组合支护形式在地铁车站围护中的应用.

第一篇：组合支护形式在地铁车站围护中的应用.

组合支护形式在地铁车站围护中的应用

摘要:研究目的:通过介绍近年来对地铁车站围护结构组合的应用研究与实际应用经验,探讨和创新设计理念,以期达到安全经济的目的。

研究方法:通过工程实践,结合工程周边环境、地质水文情况,对地铁车站围护结构形式和施工技术进行深入的阐述,并将单一的围护桩支护形式和土钉墙与围护桩组合形式进行了对比分析。

研究结果:在基坑开挖过程及车站主体施工阶段,基坑围护经历了时间和恶劣天气的考验。通过对基坑的监控量测,基坑位移及地面沉降等各项数据都在控制值范围之内,充分验证了基坑的安全性。

研究结论:在地质及周边环境允许的情况下,基坑围护采用上部放坡土钉支护、下部排桩+内支撑或预应力锚索支护方案,有利于土方挖运,提高了机械利用率,施工进度快,且节约了成本;设计时应根据地质勘察报告,分析场地土的性质,根据理论分析、类似工程的经验和监控量测结果,及时修正设计参数。关键词:土钉墙;钻孔灌注桩;钢管支撑;围护结构

土钉支护结构是由被加固土体、放置在土中的土钉体及附着于坡面的喷射混凝土面层所组成。土钉支护具有施工方便、性能可靠、对周围环境影响小和突出经济特性的优点,但土钉技术在应用上也有一定局限性。为了在地铁车站等深基坑边坡支护中,充分发挥土钉支护的优势,近年来,土钉与排桩+内支撑或预应力锚索的联合使用效果,已被广大工程界同仁所认可,因而被广泛应用于基坑开挖边坡支护工程中。

1工程概况

北京地铁奥运支线起于北中轴路的熊猫环岛,沿北中轴路向北延伸,止于森林公园内规划奥运湖南岸。奥运支线全部为地下线,全长4.398km,由南向北设熊猫环岛站、奥体中心站、奥林匹克公园站、森林公园站4座车站,车站全部采用明挖顺作法施工,围护结构采用上部为土钉墙、下部为排桩+内支撑形式,基坑开挖深度为17.3m,沿线地面开阔平坦,与基坑开挖有关土层情况分别如下:(1)人工堆积层:杂色、主要成分为粘性土夹建筑、生活垃圾、含砖块、灰渣等。厚度为1.2~2.6m;(2)第四纪冲洪积层:粉土③层、粉质粘土③1层、粘土③2层、粉细砂③3层,本大层总厚度为5.6~9.1m;粉质粘土④层、粘土④1层、粉土④2层、粉细砂④3层,本大层总厚度为6.0~10.2m;粉质粘土⑥层、粉土⑥1层、粉土⑥2层、细中砂⑥3层,本大层总厚度为7.0~13.1m;卵石⑦层、中粗砂⑦1层、粉细砂⑦2层、粉土⑦3层,本大层总厚度为0.5~5.6m。

2围护结构设计方案

2.1土钉参数

基坑壁放坡坡度75°,土钉向下倾角10°,土钉长度L=8m,Φ25螺纹钢筋,成孔直径120mm,按间距@1500(水平)×1000(竖向)呈梅花型布置,M15水泥砂浆,注浆方式为低压注浆,压力需小于0.5MPa,坡面布设Φ6@150×150单层双向钢筋网片,该网片在基坑壁顶面翻边0.8m,用Φ

22、长0.8m的短钢筋按间距2m打入土中固定,土钉顶端焊接4根Φ

22、长0.20m的井字钢筋架,把钢筋网固定在土钉上,在钢筋网上喷射C20混凝土厚度100mm。

2.2钻孔灌注桩

Φ800@1200mm,桩长14.3m,桩插入基坑底深度5.0m,桩间 采用挂网喷射C20混凝土封闭找平,桩顶设冠梁。

2.3钢支撑

内支撑采用Φ800钢管支撑,钢管支撑设于冠梁及围檩处,钢管支撑的选择及支撑设计轴力如表1所示,支撑施加预应力值为支撑设计轴力的50%。

3围护结构方案实施

3.1施工流程

施工准备→施工降水→一级放坡开挖→土钉施工及挂网喷射混凝土→钻孔灌注桩及桩顶冠梁施工→安装第一道钢支撑→土方开挖及桩间喷射混凝土→安装第二道钢支撑并继续开挖至基坑底标高→底板及部分侧墙施工→拆除第二道钢支撑、侧墙及中楼板施工→拆除第一道钢支撑、侧墙及顶板施工,并回填。

3.2一级坡面开挖及土钉支护施工

3.2.1开挖、修坡

一级开挖平台开挖深度为7.69m左右,开挖时带坡开挖,基坑的开挖和土钉墙的施工应自上而下分段分层进行,以挖掘机开挖为主,人工配合刷坡、修整。在开挖过程中随挖随修整,随作土钉墙防护。

3.2.2土钉施工

成孔:按设计孔深,人工用洛阳铲成孔。按设计规定的孔径、孔距及倾角成孔,成孔后及时将土钉连同注浆管插入孔中,沿土钉长度每隔2.0m设置对中定位支架。

注浆:按配比制浆,注浆采用底部注浆法,注浆管应插入距孔底250~500mm处,随浆液的注入缓慢匀速拔出,为保证注浆饱满,孔口宜设止浆塞或止浆袋。3.2.3铺设钢筋网片

在铺设钢筋网片前,先在坡面上初喷一层混凝土,其厚度为50~80mm。网片钢筋应顺直,按设计间距绑扎牢固。在每步工作面上的网片筋应预留与下一步工作面网筋搭接长度。钢筋网片采用井字钢筋架与土钉连接牢固。

3.2.4复喷混凝土至设计厚度

按配合比要求拌制混凝土干料。为使回弹率减少到最低限度,喷头与受喷面应保持垂直,喷头与作业面间距宜为0.6~1.0m。喷射顺序应自下而上,喷射时应控制用水量,使喷射面层无干斑或移流现象。喷射混凝土终凝2h后,应喷水养护,养护时间根据气温确定,宜为3~7d。

3.2.5继续开挖土方至第二道土钉,重复上述工作。按此循环直至开挖到坑底标高。

在施工过程中必须自始至终与现场测试监控相结合,通过变形等量测数据和施工中不断发掘的现场地质情况,及时反馈、修改设计,并指导下一步施工。

3.3钻孔灌注桩施工

3.3.1测设桩位

根据设计提供的有关数据,先利用极坐标法定出本工程灌注桩的轴线位置,然后定出各个钻孔桩桩位。标高控制,通过已知控制点由护筒顶标高来控制。3.3.2护筒埋设

护筒具有导正钻具、控制桩位、隔离地面水渗漏、防止孔口坍塌、抬高孔内静压水头和固定钢筋笼等作用,应认真埋设,具体埋设方法为:先放出桩位中心点,过桩径中心点拉正交十字线在护筒外80~100cm处设置控制桩,然后在桩位处挖出比护筒外径大20cm的圆坑,深度1.5m左右。把护筒采用钢丝绳对称吊放进坑内,在护筒上找出护筒的圆心(可采用拉正交十字线法),然后通过控制桩放样,把桩位中心找出,移动护筒使护筒的圆心与桩位中心重合,同时用水平尺(或吊线锤)校验护筒竖直后,方可在护筒周围回填最佳含水量的粘土,分层夯实,夯填时要防止护筒偏斜,护筒埋设后质检员检查护筒中心偏差,当中心偏差小于允许偏差(20mm)后,方可使钻机就位开钻。

3.3.3钻机就位

使钻机按预定桩位就位,且使钻机停在硬实地面调整桅杆偏差,保证桩位移、倾斜度不超标。

3.3.4钻孔 开钻前应加入足够的泥浆,所采用的泥浆配比应取水:膨润土:碱:CMC为1000∶100∶20∶8的比例,经搅拌桶搅拌后放入泥浆池备用,并根据地层情况随时调整比例。泥浆性能指标应符合下列要求:

比重1.10~1.2

漏斗粘度 24S

含砂率≤4%

胶体率≥95%

成孔至设计标高后,对成孔的孔径、孔深和倾斜度进行检查,满足设计要求后,请监理工程师验收,并作成孔记录。

3.3.5清孔

清孔工艺中,待换浆的相对密度降到1.1左右,可以认为清孔合格,要求清孔之后,沉渣厚度不能超过50mm。

3.3.6钢筋笼的吊放安装

在钢筋笼下放之前要安装测笼,直径为设计直径20mm,长度为4~6倍直径长,以查垂直度。将验收合格的钢筋笼运到孔口,绑扎扶正杆,找好吊点将钢筋骨架缓缓起吊慢慢扶正,并使其逐渐铅垂,然后将钢筋骨架徐徐放入孔中,不得碰撞孔壁和护筒。当骨架吊点进至孔口时用插杠将钢筋笼固定,用组合型钢管吊筋吊起,根据空桩深度选择吊筋长度并与钢筋笼做可靠的固定,而后便可将钢筋笼下入到设计标高,将吊筋上部固定,采用双重控制钢筋笼位置的措施,避免钢筋笼的上浮或下沉。

3.3.7导管的安放

钢筋笼吊入固定后,应逐节下放导管,导管的壁厚不小于3mm,直径250mm,导管使用前进行拼装打压,以检查导管是否有砂眼,丝扣是否有变形,密封是否严密,试水压力≥0.8MPa,导管安放触孔底后,上提300~500mm。

3.3.8水下混凝土灌注

灌注前,检查孔内沉渣厚度是否符合规定,并经监理工程师确认后方可进行灌注。

首先灌注混凝土在导管上口和漏斗之间要设置隔水皮球。采用罐车运输混凝土至现场,利用汽车输送泵注入导管内进行灌注。随着不断的灌注,孔内混凝土面的上升,随时提升和拆卸导管,导管埋深控制在2~6m。灌注过程中,应有专人测量导管埋深及管内外混凝土面的高差,填写混凝土灌注记录。水下混凝土必须连续灌注施工。

3.4冠梁施工

冠梁施工前先将钻孔桩顶部混凝土浮浆凿除、清理干净;将桩顶伸入冠梁的钢筋清除干净。然后绑扎冠梁钢筋,立设模板,浇注混凝土。

3.5钢支撑及基坑土方施工

3.5.1钢管支撑安装

为确保基坑稳定,首先在冠梁处安装一道钢管支撑。钢管支撑规格为800(t=12或14),系由一端为固定端、另一端为活动端、中间多节不同长度的钢管通过法兰盘连接而成,由工厂加工运至现场拼接吊装。钢管支撑吊装就位后,采用液压千 斤顶在活动端逐级按设计轴力值50%施加预应力并锁定。

3.5.2基坑土方开挖

基坑土方开挖以机械开挖为主,人工配合挖土、清底。按分段分层开挖、及时支撑的原则组织施工,减少钻孔灌注桩水平方向的位移和坑底回弹。做好支撑和挖土的紧密配合,随挖随撑。当挖掘机撤出基坑后,剩余少量部分土方采用人工装土,吊车提升吊斗出土。机械开挖接近基底20cm时,人工配合清底,不得超挖或扰动基底土。4经济费用分析

以本工程为例,仅对围护方案上部支护形式变化费用进行分析,如表2所示。

可见,采用组合支护形式比采用单一的围护桩支护形式每延长米可节省费用7874.36元,而且采用土钉墙与围护桩组合支护形式有利于土方挖运,提高机械利用率,施工进度快。

5结论

该工程自2005年6月开工至今,车站主体结构已全部封顶。在基坑开挖过程及车站主体施工阶段,基坑围护经历了雨 雪等恶劣天气及时间的考验,通过对基坑的监控量测,基坑位移及地面沉降等各项数据都在控制值范围之内,充分验证了基坑的安全性。

(1)在地质及周边环境允许的情况下,基坑围护采用上部放坡土钉支护、下部排桩+内支撑或预应力锚索支护方案,具有显著的社会效益和经济效益。

(2)正确合理的设计是保证施工质量的前提,直接影响着工程安全、工期和投资的经济性。故设计时应根据地质勘察报告,分析场地土的性质,根据理论分析和类似工程的经验,根据监控量测结果及时修正设计参数,使基坑设计既安全又经济。

参考文献:

[1]GB50007—2002,建筑地基基础设计规范[S].[2]GB50307—1999,地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范[S].[3]龚晓南.深基坑工程设计施工手册[K].北京:中国建筑工业出版社,1998.[4]林贻森.杭州石祥路地道桥引道基坑支护技术[J].铁道标准设计,2003(10):75-77.13

第二篇：地铁深基坑各种常见支护形式（范文）

地铁深基坑各种常见支护类型施工总结

中铁一局第五工程有限公司 陈国康 前言

1.1深基坑支护的作用

深基坑不论何种支护形式,它的作用主要是为了挡土、截水、保证坑底稳定的作用,同时可以承担必要的施工荷载、控制土体变形、保证基坑周边已有建筑物在施工过程中的安全，同时为在建地下结构工程施工提供起码的施工条件。1.2深基坑支护形式的选择

随着我国城市建设的规模越来越大，地铁和高层建筑基础设计越来越深，对深基坑支护要求越来越高，基坑开挖支护项目愈来愈多，而基坑支护技术具有技术复杂、综合性强的特点，它与水文地质勘察、支护计算、开挖作业方式、施工质量要求、监控和现场管理等诸多因素有密切关联，同时对工程工期、造价、和临近建筑物又有举足重轻的影响，而深基坑支护工程大多为临时性工程，设计院一般会综合考虑支护结构的安全、经济性、便利性及参考业主意见，合理选择支护方式。地铁深基坑常见的几种支护方式

地铁基坑支护应综合考虑场地工程地质与水文地质条件、基坑开挖深度、降排水条件、基础类型、周边环境对基坑侧壁变形控制的要求、基坑周边荷载、施工季节及施工条件、支护结构使用期限等因素，做到因地制宜、因时制宜，基坑支护常见方式：

1、放坡开挖+喷锚支护、土钉墙、钢筋混凝土板桩、槽钢钢板桩、SMW工法桩、深层搅拌水泥土围护墙、地下连续墙、钻孔围护桩+旋喷桩止水帷幕+钢支撑（锚索）等。3 各种支护形式的适用范围和施工方法 3.1放坡开挖+喷锚（短钉）支护 3.1.1适用范围

本支护形式适用于周围场地开阔，周围无重要建筑物，地质条件主要以回填土、粘土、亚粘土、少量砂卵层及强风化岩层，只要求稳定，位移控制无严格要求，不适用于粉砂层厚和周边有承压水的基坑，本支护方式是价钱最便宜，回填土方较大。

我公司施工的长沙地铁项目西广场明挖地铁区间和出入段线明挖地铁区间使用的本支护方式。3.1.2施工方法

⑴开挖施工 基坑采用挖掘机配合自卸车开挖，预留0.2m的边坡保护层人工刷坡，开挖作业高度确定每层挖深为1.5m~2m左右，分段开挖长度根据混凝土喷射机的生产能力确定纵向100m左右。

⑵刷坡

边坡预留的0.2m保护层采用人工刷坡，使岩面形成平整而规则的坡面，并清除坡面松土。

⑶喷射第一层混凝土

开挖形成平整坡面后立即喷射第一层混凝土，厚度为50mm左右。⑷施工短钉

为保证坡面稳定，放坡开挖边坡上一般设计挂网，挂网用短土钉固定，短钉一般长度为1~3m，钢筋直径一般为22mm左右，当封闭层喷射混凝土达到设计强度70%后，及时施打短土钉，土体内的短和岩层短钉选用小型钻孔机具即可，然后逐孔注浆锚固。

⑸挂网

当锚杆水泥净浆达到设计强度的70%后，即可挂网，并使其紧贴坡面，钢筋网与锚杆焊接在一起。

⑹喷射第二层混凝土

完成挂网后，喷射第二层混凝土，喷射总厚度10cm，喷射混凝土的厚度检验采用埋设钢筋标尺的方法进行。喷射混凝土面层中应设置泄水孔，以排除面层后的积水。

⑺养生

喷射混凝土初凝快，7天内收缩变形较大，要在初凝后覆盖洒水养生，养护时间为10～14天。

图1 “放坡+喷锚边坡”实例图1 图2 “放坡+喷锚边坡”实例图2

3.2土钉墙支护 3.2.1适用范围 土钉墙是一种边坡稳定式的支护,其作用与被动的具备挡土作用的上述围护墙不同,它是起主动嵌固作用,增加边坡的稳定性,使基坑开挖后坡面保持稳定。土钉墙主要用于土质较好地区,我国华北和华东北部一带应用较多,目前我国南方地区亦有应用,有的已用于坑深10m 以上的基坑,稳定可靠、施工简便且工期短、效果较好、经济性好、在土质较好地区应积极推广。

我公司施工的长沙地铁项目杜花路下明挖地铁区间上人防基坑和杭州地铁九堡东站西端区间使用的本支护方式。3.2.2施工方法

土钉墙施工方法中也需喷射砼和挂网，喷砼和挂网步骤和“放坡开挖+喷锚（短钉）支护”方式类似，只是边坡坡度可能更陡，基坑深度可能更深，仅是锚杆主动嵌固长度更长，有的长达数十米，由于钻孔机械较大，在开挖时应在土钉孔下方约500mm处预留施工平台，施工过程中钻孔前应定出孔位并作出标记和编号,孔位的偏差不大于100mm;成孔的倾角误差不大于±3°;孔深误差不大于±50mm，孔径误差不大于±10mm。及时封闭、加固，初喷在基坑开挖后要立即进行，钻孔、注浆、下锚应分段进行，确保及时封闭坡面，加固坡体。

3.2.3土钉施工检测

土钉支护作为主动嵌固形式，其嵌固力必须进行现场抗拔试验，每一典型土层中至少应有三个专门用于测试的非工作钉，且整个支护工程不少于3个，测试钉进行抗拔试验时的注浆体抗压强度一般不小于6MPa。试验采用分级连续加载。根据试验得出的极限荷载可算出界面粘结长度的实测值。这一试验平均值应大于设计计算所用标准值的1.25倍，土钉质量进行验收试验时，每类土层不少于3根；抗拔力平均值应大于设计抗拔力；抗拔力最小值应大于设计抗拔力的0.9倍。

图3 土钉施工实例图1 图4 土钉施工设备图 3.3钢筋混凝土板桩 3.3.1适用范围

钢筋混凝土板桩具有施工简单、现场作业周期短等特点,曾在基坑和围堰中广泛应用,但由于钢筋混凝土板桩的施打一般采用锤击方法,振动与噪音大,同时沉桩过程中挤土也较为严重,在城市工程中受到一定限制。此外,其制作一般在工厂预制,再运至工地,成本较灌注桩等略高。但由于其截面形状及配筋对板桩受力较为合理并且可根据需要设计,目前已可制作厚度较大(如厚度达500mm 以上)的板桩,并有液压静力沉桩设备,故在深度较浅基坑工程中或是在浅水区域围堰或浅基坑仍使用支护板桩，多个单桩咬合形成支护墙，达到基坑挡水挡土的支护目的。

地铁明挖区间或出入口小型基坑的围护可能用到此种方法。3.3.2施工方法

当河水流速较大，河床为砂类土、黏性土、碎石土时，“土方围堰”不适合时施打钢筋混凝土板桩围堰，亦可采取拔除周转使用。

⑴预制板桩

钢筋混凝土桩应建立预制厂集中预制，其规格及所用原材料质量必须符合设计要求和施工规范的规定，并有出厂合格证。

⑵配备机具

现场备足柴油打桩机（现在已有自行式履带式和船载打桩机）、运桩小车、索具、钢丝绳等施工机具。

⑶作业条件：

桩基的轴线和标高均提前测定完毕，桩基的轴线和高程控制桩应设置在不受打桩影响的地点，并应妥善加以保护，观察并处理完板桩位置高空和地下的障碍物。然后打试验桩。施工前必须打试验桩，其数量木少于2根。确定贯入度并校验打桩设备、施工工艺以及技术措施是否适宜。

打桩时要选择和确定打桩机进出路线和打桩顺序，制定施工方案，作好技术交底。3.3.3注意事项

打桩机就位时，应对准桩位，保证垂直稳定，在施工中不发生倾斜、移动。起吊预制桩时应先拴好吊桩用的钢丝绳和索具，然后应用索具捆住桩上端吊环附近处，一般不宜超过30cm，再起动机器起吊预制桩，使桩尖垂直对准桩位中心，缓缓放下插入土中，位置要准确；再在桩顶扣好桩帽或桩箍，即可除去索具。桩尖插入桩位后，先用较小的落距冷锤1～2次，桩入上一定深度，再使桩垂直稳定。10m以内短桩可目测或用线坠双向校正；10m以上或打接桩必须用线坠或经纬仪双向校正，不得用目测。桩插入时垂直度偏差不得超过0.5%。

桩在打入前，应在桩的侧面或桩架上设置标尺，以便在施工中观测、记录。用落锤或单动锤打桩时，锤的最大落距不宜超过1.0m。；用柴油锤打桩时，应使锤跳动正常。

打桩顺序根据基础的设计标高，先深后浅；依桩的规格宜先大后小，先长后短。由于桩的密集程度不同，可自中间向两个心向对称进行或向四周进行；也可由一侧向单一方向进行。

图5 混凝土板桩施工（打桩船）图6 自行式履带沉桩机

3.4槽钢钢板桩

3.4.1适用范围

槽钢钢板桩是一种简易的钢板桩围护墙,由槽钢正反扣搭接或并排组成。槽钢长6～8m ,型号由计算确定。其特点为:槽钢具有良好的耐久性,基坑施工完毕回填土后可将槽钢拔出回收再次使用;施工方便,工期短;挡水和挡土中的细小颗粒效果不佳,在地下水位未降到位需开挖基底集水坑时可以作为快速施工的临时围护。

我公司施工的杭州地铁项目市民中心站7号出入口底板集水坑开挖时使用过本支护方式。

3.4.2施工方法

施工方法与钢筋混凝土板桩施工方法类似，如果钢板桩需要加长，可以进行接桩，一般采用焊接接桩，接桩时上下节之间的间隙应用铁片垫实焊牢，焊接时，应采取措施，减少焊缝变形；焊缝应连续焊满。接桩一般在距地面lm左右时进行。上下节桩的中心线偏差不得大于10mm，节点折曲矢高不得大于l‰桩长。

图7 钢板桩施工 图8 钢板桩围护的基坑

3.5 SMW工法桩 3.5.1适用范围

SMW工法亦称劲性水泥土搅拌桩法,即在水泥土桩内插入H 型钢等(多数为H 型钢,亦有插入拉森式钢板桩、钢管等),将承受荷载与防渗挡水结合起来,使之成为同时具有受力与抗渗两种功能的支护结构的围护墙。SMW 支护结构的支护特点主要为:施工时基本无噪音,对周围环境影响小;结构强度可靠,凡是适合应用水泥土搅拌桩的场合都可使用,特别适合于以粘土和粉细砂为主的松软地层;挡水防渗性能好,不必另设挡水帷幕;可以配合多道支撑应用于较深的基坑;此工法在一定条件下可代替作为地下围护的地下连续墙,在费用上如果能够采取一定施工措施成功回收H 型钢等受拉材料;则大大低于地下连续墙,因而具有较大发展前景。

我公司施工的杭州地铁项目市民中心站7号出入口、8号出入口相临的波浪文化城基坑即使用过本支护方式。3.5.2施工方法

该工法是以多轴型钻掘搅拌机在现场向一定深度进行钻掘，同时在钻头处喷出水泥系强化剂而与地基土反复混合搅拌，在各施工单元之间则采取重叠搭接施工，然后在水泥土混合体未结硬前插入H型钢或钢板作为其应力补强材，至水泥结硬，便形成一道具有一定强度和刚度的、连续完整的、无接缝的地下墙体。

SMW工法最常用的是三轴型钻掘搅拌机，其中钻杆有用于粘性土及用于砂砾土和基岩之分。SMW工法施工顺序如下：

⑴导沟开挖

桩位应平整碾压，确保50t履带吊和步履式桩机就为安全，然后测量放线，开挖导沟，确定是否有障碍物。⑵桩机就位

根据导沟位置铺设路基箱或钢板，检查此大型设备上下左右是否有障碍物，还要注意机身下有无电线电缆，移动结束后检查定位情况并及时纠正，确定无误后就位并调整桩身垂直度。

⑶水泥浆液制备

在施工现场搭设拌制平台，采用复合硅酸盐水泥，三轴搅拌一般水泥浆液水灰比控制在1.5:1，并按要求添加外掺剂。

⑷SMW钻拌

钻掘及搅拌，重复搅拌，三轴搅拌在钻杆下沉和提升时均应注入水泥浆液，并控制好钻进和提升速度。

⑸置放应力补强材（H型钢）

在H型钢表面均匀涂刷不薄于1mm的减摩剂，搅拌完成后50t吊机就位吊装型钢，型钢下放过程中要控制垂直度，靠型钢自重下放到标高。

⑹固定应力补强材

当SMW工法桩围护的基坑内主体结构物施工完毕后，配合吊车和大型千斤顶逐步顶升回收H型钢。

图9 SMW工法桩回收H型钢 图10 SMW工法桩施工机械

3.6深层搅拌水泥土围护墙 3.6.1适用范围

深层搅拌水泥土围护墙是采用深层搅拌机就地将土和输入的水泥浆强行搅拌,形成连续搭接的水泥土柱状加固体挡墙。水泥土围护墙优点:由于一般坑内无支撑,便于机械化快速挖土;具有挡土、止水的双重功能;一般情况下较经济;施工中无振动、无噪音、污染少、挤土轻微,因此在闹市区内施工更显出优越性。水泥土围护墙的缺点:首先是位移相对较大,尤其在基坑长度大时,为此可采取中间加墩、起拱等措施以限制过大的位移;其次是厚度较 大,只有在红线位置和周围环境允许时才能采用,而且在水泥土搅拌桩施工时要注意防止影响周围环境。

我公司施工的杭州地铁项目市民中心站6号出入口杭州市市民中心大厦侧围护即使用过本支护方式。3.6.2施工方法

深层搅拌水泥土围护墙施工方式和和施工机械与SMW工法桩类似，深层搅拌机械将土体和水泥浆液混合形成连续的止水围护墙，在墙内无需加劲，由于刚度有限，所以搅拌墙一般有两道及以上，按照设计的排列规则，共同承担基坑的围护和止水。

图11 深层搅拌水泥土围护墙成桩施工过程

3.7地下连续墙 3.7.1适用范围

通常连续墙的厚度为600mm、800mm、1000mm，也有厚达1200mm的，但较少使用。地下连续墙刚度大，止水效果好，是支护结构中最强的支护型式，适用于地质条件差和复杂，基坑深度大，周边环境要求较高的基坑，本支护形式造价较高，施工要求专用设备。

我公司施工的杭州地铁项目市民中心站围护结构即使用本支护方式。3.7.2施工方法

连续墙施工主要施工工艺为：先构筑钢筋砼导墙，设备进场安装，单元槽段划分和导孔施工，成槽护壁泥浆池设置和拌制（及泥浆循环处理），然后进行液压抓斗成槽作业，土方凉晒装车外运，清底换浆清孔（及清刷槽段接头），再进行吊放钢筋笼与接头管（钢筋笼制作），布设混凝土浇注导管进行浆下浇注墙体混凝土顶拔接头管，最后冲洗混凝土 导管，清理现场并进行下一单元槽段成槽作业。

⑴施工前的准备

确定和安排机械所需作业面积：主要包括泥浆搅拌设备（泥浆搅拌设备以水池为主，水池总量为挖掘一个单元槽段土方量的2—3倍左右，即300—450m3）；钢筋笼加工及临时堆放场地（其地基做加固）；接头管和混凝土浇注导管的临时堆放场地以及其他用地。同时考虑给排水和供电设备。充分考虑护壁泥浆的制作和输送管路要满足施工要求。

⑵单元槽段划分

地下连续墙的施工是沿墙体的长度方向把地下连续墙划分成许多某种长度的施工单元即单元槽段。单元槽段长度根据设计及施工条件（挖槽机具的性能、泥浆储备池的容量、相邻结构物的影响、投入机械设备数量、混凝土供应能力和地质条件）初步确定槽幅平面长度为3.8米—7.2米。

⑶泥浆施工

地下连续墙施工，其护壁泥浆质量尤其重要，制备的泥浆需要经过试验才能确定各种参数。满足各项指标后才能用于施工现场，再生处理过的泥浆同样必须满足液压抓斗成槽各施工阶段泥浆的控制指标。

⑷导墙

地下连续墙成槽前先要构筑导墙，导墙是建造地下连续墙必不可少的临时构造物，在施工期间，导墙经常承受钢筋笼、浇注砼用的导管、钻机等静、动荷载的作用，因而必须认真设计和施工，才能进行地下连续墙的正式施工。

⑸导孔

液压抓斗挖槽时，在地下连续墙的放样轴线位置上，每隔3.8米—7.2米距离钻出垂直的导孔，孔径与墙厚相同。当挖槽地基软弱时，可以不钻导孔。导孔钻机采用旋挖钻机。

⑹挖槽施工

挖槽机械采用液压抓斗成槽槽长为3.8m—7.2m，采用2—3抓完成。

为保证成槽质量，液压抓斗在开孔入槽前检查仪表是否正常，纠偏推板是否能正常工作，液压系统是否有渗漏等。开始成槽2-7米时，挖掘速度不要太快放慢速度，以防止遇到地下障碍物保持仪表显示精度在1/500左右。在整个成槽过程中随时进行纠偏，始终保持显示精度在良好范围内。

整幅槽段挖到底后进行扫孔挖除铲平抓接部位的壁面及铲除槽底沉渣以消除槽底沉渣对将来墙体的沉降。施工方法是：有次序地一端向另一端铲挖，每移动50cm，使抓深控 制在同一设计标高。

⑺清底

挖槽和扫孔结束后，间隔1h后采用吸泥泵排泥进行清底换浆，清孔管的管底离槽底控制在10—20cn，并更换位置（间隔1m-1.5m）。清孔换浆的时间以出口浆指标符合要求为准。

⑻钢筋笼施工：

钢筋笼在现场加工制作。墙段钢筋设计计算除满足受力的需要，同时还要满足吊安的需要，网片要有足够的刚度。

根据设计图纸对钢筋笼进行加工制作，其中纵向钢筋底端距槽底的距离在10cm-20cm以上，水平钢筋的端部至混凝土表面留5cm-15cm的间隙。

为防止在下入钢筋笼时碰撞槽壁和钢筋笼垂直度，采用厚3.2mm（30cm╳50cm）钢板作为定位垫块焊接在钢筋笼上，即在每个单元槽段的钢筋笼前后两个面上分别在水平方向设置三块纵向间隔5m布置定位垫块。

根据单元槽长度确定钢筋笼预留灌注混凝土导管位置（槽段为3.2m-5.4m每1/3处预留灌注混凝土导管位置，槽段为5.4m—7.2m每1/4处预留灌注混凝土导管位置。预留导管间距不大于3m，预留导管位置和槽段端部接头部位不大于1.5m.）。

将网片组焊成骨架，吊安时不采用直接绑扎千斤绳起吊，而采用辅助起吊的扁担梁，对于较长的钢筋骨架，考虑两台吊车辅助起吊的方法。

⑼接头工程施工

清底结束后，插入直径大致与墙厚相同的接头管进行垂直下设。根据砼的硬化速度，依次适当的拔动接头管，在砼开始浇注约2小时后，为了便于使它与砼脱开，将接头管转动并将接头管拔其约10公分，在浇注完毕约2—3小时之后，采用起重机和千斤顶从墙段内将接头管慢慢地拔出来。先每次拔出10cm，拔到0.5m-1.0m，再每隔30min拔出0.5-1.0m，最后根据混凝土顶端的凝结状态全部拔出。接头管位置就形成了半圆形的榫槽。

在单元槽段的接头部位挖槽之后，对粘在接头表面上的沉渣进行清除。采用带刃角的专业工具沿接头表面插入将将附着物清除。从而避免接头部位的砼强度降低和接头部位漏水现象。

⑽砼浇注工程施工

单元槽清底后下设钢筋笼和接头管完毕，进行单元槽段砼浇注。地下连续墙的混凝土是在护壁泥浆下导管进行灌注的，地下连续墙的混凝土浇注按水下浇注的混凝土进行制备和灌注。

混凝土的配合比按设计要求通过试验确定，水泥采用普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥，水灰比不大于0.6，水泥用量不少于370kg/m3，坍落度保持18cm-22cm，根据混凝土浇注速度，可适当加入缓凝剂。配制混凝土的骨料不得大于40mm.接头管和钢筋笼就位后，检测槽底沉淀物不超过设计要求在4小时内浇注混凝土，浇注混凝土采。导管采用直径30cm钢导管，在浇注混凝土前对导管进行强度和密封试验，合格后方可使用。根据单元槽长度确定下设导管根数（槽段为3.2m-5.4m下设两根导管，槽段为5.4m—7.2m下设三根导管，导管间距不大于3m，导管位置和槽段端部接头部位不大于1.5m.），导管最初下设到距槽底30-40cm，导管埋入混凝土深度为2-6m，两根或三根导管浇注混凝土要均衡连续浇注，并保持两根或三根导管同时进行浇注，各导管处的混凝土面在同一标高上。浇注混凝土顶面高出设计标高300 mm-500 mm，待混凝土初凝后用风镐凿除。拔出接头管后进入另一单元槽段施工。

图12 导墙、机械及成槽过程图 图13 两台履带吊吊装钢筋笼

3.8钻孔围护桩+旋喷桩止水帷幕+钢支撑（锚索）等 3.8.1适用范围

钻孔灌注桩围护墙是排桩式中应用最多的一种,在我国得到广泛的应用。其多用于坑深7～20m 的基坑工程。钻孔灌注桩支护墙体的特点有:施工时无振动、无噪音等环境公害,无挤土现象,对周围环境影响小;墙身强度高,刚度大,支护稳定性好,变形小;由于现在市场上旋挖钻机较多，围护桩可以多个工作面同时施工,从而施工有利于组织、方便、工期可加快;但桩间缝隙易造成水土流失,一般需根据工程条件采取注浆、水泥搅拌桩、旋喷桩 等施工措施以解决挡水问题;适用于软粘土质、砂土地区、薄层砂砾层和软弱围岩区域适用;桩与桩之间主要通过桩顶冠梁和围檩连成整体,在内支撑或锚索嵌固的作用下每个桩体实现从而共同受力。我公司施工的长沙地铁项目杜花路站（钻孔围护桩+旋喷桩止水帷幕+钢支撑）和光达站（钻孔围护桩+旋喷桩止水帷幕+锚索）围护结构即使用本支护方式。3.8.2施工方法

⑴施工准备

进场施工便道业已完成，生产用电线路敷设完毕，生产用水管路排放选择合适位置，并对施工场地进行平整。桩位放样及埋设护桩。钻孔开始前根据桩位点设置护筒。

⑵钻机就位

钻孔灌注桩一般采用旋挖钻机（遇孤石或坚硬岩层采用冲击钻机，遇上方有障碍物或机械就位困难区域采用人工挖孔桩），钻机就位应保持平稳，不发生倾斜、位移，当钻头对准桩位中心十字线时，各项数据即可锁定，勿需再作调整。钻机就位后钻头中心和桩位中心应对正准确，误差控制在2cm以内。

⑶钻进 ①泥浆制备

虽然本工程使用先进的无循环旋挖钻机，但泥浆制备同样重要，对桩孔起护壁作用，形成防渗、防水帷幕。以孔内高于地下水位的泥浆侧压力平衡孔壁土压力和孔周水压力，悬浮土渣，携带土渣出桩孔，减小沉渣厚度。

护壁泥浆根据护壁效果酌情加入相应的分散剂、增黏剂、加重剂、防漏剂等外加剂。以此保证成孔质量。

②钻机在就位准确后，泥浆制备合格后开始钻进，钻进时每回转进尺控制在60cm左右，刚开始要放慢旋挖速度，并注意放斗要稳，提斗要慢，特别是在孔口5-8m段旋挖过程中要注意通过控制盘来监控垂直度，如有偏差及时进行纠正，同时及时向孔内注浆，使孔内水头保持一定高度，以增加压力，保证护壁的质量。

⑷清孔

钻孔达到要求深度后，将钻斗留在原处机械旋转数圈，将孔底虚土尽量装入斗内，起钻后仍需对孔底虚土进行清理。一般用沉渣处理钻斗（带挡板的钻斗）来排出沉渣，若沉淀时间过长，则应采用水泵进行浊水循环。

⑸钢筋笼加工

钢筋笼原材料及加工焊接及均应符合相关要求，焊接的钢筋骨架要保证有足够的刚度和稳定性，以保证钢筋骨架在起吊和运输过程中不变形和发生错位。在加工时按设计添加 加劲筋，保证钢筋笼在运输过程中不发生变形。

⑹钢筋笼安装

在安装过程中，在钢筋笼吊放前应及时用“检孔器”对合格的成孔进行孔径、垂直度复测，如发现“检孔器”在下沉遇到障碍时应重新扫孔，为了保证钢筋笼起吊时不变形，采用两点吊，主吊点设在每节钢筋笼顶端，另一吊点设在距末端0.3L（钢筋笼长度）处。对于长钢筋笼，起吊前应设置临时支撑。起吊后，检查钢筋笼是否顺直，如有弯曲需整直。当钢筋笼进入孔口后，人工将其扶正徐徐下降，严禁摆动碰撞孔壁，同时解除临时支撑。钢筋笼下降到最后一个加劲筋处时，用型钢穿过加劲筋将钢筋笼临时支撑于钻机平台上。吊来第二个钢筋笼使上下两节位于同一竖直线上，进行焊接。直到全部钢筋笼吊放入孔，就位至设计标高为止。

⑺水下混凝土灌注

当孔底及孔壁渗入的地下水上升速度较大（大于6mm/min）时，可采用导管法在水中灌注混凝土，灌注前根据孔壁土质和地下水位调整孔内水位。混凝土坍落度宜为18～22cm。

ф600旋喷桩，间距400mmф600旋喷桩，间距1100mm钻孔围护桩ф800mm110011001100桩间C20网喷混凝土厚10mm挂网ф8@200×200mm图14 围护桩围护大样图

钻孔围护桩大样图

图15 钻孔桩机械（旋挖钻机）图16钻孔桩机械（冲击钻机）4结语

基坑支护作为一个结构体系，应要满足稳定和变形的要求，即通常规范所说的两种极限状态的要求，即承载能力极限状态和正常使用极限状态。所谓承载能力极限状态，对基坑支护来说就是支护结构破坏、倾倒、滑动或周边环境的破坏，出现较大范围的失稳。一般的设计要求是不允许支护结构出现这种极限状态的。而正常使用极限状态则是指支护结构的变形或是由于开挖引起周边土体产生的变形过大，影响正常使用，但未造成结构的失稳。因此，基坑支护设计相对于承载力极限状态要有足够的安全系数，不致使支护产生失稳，而在保证不出现失稳的条件下，还要控制位移量，不致影响周边建筑物的安全使用。因而，作为设计的计算理论，不但要能计算支护结构的稳定问题，还应计算其变形，并根据周边环境条件，控制变形在一定的范围内。

一般的支护结构位移控制以水平位移为主，主要是水平位移较直观，易于监测。水平位移控制与周边环境的要求有关，这就是通常规范中所谓的基坑安全等级的划分，对于基坑周边有较重要的构筑物需要保护的，则应控制小变形，此即为通常的一级基坑的位移要求；对于周边空旷，无构筑物需保护的，则位移量可大一些，理论上只要保证稳定即可，此即为通常所说的三级基坑的位移要求；介于一级和三级之间的，则为二级基坑的位移要求。

对于一级基坑的最大水平位移，一般宜不大于30mm，对于较深的基坑，应小于0.3％H（H为基坑开挖深度）。一般较刚性的支护结构，如挡土桩、连续墙加内支撑体系，其位移较小，可控制在30mm之内，对于土钉支护，地质条件较好，且采用超前支护、预应力锚杆等加强措施后可控制较小位移外，一般会大于30mm。

第三篇：试析庞德“在地铁车站”中的汉诗特性.

试析庞德“在地铁车站”中的汉诗特性

论文关键词：庞德 俳句 汉诗 对偶句 诗律学

论文内容提要：尽管庞德本人以及中外学者将庞德的诗作“在地铁车站”视为俳句，但是，该诗所具有的日本俳句的特性其实并不典型，更多的则是汉语诗歌的重要品性。艺术形式而言，该诗所接受的汉诗特性主要体现在两个方面，一是包含两个复叠对比形象的典型的对偶句的特征，二是诗律学意义上的“字”这一概念的介入以及以此作为衡量单位所引发的诗律学上的探索和变革。而这一变革更是具有中文化交流过程中的独特作用和文化价值。

Abstract: Although the famous poem “In a Station of the Metro” is regarded as haiku poem by Ezra Pound himself and some of the Chinese and foreign scholars, we think that the features of Japanese haiku of this poem are not typical, and actually it is characteristic of the important quality of Chinese poetry.Artistically, the influence of classical Chinese poetry on this poem includes the following two aspects: one is the typical parallelism which has the contrasting imagery of the two lines, and the other is the intervention of the concept of the Chinese “word” on the versification of English poetry that causes the prosodic exploration and transformation.And it is this transformationthat has its unique function and cultural significance in the course of China-Western cultural exchange.Key words: Ezra Pound haiku Chinese poetry parallelism prosody

庞德的“在地铁车站”(In a Station of the Metro)在英美诗歌史上具有划时代的意义，是意象主义诗歌中最为著名的一首。该诗虽然只有短短的两行，却最能反映庞德的意象派诗学主张。对于这一首诗的艺术形式，由于庞德本人发话在先，人们无不例外地认为它是日本俳句式的诗作。尽管人们认为庞德是“二十世纪对中国诗最热情的美国现代诗人”（赵毅衡 17），可是对于“在地铁车站”的汉诗特性，人们则鲜有论述。西方和日本的一些学者干脆将此诗列为俳句的范畴。①我国也有学者认为：“此诗可谓学习日本俳句而用英文写作的登峰造极之作，表现了庞德刻意学习东方文字的锐志和巨大天才”(齐一 46)。

然而，无论庞德本人和一些评论者怎样坚持该诗如何具有日本俳句的特性，我们只要仔细分析文本，仅从艺术形式方面就可以看出这两行诗中所具有的汉语诗歌的重要品性。

一

关于这首诗，庞德曾在1916年回忆录中作过介绍：

三年前在巴黎，我在协约车站走出了地铁车厢，突然间，我看到了一个美丽的面孔，然后又看到一个，又看到一个，然后是一个美丽儿童的面孔，然后又是一个美丽的女人，那一天我整天努力寻找能表达我的感受的文字，我找不到我认为能与之相称的、或者像那种突发情感那样可爱的文字。那天晚上……我还在努力寻找的时候，忽然找到了表达方式。并不是说我找到了一些文字，而是出现了一个方程式。……不是用语言，而是用许多颜色的小斑点。……这种“一个意象的诗”，是一个叠加形式，即一个概念叠在另一个概念之上。我发现这对我为了摆脱那次在地铁的情感所造成的困境很有用。我写了一首三十行的诗，然后销毁了，一个月后，我又写了比那首短一半的诗；一年后我写了这首日本俳句式的诗句。（黄晋凯 150）

为了更好地说明问题，我们不管庞德如何声称，还是以文本为实：“ The apparition of these faces in the crowd:/Petals on a wet, black bough.”(这几张脸在人群中幻景般闪现：/湿漉漉的黑树枝上花瓣数点)（飞白 1145）。对于庞德的这首短诗，我们从创作及修改时间上进行考察，就可以感觉到汉诗对他的影响。从时间上看，庞德正是在1913年对汉诗发生了浓厚的兴趣。庞德系统阅读汉诗也是发生在1913年春夏。而到了1913年10月，他早已读了法文版的孔子和孟子的著作。而且我们对文本进行分析，仅从艺术形式上也不难看出，这两行诗有着汉语诗歌的一些重要特色。概括地说，这些特色主要体现在两个方面：一是对偶句的特征；二是诗律学意义上的“字”这一概念的介入。我们从这两个角度来对该诗进行分析，更能看出该诗所接受的汉语诗歌的影响。

二

先说该诗所具有的汉诗对偶句的特征。对偶句是汉诗的一个重要特征。刘勰《文心雕龙·丽辞》中的“丽”是骈俪的意思，“丽辞”即骈俪之辞，相当于今天人们所说的语言的对偶。刘勰《文心雕龙·丽辞》篇中说：“造化赋形，支体必双，神理为用，事不独立。夫心生文辞，运载百虑，高下相须，自然成对”（刘勰 421）。从而强调了客观事物的对偶状态。

这两行诗中，既没有动词，也没有人称，只是两个独立短语，中间还用分号隔开，但包含着两个复叠对比的意象：人群中隐约的面孔与黑树干上的花瓣。第一行描述诗人的具体经验：黑压压的人群中，突然幻影般地闪现出几个“美丽的面孔”；第二行进行隐喻，看见人群中清新美丽的面孔，犹如看到“湿漉漉的……花瓣数点”。第二行更加突出了色彩的对比：黑色树枝与鲜艳的花瓣。在情感力量方面，人群与湿漉漉的枝条，都令人感到冷漠、压抑；而美丽的面孔与花瓣，又使人感到耳目一新，有了爽朗轻快的感觉。

尽管表达方式是非个性化的、非抒情的，但本诗仍然给人以情感方面的力量，或许通过对比，还会引起现代城市生活中的心灵对自然美的依恋，对中世纪的传奇的向往。该诗虽然形式短小凝练，但形象具体鲜明而又淳朴含蓄。这一风格上的特征尽管日本俳句中也有，但同样是受益于中国古典诗歌的。而在结构形式方面，汉诗的特征就更为鲜明了，不仅有黑色树枝与鲜艳的花瓣这一色彩的对比以及强烈的画面感，而且有将不同时间和空间意象巧妙连接的对偶句的特征。而日本的俳句主要着眼于诗的意境，是不具有这种对偶句的形式特征的，俳句的“5－7－5”的三行排列，与对偶句形成了巨大的差异。更不用说庞德本人深深理解汉诗的这一技巧了，他曾总结汉诗的特点时极其中肯地写道：“中国诗中常用对偶句，把抽象和具体描写、不同时间和空间的意象巧妙地连接在一起”（宋柏年 252）。可见，庞德对于汉诗对偶句的理解和运用并非出于无意识，而是一种主动的借鉴和移植。

而俳句的英译一般也是以3个诗行和17音节（即“5－7－5形式”）②来处理的，有英语诗人在模仿俳句进行创作时，也是用3个诗行和17音节的结构模式。正如美国诗人詹姆斯·柯卡普（James Kirkup）用俳句形式所写的对俳句的定义：“Haiku should be just/Small stones dropping down a well/With a small splash”（Bowersviii）与庞德同时代但比他年长的另一意象主义作家、美国女诗人艾米·洛厄尔（Amy Lowell）就曾经创作过多首俳句，用的也是“5－7－5形式”。我们现以一首为例：“Last night it rained/Now in the desolate dawn,/Crying of blue jays”（Lowell126）.而且认为庞德的《在地铁车站》一诗具有日本俳句的特性的学者，还将此诗译为17音节的俳句形式：“面庞千万张，/人头攒动如花瓣，/湿黑树枝颤”(齐一 47)。可见，日本俳句与汉诗对偶句的结构形式方面的差异是显而易见的。如果是模仿俳句，庞德对当时的这种俳句形式理应知晓，但他并没有写成人所共知的“5－7－5”的俳句的结构形式，而是力图以汉诗中的对偶句的形式来表达他的感受和突出他的诗学主张。正是庞德对这种叠加形式的“方程式”的苦苦探索，影响了一代英美诗人。

三

我们再看诗律学意义上的“Word”这一概念的介入，探讨该诗的汉诗的特性以及这种介入所引发的英语诗歌中的诗律学的变革。按照一般的诗学理论来说，英语格律诗基本属于音节－重音诗律。汉语诗歌则属于纯音节诗律(如古体诗、近代民歌)和音节－音调诗律（如近体诗）。我们知道，汉诗中的结构单位“字”（Word 或 Chinese character）是不同于西方诗歌中的结构单位“音节”（Syllable）的。因为“字”的内涵要大于“音节”。英诗中的“Syllable”只是声音范畴的连接，而汉诗中的“字”却具有语义成分和声音连接的双重功能。只有以“字”（Word）作为衡量单位，才能真正领会汉语诗歌的独特品性。

首先，该诗不符合传统英诗音节－重音诗律中的任何一种格律。其次，它也不符合可归于纯音节诗律的日本俳句中的“5－7－5”17音节结构模式（就音节而言，是12＋7共19个音节）。考虑到庞德对汉诗所作的深入研究，我们可以发现，在庞德的复叠对比的两行诗中，每行各有4个实词，第一行为apparition、these、faces和crowd，第二行为petals、wet、black和bough。在此，庞德的确关注的是实词，而其余的虚词，在庞德看来是可以忽略的。庞德是深知源自汉诗的这一特征的。他也曾经总结道：“中国诗简洁、含蓄，意象之间不需要媒介，起连接作用的虚词往往可以省略”(宋柏年 252)。

第四篇：浅谈多种围护结构在某基坑围护施工中的应用

浅谈多种围护结构在某基坑围护施

工中的应用

某住宅区三期由8幢16至17层住宅楼、地下车库6个、2～3层纺工路沿街商铺和l幢2至3层商场组成，总建筑面积约为5．7万m2。本工程设一层连通地下室，基础形式为沉管灌注桩和预应力管桩基础。基坑设计开挖深度为3．30～4．90 m。

中国论文网 /2/view-12910678.htm

该场地基坑位于东面距离道路边线16．3～16．8 m之间，其外为城市南北向交通主干道，上有高压电缆管线、煤气管(埋深约1．2m)、自来水管(埋深约1．3 m)、联通管(埋深约1．2 m)和电信管(埋深约1．2 m)等地下管线，与本

工程最小距离分别为14．8 m、17．9 m和20．9 m。基坑南面距离道路边线22．9 m，道路边线南侧为城市东西向交通主干道。基坑与投入使用的一期建筑物的最小距离为8．0 m。基坑与二期已建建筑物的最小距离为19．1 m。基坑西侧有一临时施工道路。局部紧靠本工程基坑边。基坑一期与待建三期之间有多条一期已埋设的电缆管线、广电管线、污水管(埋深约1．2m)和雨水管(埋深约1．2／1”1)，与本工程最小距离为2．4m。

根据勘察报告，场地原为农田和农民住宅区，现已初步填土平整，部分场地为建筑废土所覆盖，场地中部因施工取土形成积水洼凹地，局部被泥浆水覆盖。基坑开挖深度影响范围内各土层主要物理力学性质指标见表1所示。

场地地下水属孔隙潜水型，勘探期

间在钻孔中测得孔内稳定潜水位埋深一般为0．2～1．1 m，相应的潜水位标高为1．7～1．2 m，地下潜水主要赋存于浅层粘性土中，富水性差，受河流和大气降水补给，潜水位埋深主要受场地微地貌形态控制，潜水位变化主要受控于大气降水和地表河水位，一般情况下地下潜水位略高于当地河水位，在高水位期间，潜水位甚至可达自然地面，地下潜水位随季节变化有所升降，变化幅度较小，一般年变幅为0．5～1．5 m。地下潜水对混凝土结构无腐蚀性；对混凝土结构中钢筋有弱腐蚀性。围护结构设计

综合场地地理位置、土质条件、基坑开挖深度和周围环境条件，本基坑围护具有如下特点：

(1)基坑开挖面积很大，基坑周长约1 400m，地下室围护1．2万余m2：

(2)基坑设计开挖深度为3．30～4．90 m；

(3)场地地基中软弱土层分布较均

匀，且地基浅部的软土层厚度在4m左右，其下卧层为力学性质较好的粘性土层；

(4)本工程周围环境条件尚可，但小区内部局部围墙和管线距本基坑较近。

放坡开挖可节约工程造价，经济性最好。在条件许可的情况下可优先选用。从本基坑的实际情况出发，基坑西侧局部距离本工程二期的几幢建筑物和地下室较近，大部分场地距在建建筑物均在22．0 m开外；且各地下室和主楼均为空地，因此可以考虑采用放坡开挖。

土钉墙围护结构具有经济性好、施工方便、施工工期短、安全可靠等优点。目前已在许多基坑工程中取得了成功的经验。同时，在土质条件比本工程差得多(软土含水量在60％以上)的上饶、九江等地土钉墙也得到了广泛应用，最大开挖深度已达7 m以上。

6l号楼B区北侧1．8 m处存在一污水管，采用其他形式的围护结构在软

土地基中往往变形较大，容易造成周围管线产生变形而开裂等现象，从而引发工程事故，因此采用内撑式排桩墙围护结构。内撑式排桩墙围护结构虽然造价略高一些，但具有可靠性好，围护结构受力合理。变形易控制等优点，尤其适合于在周围环境条件较差的基坑采用。

结合本工程上述特点，根据“安全、经济、方便施工”的原则。采用放坡开挖、复合土钉墙与内撑式排桩墙的围护方案是比较经济合适的。

计算参数及土工指标为：计算中考虑地表施工堆载15kPa：土压力计算采用土体固快指标，各土层物理力学性质指标根据勘察单位提供的本工程地质勘察报告取值。施工要求及现场监测

2．1 施工要求

土钉墙围护是随着基坑挖土的进行而逐步实施的，因此土钉墙施工与挖土作业交叉进行，二者的配合至关重要，直接关系到基坑的安全和施工工期，需

合理安排，分层进行。

基坑土方开挖应结合土钉墙施工，分层、分段进行，每层开挖深度不得超过1．5 m，每层分段开挖长度不得超过30m。开挖面宽度不得小于同层土钉长度，严禁超挖或在上一层未加固完毕就开挖下一层。

在机械开挖出支护坡面后，要求人工及时修整边坡，并进行第一层喷射混凝土的施工作业，尽可能缩短边坡暴露时间。土钉成孔后完成钢筋网布设工作，土钉注浆后及时布设加强筋并喷射第二层面层。

基坑底最后30 cm土方宜采用人工开挖，边挖土边施工基础垫层，并尽早施工地下室底板，缩短基坑暴露时间。在地下室底板达到80％设计强度等级，并采用毛石混凝土填实底板与围护桩之间的孔隙后，方可拆除支撑。

施工单位在土方开挖前。应制定详细的土方作业计划，待甲方、设计、施工单位同意后方可实施。

2．2 现场监测

本围护工程开挖深度、面积均较大，因此除进行安全可靠的围护体系设计、施工外，尚应进行现场监测，作到信息化施工。

本基坑监测内容如下：

(1)基坑开挖过程中，基坑周边深层土体的水平位移监测：

(2)基坑外(土钉墙顶)土体的沉降观测；

(3)周围环境监测：主要包括纺工路及其管线的沉降观测、有无裂缝产生及其发展情况。基坑土体水平位移预警值为45 mm 或坑顶水平位移连续3 d大于5mm／d。

2．3 应急措施

在基坑开挖过程中．如出现边坡水平位移超过警戒值，可采用基坑外卸土，坡顶超前锚杆注浆，加长、加密土钉以及放慢挖土速度的方法处理，必要时用土方或编织袋在坡脚采取反压回填措施。如申花路或地下管线沉降较大时。

可采用注浆加固地基等方法处理。在基坑开挖过程中，场地内应保证有一台挖土机可以随时调用。便于采取应急措施。结语

本工程因地制宜地采用放破开挖、土钉墙围护结构、内支撑式排桩围护结构及基坑降水多种手段相结合的围护方案是比较经济合理的，大大节约了工程造价。

放坡开挖可节约工程造价，但在软土层中放坡坡度较缓，由于回填土不易密实，应注意其产生的不利影响。

松木桩复合土钉墙或水泥搅拌桩复合土钉墙，有利于提高坡脚土体的承载力，提高基坑的整体稳定性并减小围护结构的位移。在土钉长度相同的情况下，后者土钉的覆盖范围小于前者，可以避免土钉超红线。

内撑式排桩墙围护结构可有效地控制围护结构的弯矩和变形，并具有较好的可靠性。本工程基坑开挖至坑底，围护结构的变形约3．85 cm左右，说明

围护结构设计是安全的。

第五篇：冻结施工在地铁中的应用

土体冻结加固技术在地铁施工中的应用

闫 磊

关键词：在地下工程施工中，面对软土和含水率高的土质，土体冻结加固技术作为一种封水性好、强度高、复原性好的环保型施工技术在工程中的应用逐渐增加，特别是在煤矿矿井建设中大量应用。目前，在地铁施工领域也大量应用了冻结加固技术。

摘 要：冻结技术 地铁施工 应用

一 技术现状

地层冻结加固技术是一种封水性好、强度高、复原性好的环保型施工技术，在我国矿山凿井领域得到广泛应用。近几年也因为其加固效果好、对地面影响小被城市地下工程广泛接受。随着冻结技术工艺的改进，地层冻结工法在地下工程中逐渐显现竞争力，是解决城市水资源浪费、环境污染和交通干扰的一种新技术，它将对城市地下工程设计和施工带来进步。

盾构法施工已经成为地铁隧道施工的主要工法，盾构法适合长距离、单一断面结构的隧道施工，对地面交通和环境影响小。但盾构法也离不开其他工法的辅助。例如盾构进出洞的工作井、区间联络通道等都需要研究配套的辅助工法施工。

上海地铁2号线的4个旁通道均采用地层水平冻结和暗挖施工，解决了重要建筑物、交通要道和黄浦江下连通道暗挖施工的技术难题。2001年广州地铁纪越区间隧道采用水平冻结施工通过断层带，冻结长度61ｍ也相继成功。目前正在建设中的上海地铁2 号线西延伸段，绝大多数的旁通道地层加固均采用冻结法。地层冻结加固技术为我国的城市隧道施工开创了新的途径。下面分析一下地层冻结应用的技术形式。

二 地层冻结的几种运用形式

2.1工作井垂直孔冻结

垂直孔冻结在矿山竖井施工中是相当成熟的特殊施工技术，既能适合松软流动表土的封水和加固，又能用于风化含水岩层的封水，国内最深的表土冻结深度达到383ｍ。垂直孔地层冻结施工可移植到城市工作竖井施工中，该技术在日本和西欧等发达国家的市政工程应用得较为广泛。其特点是加固强度高，能适应各种复杂的和大直径的竖井或深基坑维护，占用场地小，而且能恢复地层结构。图1是日本某工程的盾构工作井的冻结施工，采用垂直孔冻结施工工作井。在中粉细砂等流动较多地层中，降水、注浆的难度大，采用冻结法较为可靠。工作井采用垂直孔冻结值得推广应用。

图1 日本东京某供水隧道工作井、盾构进出洞垂直孔及水平孔冻结加固

2.2 重要地段和建筑下的水平孔冻结

由于城市交通的繁忙，建筑的拥挤，在地面对隧道采用垂直孔冻结行不通，为此需要在隧道内沿隧道纵向在隧道四周布设近似水平的冻结器。例如1998年在北京地铁“复八线”国贸桥下开展了暗挖隧道水平孔冻结施工技术研究，解决了国贸桥下南隧道拱顶粉细砂层冒顶的技术难题，有效保护了地面国贸立交桥的安全，在隧道一端一次冻结水平长度45ｍ，见照片1和图2。

照片1 北京地铁“复八线”国贸桥下隧道拱顶水平冻结

图2 北京地铁“复八线”国贸桥下隧道拱顶水平冻结 图3是瑞士苏黎世在建筑群下施工隧道，覆盖土层厚度小至6ｍ，在拱顶采用分段的地层冻结加固，确保了在隧道施工期间地面建筑的安全。

图3瑞士苏黎世Ｍｉｌｃｈｂｕｃｋ隧道在建筑群区下隧道拱顶冻结加固

2.3 隧道内的局部冻结施工

目前在地下水位较高的地区，有些隧道设计在地下水的水位。暗挖隧道主要涉及滞水和潜水的处理。对于这种条件，可以先对隧道的上半部分采取普通法施工，利用上半部分隧道的空间对下部采取分段分期局部冻结，多工作面施工。具体工法示意图见图4。

图4 隧道内局部冻结示意图

2.4 车站暗作冻土帷幕施工

在我国，该技术主要应用在北京的一些地铁车站施工，例如在王府井车站。在导洞内施工冻结帷幕墙，利用地表下的粘土隔水层，形成封闭隔水机构，在高强度的冻土结构保护下，进行大跨度的地下车站暗挖施工(图5)。在类似的浅表地层中含有多层隔水层的地区，通过技术创新，可充分发挥冻结法施工自身优势来提高施工技术经济效益。2.5 地下环境的保护

一些辅助工法如注浆和地下连续墙等，在城市地下工事的建设中往往会改变了原始地层和水力分布体系，对环境和水资源造成不利影响，例如造成河断流、泉断涌、区域地层不均匀沉降问题等。由于冻结地层具有复原性能，如在特定地段，采用冻土帷幕，能确保工程施工后地层的恢复，有效保护地下环境。图6是德国Ｄｕｉｓｂｅｒｇ市地铁隧道施工采用地层冻结来保护地层生态环境的施工示意图。

图5 车站导洞暗作冻土帷幕施工方案示意图

图6 冻土和连续墙结合确保地层水流通道示意图

三 在上海盾构隧道施工中的应用实例

盾构法施工隧道能减少对地面干扰，保护水资源，是城市隧道施工主体工法之一。但在盾构进出洞时，往往需要特殊的洞口加固，这是因为进出洞处地层受力复杂、扰动大，此时在盾构的进出洞处5～10ｍ范围内采用冻结加固是适宜的，根据具体条件，既可以采取地面垂直孔冻结（上海轨道交通2号线西延伸段与既有线在中山公园连接，此处的盾构进出洞土体加固即采用了冻结法），又可采取在工作井内的水平冻结，见图1。

盾构隧道施工适合长距离施工。通常在隧道之间设置各种用途的联络通道，由于工程量小，只能采取非盾构方式施工。因此从盾构隧道的系统性来考虑，地层冻结是不可缺少的辅助工法。图7是在上海地铁2号线，在隧道内进行地层冻结加固和暗挖施工。这里举出上海轨道交通2号线西延伸工程V标区间隧道旁通道施工的实例进行说明。

图7 上海地铁2号线旁通道冻结施工布置图

3.1 工程概况

间隧道旁通道位于隧道下行线里程XK4+288.933处，上行线里程SK4+288.892处，旁通道及泵站采取合并建造模式，其结构底部埋深约22.6m。其结构由与隧道管片相接的喇叭口、直墙圆弧拱结构的水平通道及中部矩形集水井三个部分组成。

旁通道所处地层均为第④层灰色淤泥质粘土。该土层具有高压缩性、低强度、灵敏度高、透水性强等特点，在动力作用下易产生流变现象，土体内聚力小、承载力低，无法自稳。考虑地面为道路车流量大，无施工场地。而冻结法加固可以在隧道内钻水平冻结孔进行土体加固，且用冻结法加固土体具有强度高，封水性好，安全可靠。因此决定，采用冻结法在隧道内进行土体加固。3.2 冻结施工 3.2.1 冻结孔施工

根据上海市旁通道冻结孔施工的成功经验，用金刚石取芯钻开孔，跟管钻进法下冻结管。冻结孔开孔前，在布孔范围内打小孔径探孔，探测地层稳定情况。如发现有严重漏水冒泥现象，先进行水泥—水玻璃双液壁后注浆，以提高孔口附近地层稳定性，然后再钻进冻结孔。每个钻孔都设有孔口管，并安装钻孔密封装置，以防钻进时大量出泥、出水。

针对施工冻结孔时容易产生涌砂涌水现象，应当采用强力水平钻机，尽量实现无泥浆钻进。如发现钻孔泥水流失，及时进行补浆。钻进过程中，应当避开管片的钢筋，不损坏管片结构强度。3.2.2 冻结加固

在施工中冻结过程分为积极冻结和维护冻结两个阶段，积极冻结指开挖前对土体进行强力冻结加固的阶段；维护冻结指在开挖过程中对冻土帷幕进行维护的阶段，以保证施工安全。

在冻结设备安装完毕后应进行调试和试运转。检测盐水温度、测温孔温度和冻土帷幕扩展情况，必要时调整冻结系统运行参数。冻结系统运转正常后进入积极冻结。在积极冻结过程中，要根据实测温度资料判断冻土帷幕是否交圈和达到设计厚度，同时要监测冻土帷幕与隧道的胶结情况，测温判断冻土帷幕交圈并达到设计厚度且与隧道完全胶结后再进行探孔试挖，确认冻土帷幕内土层基本无压力后再进行正式开挖。

由于混凝土和钢管片相对于土层要容易散热得多，会影响隧道管片附近土层的冻结速度，从而影响冻土帷幕的整体稳定性和封水性。特别是要保证旁通道喇叭口部位冻土帷幕的厚度和强度及与管片的完全胶结，在冻结孔施工端喇叭口部位布置三排孔加强冻结,在对侧隧道布置冷冻板。所有的钢管片的格栅要用砼充填密实，同时管片外面采用PEF板隔热保温，以减少冷量损失，在冻土墙与管片胶结处放置测温点，以加强对冻土墙与管片胶结状况的检测。3.3 开挖

经探孔确认可以进行正式开挖后，打开钢管片，然后采用矿山法进行暗挖施工。根据工程结构特点，旁通道开挖掘进采取分区分层方式进行，其施工顺序如图8所示。

图8旁通道开挖顺序图

由于土体采用冻结法加固，冻土强度较高，冻结帷幕承载能力大，因而开挖时（除喇叭口处侧墙和拱顶外）可以采用全断面一次开挖，开挖步距为0.3m～0.5m，通道、集水井开挖步距为0.5m。两端喇叭口处断面较大，为减轻开挖对隧道变形的影响，开挖步距控制为0.3m。3.4 冻结效果

冻结41天后进行开挖，由于冻结管布置合理，形成的冻结帷幕将整个施工区域全部包括。在开挖过程中，由于冻结帷幕的保护，施工能够安全的进行。根据土体开挖过程中的实际观测，在距冻结管2.3米处，土体即成胶状，温度4~6℃，自立性很好。在距冻结管1~1.5米处，土体温度即可达到零下，强度很高，需要用风枪开凿。

四 应用前景分析

每一种工法都有其技术优势和局限。地层冻结法也不例外。推广地层冻结施工不仅需要结合具体条件，而且还应有创造性地开发和利用。

4.1 适应性

将地层冻结作为浅埋暗挖施工的辅助工法，和管棚、小导管注浆等其他配套技术相比，它的优点是施工安全，工期可靠、适应性强,加固强度高、封水性能好,地表的位移小。不足之处是需要扩大面，准备期较长，价格相对较高。

盾构法施工也是地铁区间隧道施工的发展趋势。大规模的盾构施工不但不会削弱地层冻结技术应用优势，相反为地层冻结创造更多机会。因为盾构的进出洞以及区间隧道之间的联络通道是地层冻结的用武之地。和降水、连续墙帷幕相比,它的环保性能好，保护水资源和地层结构,成本也相对较低。

随着地下隧道网络的加密，隧道和隧道的立交、隧道和地面重要建筑、交通要道之间的交叉等问题相继会出现，地层冻结将以其高强度、高安全性等优势,赢得市场份额。4.2 技术持续改进

(1)冻结施工有一整套工序，它包括打钻、安装、积极冻结、维护冻结等,这些工序应有机地纳入地下工事系统中，提高平行作业率，增加作业面，有利于发挥地层冻结的技术优势。

(2)开发适合于地下狭小环境下冻结孔快速施工的全方位钻机，能更有效地布置冻结孔。进一步研究长距离水平孔钻进，提高冻结器铺设的精度和施工速度，有利于大规模、高效能地发挥地层冻结的综合优势。

(3)冻结加固后的隧道有了稳定安全的施工条件，应提高机械化掘衬施工水平，即配套土体和周边冻土的开挖、装运和衬砌施工的机械设备，提高施工速度，有利于降低冻结和掘衬成本。