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摘要：地铁建设作为近十几年新兴的一项有效缓解城市交通拥堵的事业，已成为当今社会城市发展必不可少的组成部分。本例地铁车站根据地勘报告显示，施工范围内土方具有微膨胀性。考虑到施工及结构安全，开挖过程中重点控制的工艺参数等本文都进行了详细的介绍和阐述，实践证明，本技术具有施工环节简捷明确、工序间衔接紧密、科学、实用等特点。
关键词：地铁 基坑 支护 监测
1 概述
基坑土方开挖作为地铁车站施工的关键节点，也是地铁车站明挖施工过程中的重点监控环节，对安全、进度、及经济效益产生决定性的影响。特别在地质较差，有微膨胀性的粘土地区进行土方开挖，无疑给施工更增大难度，增加了施工风险。
本例地铁车站为成都市地铁2号线站东广场站，车站主体两端明挖部分长分别东侧长59.4m、西侧长42.9m米，基坑开挖平均深度为20.97m。针对明挖车站部分基坑深、长度短、地质具有微膨胀性等施工不利因素，中铁九局成都地铁项目部在微膨胀土地区明挖车站土方开挖前进行了多次研讨和方案比选，并最终经专家评审完善膨胀土地区地铁施工基坑开挖及支护方案。
2 工艺原理
车站明挖施工为地铁工程首选施工方法，在环境和地面交通允许的条件下，通常选用明挖法施工。明挖法具有施工作业面大、速度快、易组织施工、施工投入低等优点，明挖施工适用于浅埋车站，适合施工场地宽阔，可修建的空间比较大的车站。
3 基坑开挖及支护施工操作要点
3.1 降水井施工
根据地质资料及招标文件要求、围护结构类型及基坑开挖方法，本工程拟在开挖前在基坑外进行管井井点降水，降水深度要求为基底底面及围护桩底以下0.5m。同时，若开挖过程中基坑内出现少量地下水采取基坑内设临时排水沟、集水坑及集中抽排。
本次采取的井点降水施工中井孔直径600mm，滤管采用φ300mm混凝土预制管，滤管外层为网眼5×5mm的铁丝网，铁丝网（φ1铁丝编织）。降水井布设在距基坑挖孔桩边缘1.5米处。
基坑涌水量计算：■
式中：Q—基坑涌水量；K—土壤的渗透系数，按《工程勘察报告》取平均值K=1.5m/d；H—潜水含水层厚度，按《工程勘察报告》5.6.2中取承压含水层厚度为18.6m；S—基坑水位降深，根据《工程勘察报告》5.6.2中取最大降水深12.5m考虑；R—降水影响半径；对潜水层计算公式如下：
■
r0—基坑等效半径，车站为非圆形基坑，计算公式如下：
■
式中a、b为基坑长、短边。
因为该场地地基基岩埋深在24～28m，而基坑开挖深度设计在23m左右，设计围护桩长度为26.02-27.67m（含冠梁），所以将降水井深度确定为35m，两基坑共布置降水井12口，经验算，满足围护桩及基坑开挖施工的降水要求。
3.2 基坑开挖施工
本车站主体两端明挖部分长分别为：东侧长59.4m、西侧长42.9m米，基坑平均深度为20.97米，采取东侧从西向东推进，分段开挖，西侧基坑从东向西推进分两段开挖，东侧基坑从西向东分两段开挖。每段土方开挖采用4台挖掘机分5个台阶按同一方向开挖，自卸汽车在基坑上方直接装土运输。开挖到支撑设计标高后，安装钢支撑，桩护壁凿除，进行桩间网喷混凝土施工。车站基坑开挖严格按照按“竖向分层、纵向分段、逐层开挖、逐层支护”的方式进行施工。
3.3 基坑支护施工
3.3.1 钢围檩安装
①钢围檩加工。钢围檩采用两片I45a工字钢通过连接钢板焊接而成。钢围檩分段加工，一般分段长度取2～3个支撑间距，转角部位应根据实际长度加工。②钢围檩安装施工。钢围檩随支撑架设顺序逐段吊装，钢围檩安装后应检查钢支架是否因撞击而松动，并用钢楔将支架与钢围檩间缝隙焊实，C25细石混凝土将钢围檩与围护结构间缝隙填充密实，以便钢围檩均匀受力。
3.3.2 鋼支撑安装施工
本车站基坑支护采用直径Φ630mm壁厚14mm的钢管支撑按设计指定间距架设形成基坑整体支护体系，钢支撑通过钢围檩作用于围护结构桩体及冠梁上，每根钢支撑的配置按总长度的不同，配用一端为固定端一端为活动端，中间段采用标准管节进行配置。①钢管支撑安装。钢支撑安装前先在地面进行预拼接以检查支撑的平直度，偏心度控制在2cm之内，经检查合格的支撑按部位进行编号，汽车吊、龙门吊整体吊装就位，挖机配合。钢支撑安装的容许偏差需符合下列规定：a支撑两端的标高差：不大于20mm及支撑长度的1/600；b支撑挠曲度：不大于支撑长度的1/1000；c支撑水平轴线偏差：不大于30mm。②支撑轴力施加。根据本车站实际情况及设计要求，钢支撑的预加轴力值自上至下分别按90KN，1200KN，1485KN，
1100KN施加，一次施加轴力不小于预加设计值的50%，然后按20%预加设计值逐级增加支撑轴力，当轴力施加至预加设计值的100%时，查看钢支撑的稳定情况，如果达不到要求可继续施加轴力，预加轴力一般不能超过设计值的40%。
3.4 基坑开挖过程中的施工监测
根据本工程周围地质情况以及结构自身特点，基坑开挖过程中拟进行围护结构监测、地表沉降监测、支撑监测等几项监测。支护结构与周围环境的监测主要分为应力监测与变形监测。
3.4.1 围护桩顶水平位移监测
监测仪器：徕卡TCA2003全站仪。仪器精度：±0.5mm。测点布置：监测点设在基坑冠梁顶面，测点间距为10～15m。监测方法：围护结构顶部水平位移宜用视准线和小角度法来监测，基坑开挖前测量不少于2次，取得稳定的初始值，基坑开挖后，根据施工情况1～3天测量1次，异常情况时连续量测。
3.4.2 围护桩桩身水平位移变形监测
监测仪器：CX-3型基坑测斜仪，数据采集仪。仪器精度：0.01mm。监测点布置：测点分别布置在围护结构中，按设计要求每隔15m设1孔，在基坑两端中间位置布设各1孔。监测方法：利用基坑测斜仪及数据仪对基坑的水平变形现象进行持续监测、并对基坑变形性态进行及时的数据分析和变形的发展态势进行预测，从而达到指导施工的目的。
3.4.3 地表沉降监测
监测仪器：徕卡DNA03电子水准仪，铟钢尺。仪器精度：±0.3
mm/km。测点布置：沿车站两侧每20米左右布设一处, 测点选用专用测点埋入地下制成。监测方法:利用水准仪观测测点高程的方法掌握地表垂直位移变化情况。开挖前开始测量且初始值不少于2次，作为沉降监测原始值。
3.4.4 支撑轴力监测
监测仪器：测频仪、轴力计。仪器精度：≤1／100（F.s）。监测方法：在基坑开挖，支撑安装和预应轴力施加，主体结构施工过程中，对支撑轴力、围护结构变形的观测，记录支撑轴力的损失情况，指导预应力的复加等作业。
4 结论
中铁九局成都地铁项目部采用本方法结合现场实际情况认真组织施工，准确把握施工过程中的各要点，重视信息化指导施工的作用，面对基坑深、长度短、逢雨季等不利因素的影响，项目部严格按照 “竖向分层、纵向分段、逐层开挖、逐层支护”的原则组织施工，经过努力，比业主要求工期提前34天完成开挖任务，不但得到了业主及监理的赞扬，同时也节省了现场各种费用的支出，在成本控制方面更起到了巨大的推动作用。
参考文献：
[1]成都地铁站东广场站设计图纸及地质勘查报告资料.
[2]《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299-1999）.
[3]《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）.
关键词：地铁 基坑 支护 监测
1 概述
基坑土方开挖作为地铁车站施工的关键节点，也是地铁车站明挖施工过程中的重点监控环节，对安全、进度、及经济效益产生决定性的影响。特别在地质较差，有微膨胀性的粘土地区进行土方开挖，无疑给施工更增大难度，增加了施工风险。
本例地铁车站为成都市地铁2号线站东广场站，车站主体两端明挖部分长分别东侧长59.4m、西侧长42.9m米，基坑开挖平均深度为20.97m。针对明挖车站部分基坑深、长度短、地质具有微膨胀性等施工不利因素，中铁九局成都地铁项目部在微膨胀土地区明挖车站土方开挖前进行了多次研讨和方案比选，并最终经专家评审完善膨胀土地区地铁施工基坑开挖及支护方案。
2 工艺原理
车站明挖施工为地铁工程首选施工方法，在环境和地面交通允许的条件下，通常选用明挖法施工。明挖法具有施工作业面大、速度快、易组织施工、施工投入低等优点，明挖施工适用于浅埋车站，适合施工场地宽阔，可修建的空间比较大的车站。
3 基坑开挖及支护施工操作要点
3.1 降水井施工
根据地质资料及招标文件要求、围护结构类型及基坑开挖方法，本工程拟在开挖前在基坑外进行管井井点降水，降水深度要求为基底底面及围护桩底以下0.5m。同时，若开挖过程中基坑内出现少量地下水采取基坑内设临时排水沟、集水坑及集中抽排。
本次采取的井点降水施工中井孔直径600mm，滤管采用φ300mm混凝土预制管，滤管外层为网眼5×5mm的铁丝网，铁丝网（φ1铁丝编织）。降水井布设在距基坑挖孔桩边缘1.5米处。
基坑涌水量计算：■
式中：Q—基坑涌水量；K—土壤的渗透系数，按《工程勘察报告》取平均值K=1.5m/d；H—潜水含水层厚度，按《工程勘察报告》5.6.2中取承压含水层厚度为18.6m；S—基坑水位降深，根据《工程勘察报告》5.6.2中取最大降水深12.5m考虑；R—降水影响半径；对潜水层计算公式如下：
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r0—基坑等效半径，车站为非圆形基坑，计算公式如下：
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式中a、b为基坑长、短边。
因为该场地地基基岩埋深在24～28m，而基坑开挖深度设计在23m左右，设计围护桩长度为26.02-27.67m（含冠梁），所以将降水井深度确定为35m，两基坑共布置降水井12口，经验算，满足围护桩及基坑开挖施工的降水要求。
3.2 基坑开挖施工
本车站主体两端明挖部分长分别为：东侧长59.4m、西侧长42.9m米，基坑平均深度为20.97米，采取东侧从西向东推进，分段开挖，西侧基坑从东向西推进分两段开挖，东侧基坑从西向东分两段开挖。每段土方开挖采用4台挖掘机分5个台阶按同一方向开挖，自卸汽车在基坑上方直接装土运输。开挖到支撑设计标高后，安装钢支撑，桩护壁凿除，进行桩间网喷混凝土施工。车站基坑开挖严格按照按“竖向分层、纵向分段、逐层开挖、逐层支护”的方式进行施工。
3.3 基坑支护施工
3.3.1 钢围檩安装
①钢围檩加工。钢围檩采用两片I45a工字钢通过连接钢板焊接而成。钢围檩分段加工，一般分段长度取2～3个支撑间距，转角部位应根据实际长度加工。②钢围檩安装施工。钢围檩随支撑架设顺序逐段吊装，钢围檩安装后应检查钢支架是否因撞击而松动，并用钢楔将支架与钢围檩间缝隙焊实，C25细石混凝土将钢围檩与围护结构间缝隙填充密实，以便钢围檩均匀受力。
3.3.2 鋼支撑安装施工
本车站基坑支护采用直径Φ630mm壁厚14mm的钢管支撑按设计指定间距架设形成基坑整体支护体系，钢支撑通过钢围檩作用于围护结构桩体及冠梁上，每根钢支撑的配置按总长度的不同，配用一端为固定端一端为活动端，中间段采用标准管节进行配置。①钢管支撑安装。钢支撑安装前先在地面进行预拼接以检查支撑的平直度，偏心度控制在2cm之内，经检查合格的支撑按部位进行编号，汽车吊、龙门吊整体吊装就位，挖机配合。钢支撑安装的容许偏差需符合下列规定：a支撑两端的标高差：不大于20mm及支撑长度的1/600；b支撑挠曲度：不大于支撑长度的1/1000；c支撑水平轴线偏差：不大于30mm。②支撑轴力施加。根据本车站实际情况及设计要求，钢支撑的预加轴力值自上至下分别按90KN，1200KN，1485KN，
1100KN施加，一次施加轴力不小于预加设计值的50%，然后按20%预加设计值逐级增加支撑轴力，当轴力施加至预加设计值的100%时，查看钢支撑的稳定情况，如果达不到要求可继续施加轴力，预加轴力一般不能超过设计值的40%。
3.4 基坑开挖过程中的施工监测
根据本工程周围地质情况以及结构自身特点，基坑开挖过程中拟进行围护结构监测、地表沉降监测、支撑监测等几项监测。支护结构与周围环境的监测主要分为应力监测与变形监测。
3.4.1 围护桩顶水平位移监测
监测仪器：徕卡TCA2003全站仪。仪器精度：±0.5mm。测点布置：监测点设在基坑冠梁顶面，测点间距为10～15m。监测方法：围护结构顶部水平位移宜用视准线和小角度法来监测，基坑开挖前测量不少于2次，取得稳定的初始值，基坑开挖后，根据施工情况1～3天测量1次，异常情况时连续量测。
3.4.2 围护桩桩身水平位移变形监测
监测仪器：CX-3型基坑测斜仪，数据采集仪。仪器精度：0.01mm。监测点布置：测点分别布置在围护结构中，按设计要求每隔15m设1孔，在基坑两端中间位置布设各1孔。监测方法：利用基坑测斜仪及数据仪对基坑的水平变形现象进行持续监测、并对基坑变形性态进行及时的数据分析和变形的发展态势进行预测，从而达到指导施工的目的。
3.4.3 地表沉降监测
监测仪器：徕卡DNA03电子水准仪，铟钢尺。仪器精度：±0.3
mm/km。测点布置：沿车站两侧每20米左右布设一处, 测点选用专用测点埋入地下制成。监测方法:利用水准仪观测测点高程的方法掌握地表垂直位移变化情况。开挖前开始测量且初始值不少于2次，作为沉降监测原始值。
3.4.4 支撑轴力监测
监测仪器：测频仪、轴力计。仪器精度：≤1／100（F.s）。监测方法：在基坑开挖，支撑安装和预应轴力施加，主体结构施工过程中，对支撑轴力、围护结构变形的观测，记录支撑轴力的损失情况，指导预应力的复加等作业。
4 结论
中铁九局成都地铁项目部采用本方法结合现场实际情况认真组织施工，准确把握施工过程中的各要点，重视信息化指导施工的作用，面对基坑深、长度短、逢雨季等不利因素的影响，项目部严格按照 “竖向分层、纵向分段、逐层开挖、逐层支护”的原则组织施工，经过努力，比业主要求工期提前34天完成开挖任务，不但得到了业主及监理的赞扬，同时也节省了现场各种费用的支出，在成本控制方面更起到了巨大的推动作用。
参考文献：
[1]成都地铁站东广场站设计图纸及地质勘查报告资料.
[2]《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299-1999）.
[3]《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）.