长株潭城际铁路深基坑开挖初步研究

长株潭城际铁路深基坑开挖初步研究
摘要：深基坑工程具有大深度、大开挖面积等特点，从而给支撑系统带来较大难度；在软弱土层中开挖还会产生较大的位移和沉降，对周围建筑物、市政设施和地下管线造成影响；由于施工工期长、场地狭窄，降雨、重物堆放等对基坑稳定性也会产生不利影响，本文结合树木岭隧道深基坑工程施工工程具体情况，采用相应的施工技术，确保安全、按期、优质的完成工程范围内的各项工程。

关键词：深基坑；开挖技术；施工技术
Abstract: Deep Foundation Pit Excavation with large depth, area, which brings difficulties to support system; in the soft soil in excavation will generate larger displacement and settlement, on the surrounding buildings, municipal facilities and underground pipeline caused; because the long construction period, narrow space, rainfall, stacking weights on the stability of foundation pit will have a negative impact, this combination of trees Ridge Tunnel deep foundation pit engineering construction project specific circumstances, adopt the corresponding construction technology, ensure the safety, quality, schedule the completion of the works within the scope of the project.
Key words: deep foundation pit; excavation; construction technology
工程简介
树木岭隧道进口明挖段里程范围为DK1+440～DK1+800，分十一节和一个工作井，DK1+440～DK1+780节点编号为JK01～JK11，DK1+781～DK1+800为工作井，全长360m，开挖深度在4.5～16.4之间。

基坑采用钻孔灌注桩+旋喷止水桩围护结构，坑内采用混凝土支撑＋钢支撑的坑内支护方式。

明挖段旋喷止水桩为Φ600＠400,钻孔灌注桩为Φ1000＠1200。

DK1+440～DK1+500段设一道钢管支撑，DK1+500～DK1+590段设两道钢管支撑，DK1+590～DK1+781段设三道支撑，DK1+781～DK1+800段设四道支撑，除DK1+690～DK1+800段第一道支撑采用钢筋砼支撑外，其余均采用钢管支撑。

冠梁高度为1m，全长772m。

一、深基坑开挖现状
城市中的建筑密度随着城市现代化的推进而增大，随着高层建筑的不断兴建，深基坑开挖支护问题日益突出，因而深基坑开挖支护及对邻近建筑、道路及设施的影响日益为工程师们所关注，研究开发出许多好的措施。

但是基坑开挖深度越来越深，开挖环境日益复杂，设计及施工人员经常遇到新的问题及新的挑战，从而使基坑工程的成功率降低。

尤其在上海、深圳等大城市，事故发生率更
高。

上海在一年之中就发生近四十例基坑事故，上海广东路某基坑事故，导致交通主干线广东路下陷１．８ｍ，致使各种地下管线产生严重破坏，煤气泄露产生爆炸，当场熏倒二十多人，直接经济损失达五千多万元，造成了极坏的社会影响。

二、长株潭深基坑地质及相应设计参数
树木岭隧道进口明挖段两侧为长沙车辆段既有轨道，地质以填土层、粉质粘土层为主。

填土层：厚1～9.5m，稍密，成分以粉质粘土块、砾石为主，偶见混凝土块与生活垃圾；粉质粘土层：硬塑，切面较光滑，土质较均匀，局部土质不均匀，含少量砾石，偶见铁锰质氧化物。

下伏基岩为泥质粉砂岩，强风化为主，岩质较软，多呈块状、碎石状，少量弱风化、呈柱状。

本区间松散孔隙水类型含水层顶面埋深介于地表下1.75～8.52米，主要为湘江二级阶地的第四系中更新统圆砾、卵石含水层组成，上部多为网纹红白土不透水层相隔，地下水具弱承压性，水头变化幅度2～5米，为地下水径流区，主要接受大气降水及地表水补给，与湘江河水呈互补关系，水力坡度小，迳流条件随远离湘江→近湘江逐渐增强的趋势。

本区间基岩岩性为中厚层状的白垩系泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、砾岩类，岩层平缓，构造基本不发育，除浅部因受风化作用而形成风化裂隙，含不稳定的基岩裂隙水外，可视为相对隔水层。

本场地地下水主要为第四系砂卵石层中的孔隙潜水及强～中风化基岩裂隙水。

勘察测得各钻孔中潜水位初见水位埋深0.3～7.2m，相当标高为34.01～39m；潜水稳定水位埋深0.05～10.7m，相当标高为31.91～35.5m。

三、长株潭深基坑施工特点及注意事项
（1）旋喷桩施工前必须确定以下旋喷参数：旋喷速度、提升速度、喷嘴直径等。

（2）旋喷桩管达到预定深度后，应进行高压射水试验，合格后方可喷射浆液，待达到预定压力排量后，再逐渐提升旋喷管，深层旋喷时应先喷浆后旋喷和提升，防止注浆管扭断。

（3）旋喷冒浆处理
旋喷时高压喷射流在地基中切削土体，其加固范围就是喷射距离加上渗透部分长度为半径的圆柱体。

一部分细小的土粒被喷射浆液所置换，随着液流被带到地面上（俗称冒浆），其余与浆液搅拌混合。

在旋喷过程中往往有一定数量土粒随着一部分浆液沿着注浆管冒出地面，通过对冒浆观察，冒浆量小于注浆量20%为正常现象，超过20%或完全不冒浆者，应查明原因，采取相应的措施。

地层中有较大的空隙而引起不冒浆，则可在浆液中掺加适量的速凝剂，使浆液在一定范围内凝固。

另外，还可在空隙地段增大注浆量，填满空隙，再继续正常旋喷。

冒浆量过大是有效喷射范围与注浆量不适应所致，可采取提高喷射压力、适当缩小喷嘴直径、加快提升和旋喷速度等措施，减小冒浆量。

（4）在插管旋喷过程中，要注意防止喷嘴被堵，压力和流量必须符合设计，否则要拔管清洗，再重新进行插管和旋喷。

使用双喷嘴时，若一个喷嘴被堵，则用复喷方法继续施工。

插管过程中，为防止泥砂堵塞，可边射水边插管，水压力控制在1MPa，高压水喷嘴要用塑料布包裹，以免泥土堵塞。

（5）选用水泥应经试验及过筛，其细度应在标准筛（孔径0.08mm）的筛余量不大于15%，浆液搅拌后不得超过4 小时，当超过时应经专门试验，证明其性能符合要求方可使用。

（7）钻杆的旋转和提升必须连续不中断，拆卸钻杆要保持钻杆有0.3m 搭接长度，以免旋喷固结体脱节。

中途机械发生故障时，应停止提升和旋喷，以防断桩。

并应立即检查，排除故障。

为提高旋喷桩承载能力，在桩底部1m 范围内应采取较长持续时间的措施。

（8）当采用水泥浆进行旋喷时，在浆液与土搅拌混合的凝固过程中，由于浆液析水作用，一般均有不同程度收缩，造成固结时出现凹陷（凹陷通常在桩顶0.3～1m 之间），深度随土质、浆液析出、固体直径等因素而异，当桩头凹陷量大对土加固及防渗影响大，应采取静压注浆补强。

（10）旋喷桩施工完成后，不能随意堆放重物，防止旋喷桩变形。

四、总结长株潭深基坑施工技术
目前，该明挖断开挖已全部完成，根据监控量测结果显示，监测点水平位移、钢支撑轴力等数据均在控制值范围内。

根据上述关于城际铁路深基坑开挖施工技术的探讨和分析，说明了深基坑开挖的困难及所需要解决的问题，同时，我们施工技术人员应该不断探索、创新，利用新的施工技术和方法，来提高施工效益和施工安全。

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