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上海某地鐵深基坑工程施工案例分析

文檔作者：衛(wèi)彬１李想２譚勇２文檔來源：１．中鐵二院工程集團(tuán)有限公司２．同濟(jì)大學(xué)地下建筑與工程系		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2025年05月10日
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上一篇：深圳某鄰近地鐵隧道深基坑支護(hù)方案分析

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７２
施　工　技　術(shù)
ＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
２０１５ 年４ 月上
第４４ 卷　第７ 期
ＤＯＩ：１０?? ７６７２／ ｓｇｊｓ２０１５０７００７２
上海某地鐵深基坑工程施工案例分析
衛(wèi)　彬１，李　想２，譚　勇２
（１． 中鐵二院工程集團(tuán)有限公司，上?！。玻埃埃埃玻?；
２． 同濟(jì)大學(xué)地下建筑與工程系，上海?。玻埃埃埃梗玻?
［摘要］ 上海某地鐵車站深基坑工程，基坑周邊環(huán)境復(fù)雜，采用逆作法施工，充分利用“時(shí)空效應(yīng)”和“拱效應(yīng)”，先
行施工南北端頭井，再施工標(biāo)準(zhǔn)段。明確了施工中的難點(diǎn)并給出了相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施，并且在施工期間對(duì)車站基坑
的南端頭井、標(biāo)準(zhǔn)段、北端頭井及周邊環(huán)境進(jìn)行了較全面的基坑監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，標(biāo)準(zhǔn)段的地下連續(xù)墻側(cè)移較
南北端頭井要大得多；立柱在開挖過程中一直保持隆起，在開挖后則產(chǎn)生一定程度的沉降；支撐體系的荷載主要由
混凝土支撐承擔(dān)，且支撐軸力在兩周后基本保持不變。
［關(guān)鍵詞］ 地下工程；深基坑； 地鐵；車站；監(jiān)測(cè)；施工技術(shù)
［中圖分類號(hào)］ ＴＵ７５３ ［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］ Ａ　　　?。畚恼戮幪?hào)］ １００２?８４９８（２０１５）０７?００７２?０５
Ｃａｓｅ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｄｅｅｐ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ Ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ ｉｎ Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｓｕｂｗａｙ
Ｗｅｉ Ｂｉｎ１， Ｌｉ Ｘｉａｎｇ２， Ｔａｎ Ｙｏｎｇ２
（１． Ｃｈｉｎａ Ｒａｉｌｗａｙ Ｅｒｙｕａｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ． ， Ｌｔｄ． ， Ｓｈａｎｇｈａｉ　２０００２３， Ｃｈｉｎａ；
２． Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｇｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｔｏｎｇｊｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｓｈａｎｇｈａｉ?。玻埃埃埃梗?， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｄｕｅ ｔｏ ｔｈｅ ｃｏｍｐｌｅｘ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ， ｔｏｐ?ｄｏｗｎ ｍｅｔｈｏｄ ｗａｓ ａｄｏｐｔｅｄ ｉｎ ａ ｄｅｅｐ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ
ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ． Ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ ｔｈｅ ｔｉｍｅ?ｓｐａｔｉａｌ ｅｆｆｅｃｔ ａｎｄ ａｒｃｈｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ， ｓｏｕｔｈ ａｎｄ ｎｏｒｔｈ ｓｈａｆｔｓ ｗｅｒｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ
ｆｉｒｓｔ ａｎｄ ｔｈｅｎ ｔｈｅ ｓｔａｎｄａｒｄ ｓｅｇｍｅｎｔｓ． Ｔｈｅ ｋｅｙ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ａｎｄ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｗｅｒｅ ｌｉｓｔｅｄ． Ｂｅｓｉｄｅｓ， ａ
ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｗａｓ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｔｗｏ ｓｈａｆｔｓ， ｓｔａｎｄａｒｄ ｓｅｇｍｅｎｔｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇｓ．
Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈｅ ｌａｔｅｒａｌ ｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎｓ ｗｅｒｅ ｇｒｅａｔｅｒ ａｔ ｔｈｅ ｓｔａｎｄａｒｄ ｓｅｇｍｅｎｔ ｔｈａｎ ｔｈｅ ｓｈａｆｔ． Ｔｈｅ ｓｔｅｅｌ
ｃｏｌｕｍｎｓ ｋｅｐｔ ｕｐｌｉｆｔｉｎｇ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ， ｈｏｗｅｖｅｒ， ｓｌｉｇｈｔ ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ ｏｃｃｕｒｒｅｄ ａｆｔｅｒｗａｒｄ． Ｂｅｓｉｄｅｓ， ｉｔ
ｗａｓ ｆｏｕｎｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｌｏａｄ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｓｏｉｌ ｗａｓ ｍａｉｎｌｙ ｓｈａｒｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｓｔｒｕｔｓ ａｎｄ ｔｈｅ ａｘｉａｌ
ｆｏｒｃｅｓ ｇｅｎｅｒａｌｌｙ ｒｅｍａｉｎｅｄ ｔｈｅ ｓａｍｅ ａｆｔｅｒ ａｂｏｕｔ ｔｗｏ ｗｅｅｋｓ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ； ｄｅｅｐ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ； ｓｕｂｗａｙｓ； ｓｔａｔｉｏｎｓ； ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ； ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ
［作者簡介］ 衛(wèi)　彬，工程師，Ｅ?ｍａｉｌ： ｗｅｉｂｉｎ＿ｅｒｙｕａｎ＠１２６． ｃｏｍ ［收稿日期］ ２０１４?０２?２６
　　如何在市區(qū)各種復(fù)雜的條件下，圓滿完成深基
坑支護(hù)工程施工，是需要面對(duì)和解決的問題［１］ 。孫
亞非等［２］ 對(duì)杭州某基坑工程的內(nèi)支撐應(yīng)力進(jìn)行了
監(jiān)測(cè)分析，但是只是簡單陳述監(jiān)測(cè)的過程，未能得
到能夠供人借鑒的規(guī)律。梅曉麗等［３］ 對(duì)武漢某超
大深基坑的降水施工、土方開挖及內(nèi)支撐施工、拆
撐換撐施工、坑中坑施工等施工技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)描
述，可以為類似的工程提供借鑒。邵凱平等［４］ 對(duì)杭
州某民用基坑施工對(duì)地鐵盾構(gòu)的保護(hù)措施進(jìn)行了
詳細(xì)描述，這無疑是一種很好的實(shí)踐，但是未能作
更深層次的分析。郭余根［５］ 對(duì)無錫某地鐵明挖車
站深基坑工程進(jìn)行了監(jiān)測(cè)研究和數(shù)值模擬研究，具
有較高的借鑒價(jià)值。此外，武朝軍等［６］ 、吳洋等［７］ 、
徐娟等［８］ 對(duì)蘇州地區(qū)的基坑進(jìn)行了變形監(jiān)測(cè)研究。
本文對(duì)上海某超深地鐵基坑的施工方法進(jìn)行介紹，
并且結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，揭示其內(nèi)在規(guī)律，以期為
類似的工程提供借鑒。
１　工程概況
上海某軌道交通主體結(jié)構(gòu)位于河南路下（見圖
１）。車站南端頭井南鄰步行街，步行街下為地鐵２
號(hào)線河南路站，２ 號(hào)線河南路站結(jié)構(gòu)與本站南端頭
井最近距離約８?? ９７ｍ，盾構(gòu)與本站南端頭井最近距
離約１０?? ２６ｍ，與車站南端頭井隔步行街相望的還有
在建的宏伊大廈、老介福商廈等重要建筑。北端頭
井北鄰寧波路，西側(cè)為華東房地產(chǎn)保護(hù)建筑，最高９
層，木樁基礎(chǔ)，南北向長約６０ｍ；車站整體橫穿天津
路，在其西側(cè)為１５５ 號(hào)地塊施工用地，新建地鐵車站
與２ 號(hào)線河南中路站實(shí)現(xiàn)地下通道換乘，此通道正
位于１５５ 號(hào)開發(fā)項(xiàng)目下。車站設(shè)置４ 個(gè)出入口及
２０１５ Ｎｏ． ７ 衛(wèi)　彬等：上海某地鐵深基坑工程施工案例分析 　７３
　　　
圖１　基坑周邊環(huán)境平面（單位：ｍ）
Ｆｉｇ． １?。校欤幔?ｏｆ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇｓ（ｕｎｉｔ：ｍ）
表１　場(chǎng)地土層物理力學(xué)參數(shù)
Ｔａｂｌｅ １?。樱铮椋?ｇｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ ａｎｄ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ
層序土層名稱
層底
深度／ ｍ
濕重度／
（ｋＮ·ｍ －３ ）
無側(cè)限抗壓
強(qiáng)度
ｑｕ ／ ｋＰａ
固結(jié)快剪峰值滲透系數(shù)Ｋ ／ （ｃｍ·ｓ －１ ）
黏聚力
ｃ ／ ｋＰａ
內(nèi)摩擦角
φ ／ （°） Ｋｈ Ｋｖ
①１ 素填土２?? ４ １８?? ７８ — １５?? ８ ９?? ６ ４?? ９ ×１０ －６ ４?? ３ ×１０ －６
②１ 粉質(zhì)黏土３?? ４ １７?? ００ — １６ １７?? ０ ９?? ４１ ×１０ －７ ３?? ０２ ×１０ －６
③ 淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土９?? ５ １９?? ７３ ３７ １２ １９?? ５ ２?? ２１ ×１０ －６ ４?? ４８ ×１０ －６
④ 淤泥質(zhì)黏土１８?? ０ １９?? ４１ ４６ １３ １２?? ０ ３?? ３４ ×１０ －７ ７?? ８１ ×１０ －７
⑤１ 黏土２４?? ０ １８?? ８５ ６５ １５ １８?? ０ ２?? ９４ ×１０ －６ ５?? ０５ ×１０ －４
⑤３ 粉質(zhì)黏土４２?? ０ １９?? ３０ ７０ １７ ２４?? ０ ３?? ２９ ×１０ －６ ７?? １３ ×１０ －６
⑤４ 粉質(zhì)黏土４８?? ５ １９?? ２１ — ３６ ２６?? ０ — —
⑦ 粉細(xì)砂５５?? ２ １９?? ４５ — ０ ３３?? ０ — —
３ 個(gè)風(fēng)井。車站主體采用地下連續(xù)墻為圍護(hù)結(jié)構(gòu)，
也作為主體結(jié)構(gòu)的一部分，采用逆作法施工。主體
結(jié)構(gòu)外包全長１５２?? ２ｍ，寬２２?? ８ｍ。車站主體結(jié)構(gòu)采
用３ 層雙柱三跨鋼筋混凝土箱形結(jié)構(gòu)。底板、頂板
及內(nèi)襯墻均采用防水密實(shí)混凝土，除柱為Ｃ４０ 混凝
土、墊層為Ｃ２０ 混凝土外，其余結(jié)構(gòu)部分均為Ｃ３０
混凝土；地下３ 層內(nèi)襯墻、底板抗?jié)B等級(jí)Ｐ１０，其余
采用防水混凝土抗?jié)B等級(jí)為Ｐ８。采用Ⅰ，Ⅱ級(jí)鋼
筋，鋼材均為Ｑ２３５ 鋼，車站防水以自身混凝土防水
為主，采用含外加劑的防水防裂混凝土。車站采用
雙層復(fù)合墻結(jié)構(gòu)，內(nèi)襯厚度６００，７００ｍｍ。
車站施工范圍內(nèi)市政管線較多，施工期間對(duì)管
線進(jìn)行了遷移與保護(hù)，并對(duì)其進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，確保正
常運(yùn)行，從而不影響周圍企業(yè)和居民的生產(chǎn)與生
活。車站周邊建筑物較多，車站基坑所涉及土層有
較大流變性，加之基坑開挖深度較深，基坑土體易
變形、回彈，施工中對(duì)基坑進(jìn)行了嚴(yán)密監(jiān)測(cè)。
場(chǎng)地土層力學(xué)參數(shù)如表１ 所示，本場(chǎng)地淺層為
潛水，主要補(bǔ)給來源為大氣降水，常年平均地下水
位埋深０?? ５０ ～０?? ７０ｍ。場(chǎng)地缺失第⑥層土，第⑦層
為第１ 承壓含水層，水位呈周期性變化，最淺埋深
３ｍ，為了確?；娱_挖過程中基坑坑底的穩(wěn)定性，
設(shè)置了一定數(shù)目的降壓井以降低承壓水水位。
２　基坑支護(hù)方案
車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用１ ２００，１ ０００，８００ｍｍ ３ 種規(guī)
格的地下連續(xù)墻，南端頭井地下連續(xù)墻深５５ｍ，北端
頭井地下連續(xù)墻深４６ｍ， 標(biāo)準(zhǔn)段地下連續(xù)墻深
４３?? ０ｍ。地下連續(xù)墻接頭采用柔性接頭，每幅地下
連續(xù)墻設(shè)?４８ 墻趾注漿管２ 根，地下連續(xù)墻與結(jié)構(gòu)
采用鋼筋接駁器連接。
圖２　標(biāo)準(zhǔn)段３—３ 剖面
Ｆｉｇ． ２?。校颍铮妫椋欤?ｏｆ ｃｒｏｓｓ ｓｅｃｔｉｏｎ ３—３ ａｔ
ｓｔａｎｄａｒｄ ｓｅｇｍｅｎｔｓ
車站南端頭井開挖深度為２６?? ０９ｍ，共設(shè)７ 道支
　７４ 施工技術(shù) 第４４ 卷
撐，第１，３ 道為混凝土支撐，其余為鋼支撐，下一層
板框架逆作法施工。車站北端頭井開挖深度為
２５?? ７９ｍ，共設(shè)７ 道支撐，第１，３ 道為混凝土支撐，其
余為鋼支撐，下一層板框架逆作法施工。標(biāo)準(zhǔn)段開
挖深度為２４?? ２４ｍ，共設(shè)７ 道支撐，第１，３，６ 道為混
凝土支撐，其余為鋼支撐，下一層板框架逆作法施
工（見圖２）。
車站主體結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)底部標(biāo)準(zhǔn)段每隔３ｍ 抽條加
固，加固深度為坑底以下３ｍ，其中封堵墻以北部分
標(biāo)準(zhǔn)段第６ 道支撐底２?? ５ｍ 范圍內(nèi)及坑底以下３ｍ
范圍內(nèi)進(jìn)行旋噴樁加固，南端頭井第３，６ 道支撐底
２?? ５ｍ 范圍內(nèi)及坑底以下３ｍ 范圍內(nèi)旋噴樁加固；北
端頭井第６ 道支撐底２?? ５ｍ 范圍內(nèi)及坑底以下３ｍ
范圍內(nèi)旋噴樁加固。南端頭井?８５０ 三軸攪拌樁加
固，加固范圍自地面以下３２ｍ 內(nèi)，地下連續(xù)墻成槽
前必須加固完畢。在車站開挖前對(duì)端頭井圓洞門
外土體進(jìn)行盾構(gòu)進(jìn)洞加固（三軸攪拌樁），開挖前須
達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度；地下連續(xù)墻與三軸攪拌樁之間的間
隙（５００ ～ ７００ｍｍ）采用旋噴樁加固，在端頭井施工
完畢后，對(duì)盾構(gòu)進(jìn)洞前方進(jìn)行加固。換乘大廳坑底
下３ｍ 范圍內(nèi)三軸攪拌樁加固，加固寬度為５ｍ，加
固體２８ｄ 無側(cè)限抗壓強(qiáng)度ｑｕ≥１?? ２ＭＰａ。３　基坑施工方案
基坑工程分為兩階段進(jìn)行，第１ 階段進(jìn)行地鐵
車站主體結(jié)構(gòu)（即南北端頭井、標(biāo)準(zhǔn)段及換乘大廳）
的開挖施工，第２ 階段進(jìn)行車站附屬結(jié)構(gòu)（包括３ 個(gè)
通風(fēng)井和４ 個(gè)出入口）的施工?；又黧w結(jié)構(gòu)施工
順序?yàn)橛蓛啥讼刃惺┕?，最后施工?biāo)準(zhǔn)段及換乘大
廳，這可以充分利用土體自身的拱效應(yīng)，從而達(dá)到
控制變形的目的?？傮w施工流程如下：進(jìn)場(chǎng)準(zhǔn)備、
測(cè)量放線→通水電，場(chǎng)地平整，圍擋，臨時(shí)設(shè)施，施
工便道，導(dǎo)墻→南、北端頭井、標(biāo)準(zhǔn)段及換乘大廳地
下連續(xù)墻施工→地基加固、立柱樁→降水井施工及
預(yù)降水→開挖及支撐→盾構(gòu)作業(yè)、主體結(jié)構(gòu)施工→
頂板防水及覆土、河南路翻交→南風(fēng)井、北風(fēng)井、中
風(fēng)井地下連續(xù)墻施工→地基加固→降水井施工及
預(yù)降水→開挖及支撐→端頭井盾構(gòu)進(jìn)洞，吊裝孔；
標(biāo)準(zhǔn)段內(nèi)部結(jié)構(gòu)施工→端頭井封閉及頂板防水與
覆土→出入口及風(fēng)道施工→竣工驗(yàn)收。４　施工的主要難點(diǎn)及針對(duì)性措施
４?? １　車站基坑開挖深度大，自身變形控制要求高
地鐵車站主體結(jié)構(gòu)為地下３ 層，其中端頭井挖
深２６?? ０９ｍ，標(biāo)準(zhǔn)段挖深２４?? ２４ｍ。另外，由于本基坑
的地理位置敏感，周邊環(huán)境復(fù)雜，保護(hù)建筑距離過
近，所以控制基坑自身的變形至關(guān)重要。針對(duì)上述
難點(diǎn)，采取如下針對(duì)性措施。
１）基坑采用下一層框架逆作，３ 道混凝土支撐
與鋼支撐相結(jié)合，并進(jìn)行抽條旋噴加固，以提高支
護(hù)結(jié)構(gòu)的剛度。
２）充分發(fā)揮“時(shí)空效應(yīng)”優(yōu)勢(shì)，堅(jiān)持“快挖快撐”
原則。主體結(jié)構(gòu)分為南區(qū)、中區(qū)、北區(qū)為３ 個(gè)相互獨(dú)
立的基坑，挖土、支撐施工嚴(yán)格按照“分區(qū)、分層、分
塊”的劃分原則，堅(jiān)持“快挖快撐”。
４?? ２　對(duì)地鐵２ 號(hào)線隧道的保護(hù)
車站緊鄰正在運(yùn)營的地鐵２ 號(hào)線河南路車站和
隧道，距地鐵２ 號(hào)線河南路車站端頭井最近距離
８?? ９７ｍ，緊貼２ 號(hào)線車站出入口，距隧道最近處僅
１２?? １０ｍ，施工過程中采取如下保護(hù)措施：①靠近２
號(hào)線一側(cè)，地下連續(xù)墻加厚至１ ２００ｍｍ 以增加圍護(hù)
剛度。地下連續(xù)墻深度加深至第⑧層，隔斷⑦層承
壓水，采用坑內(nèi)降承壓水，以減少地下水位下降對(duì)
隧道的影響。②在距隧道最近處６?? ８ｍ 處設(shè)置１ 排
三軸攪拌隔離樁，結(jié)合盾構(gòu)的進(jìn)出洞門加固形成５ｍ
厚的緩沖保護(hù)區(qū)，有效減少基坑變形對(duì)隧道的影
響。③隔離樁的施工嚴(yán)格按照運(yùn)營公司的要求，在
列車停運(yùn)及具備監(jiān)測(cè)的條件下進(jìn)行施工。東西向
地下連續(xù)墻的施工嚴(yán)格控制各工序的時(shí)間，縮短成
槽及混凝土澆搗時(shí)間，減少各工序間搭接時(shí)間。每
施工一幅槽段后隔一段時(shí)間再施工相鄰的槽段，且
保證“跳四隔一”的施工原則，從而減小成槽施工對(duì)
２ 號(hào)線的擾動(dòng)。④地鐵２ 號(hào)線一側(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)每６ ～
１０ｍ 設(shè)置１ 根測(cè)斜管進(jìn)行監(jiān)測(cè)。２ 號(hào)線隧道內(nèi)部采
用自動(dòng)監(jiān)測(cè)方式，及時(shí)監(jiān)控隧道變形，采取信息化
施工，嚴(yán)格控制各項(xiàng)施工參數(shù)。
４?? ３　北端井施工對(duì)華東地產(chǎn)大樓的保護(hù)
車站北端頭井西北側(cè)距華東地產(chǎn)大樓約７ｍ，該
大樓建于２０ 世紀(jì)初，樓南側(cè)為５ 層加高至７ 層，北
側(cè)為７ 層加高至９ 層，樁基為１３ｍ 和１８ｍ 長的松木
樁，大樓地基極為脆弱。整個(gè)基坑施工期間，華東
地產(chǎn)大樓南側(cè)天津路保持通車，北區(qū)的四周施工場(chǎng)
地十分狹小，并且北端井開挖深度達(dá)到２５?? ７９ｍ，對(duì)
西側(cè)的華東地產(chǎn)大樓會(huì)產(chǎn)生影響，因此需對(duì)華東地
產(chǎn)大樓采取必要的保護(hù)措施：①施工前在距離大樓
２ｍ 處打設(shè)?５５０ 鉆孔灌注樁（Ｌ ＝ ３１ｍ，共７０ 根）。
在地下連續(xù)墻成槽前必須施工完畢且達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)
度。地下連續(xù)墻施工結(jié)束后根據(jù)實(shí)際情況，在?５５０
鉆孔灌注樁與地下連續(xù)墻之間打設(shè)補(bǔ)償注漿管，梅
花形布置，共３ 排，孔間距１ｍ?？觾?nèi)加固至第２ 層
板底，增加被動(dòng)土壓力。采取下一層板逆筑的施工
方法以增加圍護(hù)剛度，從而減少對(duì)大樓影響。②為
了減少施工過程中挖土機(jī)械及車輛動(dòng)荷載對(duì)華東
大樓的影響，設(shè)計(jì)增加北區(qū)Ｕ 形棧橋，施工車輛在
２０１５ Ｎｏ． ７ 衛(wèi)　彬等：上海某地鐵深基坑工程施工案例分析 　７５
棧橋上開行，靠華東地產(chǎn)大樓一側(cè)施工車輛空車進(jìn)
出，北區(qū)與華東地產(chǎn)大樓之間的土體不上重車，僅
作為材料堆場(chǎng)使用，避免動(dòng)荷載，以減少基坑變形。
③施工過程中采取信息化施工，根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行
注漿，１ 個(gè)點(diǎn)打設(shè)２ 根注漿管，可根據(jù)需要分次、分
批注漿。加強(qiáng)圍護(hù)位移、大樓沉降等的監(jiān)測(cè)。施工
時(shí)注重施工控制，對(duì)坑外注漿施工可能造成的坑內(nèi)
支撐應(yīng)力變化要特別加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，在注漿前與設(shè)計(jì)方
溝通，經(jīng)設(shè)計(jì)驗(yàn)算核定的注漿壓力方可采用。
５　基坑監(jiān)測(cè)分析
圖３　監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置
Ｆｉｇ． ３?。蹋幔铮酰?ｏｆ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｐｏｉｎｔｓ
５?? １　基坑監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置
根據(jù)設(shè)計(jì)文件要求及工程實(shí)際情況，主要對(duì)距
基坑開挖深度２ ～３ 倍距離范圍的地下管線和主要
道路的變形，坑外地下水位動(dòng)態(tài)變化以及圍護(hù)結(jié)構(gòu)
本身由于基坑開挖引起的變形和內(nèi)力進(jìn)行了監(jiān)測(cè)。
觀測(cè)點(diǎn)主要布置在能控制到基坑影響范圍內(nèi)的主
要道路、地下管線的位置及支護(hù)結(jié)構(gòu)本身受力大的
相對(duì)薄弱處。因此，在監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置時(shí)考慮了周邊被
影響環(huán)境的重要性、影響程度及支護(hù)結(jié)構(gòu)形式、內(nèi)
支撐、基坑深度等因素。本次基坑監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括：
①周邊地面、管線的豎向位移監(jiān)測(cè)；②圍護(hù)結(jié)構(gòu)頂
部的水平及豎向位移監(jiān)測(cè)；③圍護(hù)結(jié)構(gòu)側(cè)向位移監(jiān)
測(cè)；④深層水平位移監(jiān)測(cè)；⑤支撐軸力監(jiān)測(cè)；⑥立柱
沉降／ 隆起監(jiān)測(cè)；⑦基坑內(nèi)外地下水位監(jiān)測(cè)。測(cè)點(diǎn)
布置如圖３ 所示。限于篇幅，現(xiàn)選取典型的監(jiān)測(cè)結(jié)
果進(jìn)行分析。
５?? ２　基坑監(jiān)測(cè)結(jié)果分析
５?? ２?? １　圍護(hù)結(jié)構(gòu)側(cè)向位移
如圖３ 所示，地下連續(xù)墻測(cè)斜點(diǎn)Ｑ１ ～ Ｑ６ 位于
南端頭井，Ｑ７ ～ Ｑ１３ 位于標(biāo)準(zhǔn)段，Ｑ１５ ～ Ｑ２４ 位于北
端頭井。根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果，標(biāo)準(zhǔn)段除Ｑ１０ 測(cè)點(diǎn)外，其
余測(cè)點(diǎn)地下連續(xù)墻的最大側(cè)移均比南、北端頭井處
的地下連續(xù)墻側(cè)移要大。這說明通過分塊對(duì)南、北
端頭井分別獨(dú)立施工，然后再施工標(biāo)準(zhǔn)段的做法，
可以抑制長條形基坑的空間效應(yīng)，形成較好的拱效
應(yīng)，以控制基坑變形。Ｑ１０ 測(cè)點(diǎn)與Ｑ９ 測(cè)點(diǎn)相對(duì)應(yīng)
于同一個(gè)截面，它們一大一小，說明基坑標(biāo)準(zhǔn)段西
側(cè)的土壓力要小于東側(cè)的土壓力，考察其實(shí)際施工
過程發(fā)現(xiàn)，換乘大廳的施工是先于基坑標(biāo)準(zhǔn)段施工
的，因此西側(cè)Ｑ１０ 處土壓力較小。
５?? ２?? ２　立柱隆起
立柱的隆起，是由于基坑底部土體卸載回彈所
引起的。標(biāo)準(zhǔn)段內(nèi)立柱隆起的發(fā)展趨勢(shì)如圖４ 所
示，從圖中可以看出，標(biāo)準(zhǔn)段開挖過程中，立柱基本
是不斷隆起的，這是土體卸載回彈的必然結(jié)果。此
外，發(fā)現(xiàn)在隆起過程中也有局部波動(dòng)，這是因?yàn)樯?
部支撐質(zhì)量傳遞給了立柱，抵消了部分土體回彈。
因此，從立柱的隆起可以一定程度上反映出基坑底
部土體的卸載回彈情況。開挖之后，隨著底板的澆
筑，基坑底部土體的回彈受到抑制，加上底板自身
的質(zhì)量，土體出現(xiàn)一定程度的沉降，從而使得立柱
也產(chǎn)生一定程度的沉降。
圖４　標(biāo)準(zhǔn)段立柱隆起時(shí)程曲線
Ｆｉｇ． ４?。模澹觯澹欤铮穑恚澹睿?ｏｆ ｔｈｅ ｕｐｌｉｆｔ ｏｆ ｓｔｅｅｌ ｃｏｌｕｍｎｓ
ａｔ ｓｔａｎｄａｒｄ ｓｅｇｍｅｎｔｓ
５?? ２?? ３　支撐軸力
準(zhǔn)段內(nèi)Ｚ３ 軸力監(jiān)測(cè)點(diǎn)所得的支撐軸力發(fā)展趨
勢(shì)如圖５ 所示。可以明顯發(fā)現(xiàn)，Ｚ３?１ 和Ｚ３?５ 的軸力
遠(yuǎn)大于其余測(cè)點(diǎn)。Ｚ３?１ 和Ｚ３?５ 均為鋼筋混凝土支
?。罚?施工技術(shù) 第４４ 卷
圖５　標(biāo)準(zhǔn)段內(nèi)Ｚ３ 測(cè)點(diǎn)支撐軸力?時(shí)間變化趨勢(shì)
Ｆｉｇ． ５?。模澹觯澹欤铮穑恚澹睿?ｏｆ ａｘｉａｌ ｆｏｒｃｅｓ ｏｆ Ｚ３ ａｔ
ｓｔａｎｄａｒｄ ｓｅｇｍｅｎｔｓ
撐，因此，可以認(rèn)為基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力主要是由
剛度較大的鋼筋混凝土支撐來承擔(dān)。Ｚ３?３ 也是鋼
筋混凝土支撐，但是并沒有發(fā)現(xiàn)其軸力很大，這是
由于Ｚ３?３ 位于中板１ 附近，因此，其作用被板削弱
（板是全斷面存在，支撐是部分?jǐn)嗝娲嬖冢?。鋼支?
由于支撐迅速，因此很快就會(huì)達(dá)到其設(shè)計(jì)軸力，隨
后其軸力大小基本保持不變。值得注意的是，３ 道
鋼筋混凝土支撐的軸力也是在約２ 周內(nèi)達(dá)到最大
值，并在之后基本保持不變。
５?? ２?? ４　周邊建筑物沉降
上海燃料有限公司位于北端頭井東側(cè)，其測(cè)點(diǎn)
布置及豎向沉降發(fā)展趨勢(shì)如圖６ 所示。從圖中可以
看出，上海燃料有限公司建筑靠近基坑北端頭井一
側(cè)的測(cè)點(diǎn)沉降遠(yuǎn)大于遠(yuǎn)離基坑側(cè)的沉降，并且由近
及遠(yuǎn)顯著減小，因此可以推斷，基坑周邊全局的地
表沉降可能為三角形或Ｐｅｃｋ 沉降槽型。
圖６　上海燃料有限公司測(cè)點(diǎn)沉降變化趨勢(shì)
Ｆｉｇ． ６?。模澹觯澹欤铮穑恚澹睿?ｏｆ ｔｈｅ ｂｕｉｌｄｉｎｇ ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ ａｔ
Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｇａｓ Ｃｏｍｐａｎｙ
５?? ２?? ５　地下水位變化
車站南端頭井坑外地下水位變化趨勢(shì)如圖７ 所
示，可以發(fā)現(xiàn)坑外地下水位與常年平均地下水位差
異不大，這說明車站南端頭井深度５５ｍ 的地下連續(xù)
墻已隔斷承壓水，止水效果良好。
圖７　南端頭井坑外地下水位變化
Ｆｉｇ． ７?。郑幔颍椋幔簦椋铮?ｏｆ ｇｒｏｕｎｄ ｗａｔｅｒ ｌｅｖｅｌ ａｔ ｓｏｕｔｈ ｓｈａｆｔ
６　結(jié)語
１）本基坑工程開挖面積大，深度深，臨近上海
軌道交通２ 號(hào)線運(yùn)營地鐵，周邊管線密集。車站主
體結(jié)構(gòu)施工采用分塊開挖，先施工兩邊端頭井再施
工中間標(biāo)準(zhǔn)段，充分利用土體自身的拱效應(yīng)，有效
地控制了基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)、地鐵車站以及區(qū)間隧道的
結(jié)構(gòu)變形。
２）墻側(cè)土壓力主要由混凝土支撐承擔(dān)，并且混
凝土支撐軸力在２ 周左右會(huì)達(dá)到最大值，并基本保
持不變?；拥撞客馏w卸載回彈引起的立柱隆起
可以一定程度上反映出坑底土體的隆起，隆起量在
底板施工完成后會(huì)出現(xiàn)一定程度的減小。
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