杭州市地铁集团有限责任公司运营分公司310017
摘要：某市1号地块为住宅用地，项目建设横跨正在试运营的地铁2号线，由于地铁隧道为柔性结构的盾构管片，对周围土体的扰动极为敏感，且变形控制严格，因此该项目基坑开挖特别是地铁核心区（地铁范围内30米）基坑的开挖对地铁隧道的保护是本工程的重点控制性工程，为了防止开挖过程中地铁变形过大，因此采取有效的措施，制定可行的基坑开挖方案是本项目的关键。
一工程概况：
1号地块项目分为南北地块，北地块为20380m2，南地块为14035m2。地铁2号线盾构隧道与1号地块基坑用地红线成25°交叉穿越基坑北地块，目前地铁正在开展试运营工作，地铁隧道结构在基坑范围内埋深为20.700~21.400m，地块基坑坑底与隧道结构顶面的距离为9.300~10.000m。
1号地块项目与地铁的立面图
二地质水文情况：
地铁隧道埋深范围内为砂质粉土和淤泥质粉质粘土；砂质粉土：深灰色、青灰色，很湿，稍密—中密，薄层状，土质不纯，局部夹少量粘性土。摇振反应迅速，无光泽，干强度低，韧性低。本层物理力学性质一般，具中等压缩性，局部分布。淤泥质粉质粘土：灰色，流塑。厚层状构造，含少量腐殖质，局部夹薄层粉土，夹贝壳碎片。无摇振反应，切面较光滑，干强度、韧性偏高；局部为淤泥质粘土或粉质粘土。局部层底贝壳较多。本层物理力学性质差，具高压缩性。全场分布，北区块埋深和厚度均比南区块大。
三相关情况说明
1、地铁隧道加固保护设计方案
地铁盾构隧道约30米范围内（除采用双排TRD结合内插型钢外）采用大直径（φ1000@1400）硬咬合桩或φ1000@1200钻孔灌注桩结合二道钢筋混凝土支撑支护，咬合桩及钻孔桩外侧采用TRD止水桩予以加强并起挡土止水作用，以确保基坑临近地铁位置止水挡土安全，该区域坑底采用三轴水泥搅拌桩对隧道周围土体进行加固。
2、地铁结构变形量控制指标
核心区基坑第三层土方开挖分块图
1、开挖原则及措施
（1）土方开挖应分区分段进行，挖土次序严格遵循＂分层开挖，严禁超挖，先撑后挖＂及＂大基坑，小开挖＂的原则，根据后浇带位置及基坑挖深分区分段开挖。在施工程序上做到分层开挖，分层支护；土方开挖必须和支护施工密切配合，严禁超挖。挖土至基础板底标高24小时内必须施工完成砼垫层，垫层应延伸至围护结构边，并抓紧施工伸至围护结构边，施工承台及基础底板。在前一区块完成土方开挖及垫层施工后，才能进行相邻区块的开挖。
（2）最后30cm土方人工开挖，严禁超挖。挖土至坑底24小时内须施工完成素混凝土垫层;地连墙边无垫层暴露长度不得超过25m，素混凝土垫层应延伸至围护体边，并抓紧施工承台及基础底板。
（3）应控制坑内开挖土坡高差及坡度，防止坑内土体滑坡。坑内相邻分区间临时放坡的坡度应小于1：1（高宽比）、高差小于3.0m。立柱四周土体应对称均匀开挖。
2、开挖方案
（1）第一层土方开挖
第一层土方开挖采用大开挖的形式，从自然地面开挖至-4.80m（第一道支撑梁垫层底），随挖随施工第一道砼支撑、围檩，土方开挖深度3.6m左右，自北向南，首先完成西北角角撑，其次完成东北角角撑，最后完成中间对撑。
（2）第二层土方开挖
待已施工的压顶梁和第一道砼支撑达到80%设计强度后，开始A区第二层土方开挖，第二层土方开挖采用分块开挖的形式，分为4块A1-A4，每块长36米，采用跳跃式开挖的方式，从-4.80m开挖至-7.80m土方开挖深度3.3m，南北方向土方开挖放坡坡度为1:1，延盾构方向土方开挖放坡坡度为1：0.3，减少土方卸载。
（3）第三层土方开挖
第三层土方开挖严格按照图中所示的分区进行分层分段开挖，每一施工段开挖长度约6m，分层开挖，每层开挖深度不大于1.0m，采取从中间向两端隔二跳跃式开挖施工；自-8.10m开挖至-10.62m，开挖深度2.52m，南北方向施工分级放坡，每级放坡高差不大于3.0m，中间放坡平台宽度不小于3m。在东西方向土方开挖深度小，放坡坡度1:0.3，为考虑地铁上方防止隆起上浮，尽量保留上部土方量，减少土方卸载。
挖土至基础板底标高24小时内必须施工完成砼垫层，垫层应延伸至围护结构边，并抓紧施工伸至围护结构边，施工承台及基础底板。在前一区块完成土方开挖及垫层施工后，才能进行相邻区块的开挖。
3、相关的保护措施
（1）隧道上方核心区土方前一块土方开挖至坑底后及时浇筑配筋垫层(垫层与抗拔桩之间需要有效连接)，待垫层强度达到设计强度80%后才可进行下一区块土方开挖；每一区块由中间至两边对称开挖，开挖土方为水泥加固土，为了减小施工振动对下部地铁隧道结构的影响，土方开挖不得采用对周边环境影响大的爆破、冲击、振冲等方案。
（2）A区采用PC-120型挖掘机翻挖土方至放坡边线，由PC-200型挖掘机站在放坡边线装车，PC-200型挖掘机下应满铺2cm后钢板分摊荷载，采用8m3容量的土方运输车辆进行运输，严禁超载
（3）基坑周围10m范围内堆载不得超过20kPa。严禁将土方堆放于基坑四周，严禁在基坑边行走重车。
（4）坑内相邻分区间临时放坡的坡度应小于1：1（高宽比）、高差小于3.0m。
（5）土方开挖期间加强监测，做到信息化管理。如监测数据发生明显变化或存在加速变化的趋势，应立即停止相应范围内的土方开挖，及时分析原因，采取相应措施进行处理，如设置应急锚索、回填反压等应急措施。
五地铁隧道变形情况
通过施工方的精心组织、严格按照施工方案施工，本工程基坑开挖过程中，隧道上浮4mm，收敛10mm，各项变形指标均满足地铁隧道变形要求，达到了预期的目标。