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摘要:以某軟土地層深大基坑項目為例，首先介紹了該項目在實施過程中的情況，并針對存在的問題制定出解決措施，最后總結了該項目實施過程中的不足，如采取合適的基坑圍護結構、及時復核監測數據等，以供參考。
關鍵詞:深大基坑;軟土地層;地鐵
1項目情況
1．1基坑簡介
某項目基坑形狀大體呈三角形，邊長400m，地下室采用鉆孔灌注樁基礎形式?；臃肿≌糠?一期)和商業部分(二期及其連接通道、三期、四期和五期)，靠近地鐵一側商業部分下設3層地下室，形狀不規則，平面尺寸約360m×130m，開挖深度15．6～17．4m，局部坑中坑深23．0m。地鐵側基坑分二期、三期、四期實施，其中臨近地鐵車站的二期基坑圍護體系采用Φ800mm鉆孔灌注樁+三道鋼筋混凝土內支撐，止水帷幕為850mm直徑三軸攪拌樁，標準全段面套打;臨近地鐵區間盾構隧道的三期、四期基坑圍護體系采用800mm厚地連墻+三道鋼筋混凝土內支撐隔離樁。二期圍護距離地鐵車站最近約13．2～19．3mm，三期、四期圍護距離地鐵隧道最近約14．6m。
1．2臨近地鐵設施情況
臨近車站主體結構:地鐵站房為地下2層的鋼筋混凝土箱型框架結構，站房頂部埋深約2．5m，站房底埋深為15～17m。臨近車站附屬結構包括通風房、D出入口、緊急出口、站房指揮室、B3出入口等，均為地下1層鋼筋混凝土箱型框架結構。臨近區間盾構隧道內徑5500mm，外徑6200mm，錯縫拼裝，壁厚350mm，環寬1．2m。
1．3項目所屬地質情況
區間盾構隧道主要位于隧道位于4－1層砂質粉土和4－3層砂質粉土，車站位置局部含4－2淤泥質粉質黏土層?？拥孜恢弥饕挥?－3層砂質粉土和5層粉砂夾砂質粉土層?；拥罔F側地質土層較均勻，地下室基坑影響范圍內以粉土為主，坑底以下約3m為淤泥質土層，連接通道基坑底以下為3－3粉砂夾粉土。隧道底接近4－2淤泥質粉質黏土層。車站主體結構底板底為4－2淤泥質粉質黏土層，附屬結構底板底為3－3粉砂夾粉土層。由于場地不存在滲透性良好的含水層，也沒有明顯的相對隔水層，故未考慮承壓水問題。
2項目實施過程情況
1)預評估。項目在設計階段，項目單位委托專業評估單位對項目施工對地鐵結構的影響進行了安全預評估，組織地鐵設施影響預評估報告專項論證并提出了相關保護要求:施工引起地鐵隧道沉降≤10mm，水平位移≤5mm，隧道斷面收斂＜10mm。2)二期基坑施工過程發生滲漏事故。二期基坑從開挖－4．100m以下土方開始(2015年6月)，基坑周邊止水帷幕出現了大范圍止水帷幕滲漏情況，北側圍擋出現了多處沉降。市政雨水管破裂、大量泥水涌入。開挖至－16．000m標高時(2015年8月)，坑壁出現漏泥現象，基坑底部多處出現了管涌現象。3)事故后果。車站附屬結構與車站結構存在較大的差異沉降，且與車站存在較大錯臺，接縫增大，導致結構接縫滲漏水并伴有泥沙滲入。區間盾構隧道發生涌水冒砂現象，軌道幾何小范圍調整。通過監測單位人工復測地鐵結構監測基準點后，發現基準點下沉，監測數據未及時反映地鐵結構變形情況，導致地鐵結構監測數據進行人工修正，相關監測數據突變至較大數值。
3項目實施過程中的管理措施
3．1二期、三期基坑施工期間
圍護滲漏事故發生后，地鐵結構監測數據穩定(實際基準點未及時復測，未發現基準點沉降)，未對該事估發生的后果提供及時的數據支撐。地鐵結構變形緩慢，未發現滲漏水等病害增加。在此期間針對基坑圍護進行高壓旋噴樁止水帷幕補漏，并對坑底涌水召開多次專家會和坑底降水開挖討論會，會商處理措施，但措施未有成效，基坑開挖分層分塊措施失效，開挖緩慢，基坑整體暴露。地鐵結構沉降持續發生，據發生滲漏事故約2個月后，臨近的附屬結構出入口約車站發生較大錯臺，并伴隨滲漏水及冒砂，遂發現地鐵結構存在較大變形。采取的相關措施有:①緊急加密監測相鄰附屬結構的沉降情況;②復測地鐵結構監測基準點;③緊急對滲漏水及冒砂接縫進行堵漏注漿;④加快完成二期、三期基坑封底;⑤四期基坑增加中間分隔樁將四期基坑分四期、五期實施(四期實施在前，需重新進行四期的安全預評估)。
3．2五期基坑實施前
二期基坑、三期基坑、四期基坑完成之后，地鐵結構整體變形較大，結構病害增加，對地鐵運營造成風險。絕對收斂超過60mm，最大值70mm，裂縫增加，滲漏水增加。事故發生后地鐵隧道病害與初始狀態對比如表1所示。按照相關標準要求，絕對收斂＞60mm，裂縫寬度＞0．4mm，結構處于不利的變形狀態，為避免結構進入塑性變形階段，需提前進行結構加固。但項目尚需進行五期實施，五期實施不可避免將繼續增大地鐵結構變形，預先針對隧道變形采取措施改善隧道變形(隧道收斂、沉降)，盾構結構受力處于安全狀態，可為后續五期施工提供條件。遂采用隧道外微擾動注漿糾偏工藝，該工藝采用有序可控的雙液微擾動注漿對隧道兩側土體進行填充，提高隧道周邊土體強度和剛度，增加隧道側向抗力，可改善隧道受力狀態，實現對隧道變形的有效遏制和改善［1］。微擾動注漿整體控制要求:微擾動注漿設計已超過60mm收斂管片作為整治對象，整治目標將盾構絕對收斂降低至55mm。微擾動注漿的實施結果如圖1～2所示。隧道微擾動注漿整治后，五期對應位置的盾構隧道收斂變形明顯減小。
3．3五期實施后
五期實施后，由圖1～2可知，隧道變形依然加劇。主要原因有以下方面:五期外掛區距離隧道近(14．5m);基坑狹長，整體施工分坑實施時間長;對撐支點遠離隧道側為大坑換撐支點，較薄弱。在此前提下，針對五期實施的安全評估及施工方案的審查將后續控制要點及地鐵隧道的控制標準提出了較為嚴格的要求。
4項目實施總結
項目實施完成后，針對地鐵隧道及車站的損傷進行了永久性修復，花費較高。縱觀整個項目實施，因對地鐵的影響，使得整個項目在成本上、工期、社會效益均造成比較負面的影響。究其原因，技術上:一是在設計時未采取針對性的圍護方案;二是在施工過程中未嚴格按照基坑的“時空效應”及時完成基坑施工，從而導致基坑圍護滲漏、“晾坑”，另一方面監測未能及時復核基準控制點，導致監測缺失，無法及時反映基坑以及周邊地鐵的變形情況，破壞性表征出現后才采取相關措施，而在技術之外，從項目立項時未能對項目進行有效的安全風險分析，涉及地鐵的安全評估流于形式，未能及時發現基坑圍護存在的問題，無有效的措施準備，上述種種才導致地鐵結構變形未能及時控制和處置。
4．1采取合適的基坑圍護結構
針對地鐵結構狀況、地質情況、相互關系采取合適的基坑圍護結構是整個項目成敗的前提條件［2］。本項目在地鐵邊近距離進行深基坑施工，未能考慮圍護樁間土在施工過程中的流失以及三軸攪拌樁施工局限性(止水深度較深時不能有效閉合止水帷幕)，導致地鐵車站一側周邊的圍護一定程度失效，未能控制項目與車站結構間的水土損失。在軟土富水地層地鐵近距離的深基坑圍護應采用剛度高、止水效果好的地下連續墻，并輔以可靠的止水帷幕如TRD(Trench－Cutting＆Re－mixingDeepWallMethod，混合攪拌壁式地下連續墻施工法)等圍護措施，方能有效控制地層應力損失。
4．2監測數據的及時復核非常有必要
軟土地層大型基坑開挖導致的地層變形按正常的監測斷面，可能無法反饋整個影響的范圍，影響的范圍尤其在維護滲漏的情況下可能尤其大，因此，對監測基準點進行及時復核，有助于及時發現監測數據問題和基坑存在的問題，進而對周邊的影響有一個清晰的判斷。在地鐵保護區內的基坑項目，需按一定時間復核基準點，對于周邊影響的監測比如地鐵監測更需要經常性復核。
4．3當地鐵安全和項目實施存在沖突時，應保證地鐵安全
項目實施過程中的重大安全問題需要項目自身克服解決，本項目對地鐵造成重大影響之后，后續實施無法完全確保地鐵的結構安全和運營安全，此時，舍棄或部分舍棄后續實施內容對于項目已經是一個必要的考量。通過基坑減層或其他項目規劃措施降低后續影響，并輔助以必要的地鐵整治，最大限度挽救項目成果是對地鐵造成重大影響項目的管理思路。
4．4以控制變形最小作為地鐵保護的管理思路
地鐵本身的結構損傷不可逆，整治并不能解決隧道損傷，應以控制變形最小作為地鐵保護的管理思路。本項目雖然通過實施微擾動注漿的方式控制并減小了隧道的徑向收斂值，改善了隧道的受力結構，但其混凝土結構本身并不能將復原修復，影響結束后的鋼環加固輔助加固措施對于隧道耐久性也不利，目前尚無結構修復技術，因此，控制最小變形就是地鐵保護的唯一思路。在整個項目從設計、施工均應以這一思路進行管理。
4．5隧道修復中主要矛盾和次要矛盾的解決思路
項目對地鐵隧道的影響表現在隧道的收斂、沉降以及滲漏裂縫等表觀病害、地鐵車站及附屬結構的不均勻沉降，在修復決策中應明確首要解決的問題。保證地鐵的安全運營的唯一的考量目標，因此，在項目執行修復過程中，首先要解決影響安全運營的主要表現因素，影響行車安全的視為第一需要解決的問題，隧道的沉降導致行車線形問題的應首先解決，出入口不均勻沉降影響乘客進出需要優先解決，最后進行結構加強處置。
4．6項目經濟指標策劃之前充分認識項目對地鐵的影響
地鐵保護區項目在實施規劃階段應充分認識本地區地鐵保護的特點，地下工程建設指標盲目，最終不一定能取得滿意的回報率。本項目除了進行結構減層之外，還需對地鐵進行修復，期間還進行方案討論、事件分析，這些工作需要花費大量的時間和金錢，項目的工期一拖再拖。從經濟型來說極其不劃算(保守估計項目損失約2億元)，在社會影響上也很壞(地鐵限速運行)。所以地下部分的建設指標設置前應進行必要的數值分析、風險分析，并適當按較壞的結果去考量。5結束語地鐵保護區內深基坑施工有別于一般深基坑，需要深刻認識地鐵的影響以及地鐵運營的相關要求，在風險分析手段基礎上，仔細籌劃建設指標、基坑圍護方案、施工措施等，方能促使項目成功完成。
參考文獻:
［1］王如路，陳穎，任潔，等．微擾動注漿技術在運營隧道病害治理及控制中的應用［C］//中國土木工程學會隧道及地下工程分會防水排水專業委員會．中國土木工程學會隧道及地下工程分會防水排水專業委員會第十六屆學術交流會論文集．2013．
［2］邊亦海．基于風險分析的軟土地區深基坑支護方案選擇［D］．上海:同濟大學，2006．
作者:趙俊俠 單位:浙江省建筑設計研究院