1、淺談地下通道工程深基坑開挖施工技術謝旺山 中鐵十五局集團第四工程有限公司 河南省 鄭州市 450000摘要：本工程地處長江漫灘地區、緊鄰長江沿岸，局部地段存在軟流塑狀態淤泥質粘土，地下水位高，地層透水性強。工程圍護結構地下連續墻最深53.4m，底板埋深最大達27m左右。基坑開挖面積達7萬平米，土方開挖分放坡開挖和垂直開挖，基坑總體格局是毫無規則的,基坑內分布著數條形狀各異的坑中坑，且深度方向極度不對稱，這在國內同類工程中極為罕見。關鍵詞：地下通道 深基坑開挖 坑中坑 圍護結構1.工程概況南京市梅子洲過江通道接工程是2014年青奧會的主要配套工程之一，工程的核心控制性區域為地下立交段施工，主要采

2、用明挖暗埋法施工，“坑中坑”設計為其主要特點，采用大放坡開挖的地下空間基坑內套直立開挖的隧道基坑的形式，基坑最大挖深27m，最大挖寬258m，最大挖長320m。地質核心區開挖范圍土質主要為雜填土、淤泥質粉質粘土、粉砂、粉細砂、粉質粘土夾粉砂等不良地質。2、工程重點、難點分析基坑開挖施工的主要重、難點有：（1）梅子洲主隧道自身結構開挖深度大，最深達到27m，開挖過程中可能出現圍護結構變形、開裂、墻縫或地基涌水、涌砂、地面沉降、坑底隆起等情況，可能造成圍護結構和支撐結構的失穩,是本工程的難點；（2）本工程靠近長江大堤，鄰近建筑物包括在建青奧中心及在建國際風情街，基坑面積大，開挖深，屬于長江低漫灘地

3、區，如何按需進行基坑降水，控制開挖過程中周邊地面沉降是施工的重點；（3）深大基坑施工難度大，基坑存在懸臂式結構開挖，圍護結構體系穩定安全控制難，基坑支撐體系的及時穩固是支撐施工的重點。3.解決對策及思路3.1開挖原則(1)基坑開挖必須在降水井完成并正常運營，地下連續墻、圍護樁、立柱樁、抗拔樁、止水帷幕、地基加固達到設計強度后方可進行。（2）基坑每一層開挖時確保已經將地下水水位降低至開挖面下至少1米。 （3）基坑開挖按照“開槽支撐、先撐后挖、分層開挖、嚴禁超挖”的原則進行開挖。(4)鋼管支撐開挖至設計底標高底時及時支撐(鋼支撐底部放在開挖面上)，砼支撐開挖至設計頂標高時,開槽、施工墊層、綁鋼筋、

4、立模板、澆筑混凝土支撐。盡量減少基坑無支撐區域及暴露時間，嚴禁超挖。3.2開挖面布置6米以上的土層采用2臺PC360型挖掘機開挖；深度在地面下6米地面下12米的土層，地面使用2臺現代305長臂挖掘機。基坑中布置PC220、PC130和PC60配合開挖。開挖深度在地面下12米以下時，使用2臺現代375長臂挖掘機進行施工,基坑中布置PC130和PC60配合開挖。開挖示意圖見圖1-11-3。圖1-1淺層土方開挖示意圖圖1-2深層土方開挖示意圖圖1-3深層土方開挖示意圖具體開挖步驟如下：（1）基坑首道鋼筋混凝土支撐澆筑完畢并達到設計強度后，開始基坑第一層土方開挖施工，整個基坑寬度內由兩臺挖掘機進行首層

5、土開挖。基坑第一層土方縱向開挖第一臺階底部寬度設置為6米，開挖深度為開挖至第一道鋼支撐底部0.5米。根據施工圖紙設計，首道混凝土支撐距離鋼支撐距離為4.5米，則首層土開挖高度為5.0米。首層土臺階按照1:1進行放坡，根據首層土開挖高度和底部臺階施工長度則，頂部縱向挖掘長度為11米。（2）第一層土開挖完畢，基地標高開挖至第一層鋼支撐底部0.5米后，開始進行第一層鋼支撐安裝。第一層鋼支撐安裝完畢后，挖掘機進入基地進行第二層土方開挖。第二層土方從基坑中間向兩側開挖，土方由第一臺階處挖掘機轉至第一臺階頂面，由頂層挖掘機進行挖除，自卸汽車外運至棄土場。根據設置第二層土方開挖高度為3.5米。第一層第一道鋼

6、支撐之間的土方開挖完畢后，挖掘機后退開始安裝第二道鋼支撐。基坑進行第二層土開挖的同時，頂層土同步開挖后退，形成基坑開挖第二個臺階。（3）第二層土方開挖完畢后，基地標高開挖至第二層鋼支撐底部0.5米后，開始進行第二層鋼支撐安裝。第二層鋼支撐安裝完畢后，挖掘機進入基地進行第三層土方開挖。第三層土方從基坑中間向兩側開挖，土方由第二臺階處挖掘機轉至第一臺階頂面，有第一臺階頂面轉至頂層，由頂層挖掘機進行挖除，自卸汽車外運至棄土場。根據設置第三層土方開挖高度為3.5米。第二層第一道鋼支撐之間的土方開挖完畢后，挖掘機后退開始安裝第二道鋼支撐。基坑進行第三層土開挖的同時，頂層土同步開挖后退，形成基坑開挖第三個

7、臺階。（4）第三層土方開挖完畢后，基地標高開挖至第三層鋼支撐底部0.5米后，開始進行第三層鋼支撐安裝。第三層鋼支撐安裝完畢后，挖掘機進入基地進行第四層土方開挖。第四層土方從基坑中間向兩側開挖，土方由第三臺階處挖掘機轉至第二臺階頂面，由第二臺階轉至第一臺階再轉至頂層，由頂層挖掘機進行挖除，自卸汽車外運至棄土場。根據設置第四層土方開挖高度為米。第三層第一道鋼支撐之間的土方開挖完畢后，挖掘機后退開始安裝第二道鋼支撐。基坑進行第三層土開挖的同時，頂層土同步開挖后退，形成基坑開挖第四個臺階。第四層土方為該段最底層土方，在進行第四層土方開挖時，開挖底標高控制在基地標高以上0.3米，剩余0.3米由人工進行挖

8、除，長臂挖掘機垂直挖出基坑。3.3混凝土支撐、圍檁、鋼支撐等支撐體系的施工在基坑開挖每一層結束前，將該層所需混凝土支撐和鋼支撐所需的鋼筋加工成品，模板、鋼管支撐、各種施工機具準備好。當該層開挖完成，由現場技術員確認可以施工支撐時，立刻進行材料吊運和支撐施工工作。3.3.1、鋼支撐施工本工程用的鋼支撐用609，t=16mm的鋼管制作，鋼管采用法蘭盤連接。鋼支撐的一端為活絡頭，活絡頭按照圖紙要求在地面加工。鋼管制作時按設計要求制備足夠數量的連接法蘭盤、螺栓、楔塊、千斤頂底座。根據土方開挖的速度，提前配齊所需的鋼支撐及楔塊等，并將鋼管配成設計長度，等待工作面挖出后進行安裝。鋼支撐施工按照挖完一段隨即

9、支撐一段的原則進行，使其能及時發揮支護作用減小圍護的變形。鋼支撐所在之處的土方挖完以后，通過測量放出該道支撐與圍護的接觸點，鑿出該點預埋鋼板,保證支撐與墻面垂直，位置適當。量出兩個相對應的支撐點之間距離，校核已在地面上拼配好的支撐的長度。鋼支撐的一端為活絡頭，鋼管拼裝時，按設計長度通過法蘭盤和螺栓連接，拼裝偏差不大于20mm；預先在支撐要加預應力的一端焊好千斤頂底座。鋼支撐通過汽車吊吊裝。吊裝到位后，先不松開吊鉤，將一端的活絡頭拉出頂住地連墻，再將2臺液壓千斤頂放入頂壓位置，為方便施工并保持千斤頂加力一致，2臺千斤頂用自制托架固定。千斤頂一端頂在地連墻上，一端頂在底座上，接通油管后即可開泵施加預應力，預應力施加到位后，用鋼楔塊撐緊端頭處的縫隙并焊牢。然后回油松開千斤頂，解開起吊鋼絲繩，完成這根支撐的安裝。結論：本工程在項目建設中所面臨的超大超深異形非對稱基坑及坑中坑、鄰近長江強透水地層、青奧配套項目工期異常