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摘要：大深基坑开挖施工是隧道工程施工的关键点，施工极为复杂，本文探讨了城市隧道大深基坑的施工及监测方法，以确保深基坑施工的质量。
关键词：隧道工程；大深基坑；施工方法；监测
大深基坑施工是隧道工程中常见的施工工程，该施工工程极为复杂，是隧道工程施工的重点，直接决定着隧道工程的施工质量[1]。大深基坑施工常常存在坑底涌水、基坑降水、地表沉降及隆起等问题[2]，这就给其维护结构控制的稳定性及周围支撑施工等提出较高要求，本文以隧道施工大深基坑维护结构的施工方法为切入点，探讨隧道工程大深基坑的施工方式。
1.隧道工程大深基坑维护结构及其施工技术
1.1隧道工程概况
该隧道工程全长979米，封闭段长765米，基坑最大深度12米，最小6.03米，宽度29米，为大深度基坑。大深基坑地层分层为，1层为杂填土（厚0.8-4.5米）和淤泥层（厚度0.6-3.2米）；2层为可塑和硬塑的粉质黏土，其厚度分别为0.6-7.1米和3.6-9.9米，该层分布在全施工场地；3层为黄灰色中细砂，厚度为4.4-8.6米，局部含粉质黏土和粉土，分布于全施工场地。其中1层为软土层，属流塑、软塑态，2层为膨胀土，隧道工程施工开挖的深基坑范围多为软土层，不利于深基坑安全。施工场地的地下水主要为杂填土、淤泥层中赋存的和上层滞水，以及砂性土层中赋存的承压水，滞水水量、水位因季节变化而变化，且受生活排水、大气降水的不给渗透影响。但因深基坑坑底的黏性土层较厚，所以深基坑受承压水的影响不大。
1.2深基坑围护结构施工
依据类似工程的深基坑施工方案，选择本深基坑围护结构方案时选择了内支撑+地下连续墙、内支撑+灌注桩排桩的支护方案。深基坑围护结构为地下连续墙时对施工环境的影响不大，水平变形小且抗侧刚度较大，地下连续墙不但可以用作挡土结构，也可用作止水帷幕[3]，能够同时发挥其止水和挡土的作用，然而地下连续墙主要用于保护要求比较高的建筑物及深基坑自身防水及变形要求高、坑内空间小等工程施工中，对于大深基坑施工来说具有良好的经济性。因本隧道深基坑开挖深度大部分在6.03-8.9米，选用地下连续墙结构的成本较高。因此本深基坑围护结构施工选用内支撑+灌注桩排桩的支护方案，灌注桩排桩为水泥搅拌桩，内支撑为钢筋混凝土、钢管来支撑，以更好地防止基坑变形。在深基坑围护结构施工中，首先应放样测量，开挖导向槽，设置定位型钢导向，桩基机械设备到位后制备水泥浆液，而后对桩底喷气、喷浆搅拌，并将喷浆和喷气搅拌上升到桩顶标高处垂直定位、起吊型钢，核校型钢垂直度并插入和固定型钢。
1.3深基坑地下水施工处理
隧道工程深基坑施工场地地下水主要是孔隙承压水和上层滞水两类，上层滞水主要赋存在深基坑杂填土内，具有较强的渗透性，需要重视地表防排水，与深基坑的外侧设置截水沟并引入市政排水系统，以防止深基坑内渗进地面雨水[4]。同时，还应设置搅拌桩以防止淤泥层呈现涌现现象，搅拌桩掺入水泥量应为20%，顶面控制在0.5米。在深基坑降水施工中，应先做好施工准备，施工位置放样，准备好所用的钻孔机后进行打孔，清理钻孔后换浆，并安装井管。填入砂浆后洗井，并进行预抽水。
2深基坑施工方式
2.1深基坑开挖施工及支撑方式
开挖深基坑首先做好施工准备，依据先支撑后挖掘的原则进行施工，挖到支撑地面标高处应即刻实施钢筋混凝土支撑，而后分层、对称、分块、限时及平衡地开挖。首道支撑为混凝土支撑，平均支撑间距为8米，局部节段可加密支撑，联系梁、冠梁均为混凝土。钢筋支撑施工中，首先要检查混凝土支撑、冠梁、联系梁及板撑所用钢筋的种类及规格，检查其是否符合施工要求。同时严格依据深基坑施工规范标准对钢筋实施焊接加工及绑扎，并确保各种焊缝、搭接的质量。
2.2模板制立及浇筑混凝土
制定各构件的模板均采用竹胶板，厚度15毫米，以方木及钢管脚手架机芯支撑。模板制立前应施工10厘米厚的混凝土垫层，加铺隔离毡，以保证开挖施工后混凝土抵扣的平整光滑；模板接缝密实不可漏浆，清理混凝土、模板接触面，确保其干净后涂刷脱模剂。同时，模板轴线偏差不超过5毫米，两模板相邻面高低相差不超过2毫米，表面平整度误差不超过5毫米，以确保支撑的稳固。
在混凝土浇筑施工中，首先清理干净模板及钢筋上的杂物及油污，堵严模板孔洞及缝隙，而后浇水湿润，由高处向下浇筑，倾落高度不超过2米，连续、分层浇筑，每层浇筑厚度为30厘米，并利用插入式振动棒振捣混凝土。
2.3安装钢支撑
钢支撑主要采用法兰盘连接，一端为活络头，采用螺栓和法兰盘连接，但偏差不应超过2厘米，预应力端应备好千斤顶底座。吊装钢支撑过程中，在吊装到位时应活络头一端拉出顶住围护桩，而后在定压位置放置2台液压千斤顶，千斤顶两端分别在底座和维护桩上，接通油管后开泵加预应力，预应力符合要求后以钢楔块撑紧端头缝隙并焊牢。施工中应防止机械触碰钢支撑，以免出现失稳现象，并24小时密切观察钢支撑预加轴力及钢楔子，若轴力下降或钢楔子发生松动，应及时加压或加固。
3.变形监测结果
隧道施工受到周围环境及施工方法的影响，工程深基坑的开挖、钻孔、拆除支撑等施工都会影响隧道运营，给其带来一定的安全隐患。所以应在支护桩施工前实施监测，对隧道床沉降、结构沉降及隧道收敛等内容进行监测。
3.1结构沉降施工监测结果
监测结果显示，隧道结构沉降中，距离大深基坑最近的右线隧道的结构沉降最大量-5.89毫米，上行线结构的最大沉降量为-2.69毫米，隧道结构沉降量均在1厘米的预警值内，隧道变形被控制在标准范围内。同时发现大深基坑施工过程中隧道结构沉降较为平缓，位于基坑最贱且埋深较浅处的沉降量最大，上行线沉降量低于下行线的沉降量，上行线距离大深基坑远埋深大处受深基坑的影响较小。所以，此隧道工程大深基坑施工对隧道结构沉降的影响较小，其变形控制在规范标准内。
3.2道床沉降及结构收敛监测结果
隧道床沉降的监测结果显示，其下行线累计最大沉降量为-3.86毫米，上行线累计最大沉降量为-2.41毫米，沉降量均低于1厘米的预警值，隧道变形被控制在标准规范内。同时，应用全站仪对隧道结构收敛进行监测，数据显示其下行线收敛最大值为8.35毫米，上行线最大收敛至为3.79毫米，其收敛值均在不超过1厘米的预警值内。开挖大深基坑东北端时，下行线收敛值变化较大，完成开挖后其收敛值渐趋稳定，并逐渐下降。在回填大深基坑时隧道收敛值较为稳定。监测临近大深基坑隧道结果显示，大深基坑施工过程中，并未对周围环境造成影响，此结果显示该隧道工程的施工方案及支护设计较好地保护了周围环境内的建筑无机区间隧道。
总之，本文通过市政隧道工程中大深基坑施工的探讨，采用内支撑结构+钻孔灌注桩排桩结构设计支护方案，并详细介绍了施工控制方法，大深基坑施工状况及监测数据显示，此施工方法及设计方案能够有效地确保其周围环境不受影响，并解决了大深基坑施工中存在的安全隐患即质量问题，从而确保了大深基坑施工的顺利开展，确保了工程的进度。
参考文献：
[1]孟祥筝.基坑开挖对邻近地铁区间影响的数值模拟分析[J].广东土木与建筑,2019,26(05):44-47.
[2]龚亮,靳建军,陈胜,刘雪珠,闵凡路.深埋隧道圆形基坑围护结构变形特性及控制指标探讨[J].防灾减灾工程学报,2019,39(02):316-322+346.
[3]许浩.深基坑降水及自动化监测在超长超深超宽叠型穿湖隧道工程施工中的应用[J].工程技术研究,2019,4(05):59-60.
[4]林煌超,谢建斌,陈彦昇,张水兵,马腾飞.深厚圆砾土层深基坑截水帷幕深度对紧邻地铁隧道变形研究[J].石家庄铁道大学学报(自然科学版),2018,31(04):10-18.