――冠梁施工 

　　3.2 土層錨桿 

　　3.2.1 施工工藝流程 

　　土方開挖―測量、放線定位―鉆機(jī)就位―接鉆桿―校正孔位―調(diào)整角度一一打開水源一一鉆孔一一提出內(nèi)鉆桿沖洗一一鉆至設(shè)計(jì)深度一一反復(fù)提內(nèi)鉆一一插內(nèi)鉆桿、插鋼筋―壓力灌漿―養(yǎng)護(hù)―裸露主筋防銹―上橫梁（或預(yù)應(yīng)力錨件）焊錨具―焊鋼圍擦―張拉（僅用于預(yù)應(yīng)力錨桿）―錨頭（錨具）鎖定 

　　3.2.2 施工工藝要點(diǎn) 

　�。�1）錨桿桿體制作 

　�、侔丛O(shè)計(jì)要求制作承載體、其彎曲強(qiáng)度大于50Mpa，沖擊強(qiáng)度大于20KJ/mZ，壓縮強(qiáng)度大于100Mpa。 

　�、诓捎米灾茝澢鷻C(jī)，按設(shè)計(jì)要求將無粘結(jié)鋼絞線繞承載體彎曲成“U’型，并安放注漿管，用鋼帶綁扎牢固。 

　　③嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求安放承載體和隔離環(huán)。 

　�、芘c錨固段不同部位處的承載體相捆綁的無粘結(jié)鋼絞線的外露端要作出不同的標(biāo)記。 

　�、蒎^桿的無粘結(jié)通過在鋼絞線外涂油及外包塑料管來完成。 

　�。�2）鉆孔: 

　　①鉆孔采用帶有護(hù)壁套管的鉆孔工藝，鉆孔直徑150mm。 

　�、趪�(yán)格掌握鉆孔的方位，鉆孔的偏斜率不大于鉆孔長度的3%。 

　�、坫@孔深度應(yīng)大于錨桿設(shè)計(jì)長度200mm。 

　�、墚�(dāng)鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)要求深度后，用清水沖洗套管內(nèi)壁，使泥砂不殘留。 

　�。�3）桿體運(yùn)輸及插入孔內(nèi) 

　�、贄U體在運(yùn)輸過程中，不得扭曲、碰撞，嚴(yán)格保護(hù)桿體不受損傷。 

　　②插入鉆孔內(nèi)的桿體應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求深度，如插入時(shí)桿體不能達(dá)到要求深度，則拔出桿體查明原因并處理后再行插入。 

　�。�4）灌漿 

　�、俟酀{材料采用Po42.5普通硅酸鹽水泥、控制水灰比在0.4一0.5左右的M10水泥漿。其流動(dòng)度要適合泵送，為防止泌水、干縮和降低水灰比，可摻加0.3%的木質(zhì)素磺酸鈣。如需早強(qiáng)可摻加水泥用量0.3%的食鹽和0.03%的三乙醇胺。 

　　②選用優(yōu)質(zhì)的灌漿管，灌漿管出口處位于桿體底端約20cm處。 

　　③灌漿時(shí)從孔底注滿鉆孔，拔出全部套管后從孔口補(bǔ)滿漿液，需要時(shí)，亦可通過護(hù)壁套管來高壓灌漿。 

　�。�5）張拉、鎖定 

　　可拆芯錨桿待漿體強(qiáng)度大于30Mpa后進(jìn)行張拉。先對錨桿進(jìn)行預(yù)張拉，使錨桿各部位的接觸緊密、桿體完全平直，消除桿體的隱蔽變形量。預(yù)張拉進(jìn)行兩次，張拉力取0.2倍的設(shè)計(jì)承載力。拉直后再進(jìn)行正式張拉時(shí)，其變形量起點(diǎn)以此狀態(tài)為零記起。錨桿張拉控制應(yīng)力不超過錨桿桿體強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的0.75倍，鎖定荷載取設(shè)計(jì)荷載。錨桿張拉荷載分級逐步施加。 

　　3.2.3 施工注意事項(xiàng) 

　�。�1）鉆機(jī)要保證位置正確，要隨時(shí)準(zhǔn)備調(diào)整好錨桿位置（上下左右和角度），防止高低參差不齊和相互交錯(cuò)。 

　　（2）鉆進(jìn)后要反復(fù)提插扎內(nèi)鉆桿，并用水沖洗直至出清水、再接下節(jié)鉆桿；遇有粗砂，砂卵石土層，在鉆桿鉆至最后一節(jié)時(shí)。應(yīng)比要求深度多10一20cm，以防粗砂、碎卵石堵塞管子。 

　�。�3）鋼筋、鋼膠線使用前要檢查各項(xiàng)性能，檢查有無油污、銹蝕、缺股斷絲等情況；如有不合格的，應(yīng)進(jìn)行更換或處理。 

　　（4）作業(yè)鉆機(jī)拔出鉆桿后，外套留在孔內(nèi)不會坍孔，但亦不宜間隔時(shí)間過長，以防流沙涌入管內(nèi)，造成堵塞。 

　　（5）灌漿壓力不得低于0.4Mpa，亦不宜大于2Mpa，宜用封閉式壓力灌漿和二次壓力灌漿，可有效提高錨桿抗拔力。灌漿材料可根據(jù)氣溫和土質(zhì)情況與使用要求，適量摻加早強(qiáng)劑、防凍劑或減水劑。 

　�。�6）注漿前用水引路、濕潤、檢查輸漿管道；注漿后及時(shí)用水清洗攪漿、壓漿設(shè)備及灌漿管等。注漿后自然養(yǎng)護(hù)不少于7d，待強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級的70%以上，始可進(jìn)行張拉工藝。在灌漿體硬化之前，不能承受外力或由外力引起的錨桿移動(dòng)。 

　�。�7）張拉時(shí)要校核千斤項(xiàng)，檢驗(yàn)錨具硬度，清擦孔內(nèi)油污、泥沙。張拉力要根據(jù)實(shí)際所需的有效拉力的可能松弛程度而定，一般要求設(shè)計(jì)軸向力的75%一85%進(jìn)行控制。 

　�。�8）由于基坑平面不規(guī)則，鋼圍擦需在平面內(nèi)焊成封閉框架。 

　　4 結(jié)論 

　　錨桿支護(hù)技術(shù)是近年來興起的一項(xiàng)新型基坑支護(hù)技術(shù)，本文以深基坑開挖為研究對象，分析選擇了支護(hù)方案，進(jìn)行了排樁、錨桿設(shè)計(jì)計(jì)算，同時(shí)對錨桿支護(hù)施工過程進(jìn)行了分析研究。在此基礎(chǔ)上，通過搜集、分析大量工程技術(shù)資料和總結(jié)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)了深基坑開挖的施工方法。 

　　參考文獻(xiàn)： 

　　[1]余志成、施文華．深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)與施工[M]，北京：中國建筑工業(yè)出版社，1997，118-129. 

　　[2]黃強(qiáng)、惠永寧．深基坑支護(hù)工程實(shí)例集[M]，北京：建筑工業(yè)出版社，1997，76-147.