SPM_平安金融中心项目_施工管理阶段（桩基）_02地铁保护专项施工方案

对AZH1巨型桩护壁采取如下措施：桩超前，沿护壁周围布设2排微型桩，每排72根， 每花型布置，桩长从现有坑底至中风化面，桩径220mm，内置12.6普通工字钢；成整体，第 一模护壁和微型桩一起浇筑，顶部设置600×1500冠梁；早支护，开挖深度超过30cm立即喷 射混凝土，厚度70mm，与微型桩一起形成初期支护，护壁及冠梁采用C45早强混凝土，护壁 每隔2模采用1模C60早强砼；短进尺，护壁每模高度为65cm；防下沉，为加强上下护壁连 接及防止巨型桩护壁下沉，将一部分微型桩与护壁砼一起浇筑，同时将上下连接筋由Φ12连

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接400mm改为Φ10连接500mm。 对AZH2巨型桩护壁采取如下措施：桩超前，沿护壁周围布设2排微型桩，每排60根， 梅花型布置，桩长从现有坑底至中风化面，桩径220mm，内置12.6普通工字钢；成整体，第 一模护壁和微型桩一起浇筑，顶部设置400×1000冠梁；早支护，开挖深度超过30cm立即喷 射混凝土，厚度70mm，与微型桩一起形成初期支护，护壁及冠梁采用C45早强混凝土，护壁 每隔2模采用1模C60早强砼；短进尺，护壁每模高度为65cm；防下沉，为加强上下护壁连 接及防止巨型桩护壁下沉，将一部分微型桩与护壁砼一起浇筑，同时将上下连接筋由Φ10连 接400mm改为Φ10连接500mm。

别墅标准规范范本1.2.5加强初期支护措施

根据抽水试验结果，本场地的基岩裂水非常丰富，鉴于巨型桩开挖面较大，属于深基 中的深基坑工程，根据专家意见提出对护壁加强初期支护措施，结合现场桩型及地质情况， 别采取如下对应措施： 1）巨型桩采用2排超前微型桩护壁（工字钢+灌浆）一专门针对桩径8.0米的AZH1型桩 及5.7米的AZH2型桩的超前支护措施，作为除了沿坑底周边进行整体灌浆止水外（第 1道桩基外围加固及止水防线），对巨型桩采取化整为零的方法予以处理（第2道针 对单根巨型桩护壁的加固及灌浆所设置的防线）。 2） 开挖后迅速初喷，针对桩径8.0米的AZH1巨型桩及5.7米的AZH2巨型桩每开挖30cm 后，迅速喷射素砼，形成初期支护（第3道针对减少巨型桩开挖导致水土流失及应力 释放所设置的防线）；巨型桩护壁砼采用C45早强砼，每隔2模采用1模C60早强砼。 3）对个别强风化岩及中凤化岩松散裂隙多、涌水量大的桩向下开挖及扩底极不安全，可 采用喷射钢纤维砼及钢模加支撑的方式，支撑则采用50钢管（每一米深布置一道水平 撑），以使使桩孔开挖面尽快形成初期支护（第4道针对个别特殊情况设置的防线）。 4） 坑内个别挖孔桩位基岩裂隙水较大的采用管超前、严灌浆的超前小导管灌浆方法。小 导管灌浆法具有施工工艺简单、无需大型机具、可操作性强、经济效益好等优点，其 实质是在拟开挖的挖孔桩周围利用小导管灌浆形成一定强度和厚度的水泥浆封闭圆 环，以提高挖孔桩护壁周围岩土体的自承能力和稳定性（第5道针对个别特殊情况设 置的防线）。

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第2章工程概况及对地铁的影响因素分析

平安金融中心由中国平安人寿保险股份有限公司投资建设，国内设计单位为中建国际 （深圳）设计顾问有限公司。本项目位于深圳福由区1号地块。处于益由路、福华路、中心 二路、福华三路所围地块内。场地东侧益田路地下有规划中广深港客运专线，从地下采用盾 沟推进形式，北侧福华路地下1号线地铁已经投入使用，有地铁竖井，地下室结构与地铁出 入口连通。南侧是福华三路，为次千道；西侧为城市支路中心二路，中心二路西侧是大型购 物广场COCOPARK。场地位置示意图及场地剖面位置关系示意图如下所示：

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根据钻探揭露，场地内分布的地层主要有人工填土层、第四系全新统冲积层、上更新 共积层及中更新统残积层，下伏基岩为燕山晚期花岗岩。其野外特征按自上而下的顺序 如下：

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成，不均匀地混碎石、角砾及粘性土，硬杂质含量大于30%，未经分层压实，场地北侧因受 地铁前期施工影响，回填厚度较大，下部主要由花岗岩残积土堆填组成。堆填时间5～10 年，松散~稍密，各钻孔均遇见该层，层厚2.10～8.80m，平均厚度3.76m。

2.2.2第四系全新统冲积层

第四系全新统冲积层（Q4"）含有机质粉质粘土②：褐灰色，含少量有机质，稍有腥臭味， 底部含细砂，局部钻孔含有机质较高，含腐木屑较多，呈湿～很湿，软塑～可塑。摇振无反 应，土面稍有光滑，干强度及韧性较高。该层主要分布于场地中北侧，见于钻孔JK66、JK69 JK71、JK73、JK87、JK89～JK94号，层厚0.60～2.20m，平均厚度1.32m

2.2.3第四系上更新统冲洪积层

第四系上更新统冲洪积层（Q31+p）由粘土、中粗砂、粉细砂、粉质粘土、含有机质粉质 粗砾砂等6层构成。

2.2.3.4粉质粘土

2.2.3.5含有机质粉质粘土

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2.2.3.6 粗砾砂

2.2.4第四系中更新统残积层

2.2.4.1燕山晚期花岗岩

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2.2.4.8微风化花岗岩

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2.2.5抽水试验结论

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岩层中的地下水主要为裂隙水，水量的大小与裂隙的发育情况有很大的关系，国 施工中抽水量可能比本报告中数据有所偏大，

下水主要为裂隙水，水量的大小与裂隙的发育情况有很大的关系，因此桩基 能比本报告中数据有所偏大，

1）根据基坑支护结构的监测数据综合分析，基坑支护结构的变形（位移、沉降、测斜） 应力（土压力、孔隙水压力、支撑应力、环撑应力、腰梁应力）变化累计值相对较 小，目前监测数据未出现异常波动，一般均小于报警值，在可控范围内。基坑支护 结构目前处于安全可控状态。 2）基坑支护施工造成周边地下水位降幅较大，同时，基坑周边建（构）筑物出现不同 程度的变形（地铁D出入口结构、风亭、地铁轨行区、北侧道路、西侧广场以及周 边地面），特别是北侧，目前地铁轨行区的常规监测沉降量累计值最大为19.7mm，已 经超过16mm的报警值。 3）目前，基坑底北侧止水惟幕基本形成，北侧地下水位局部上升，从2010年12月底 采取应急措施后，各项监测数据累计变化速率明显变小，特别是隧道结构沉降变化 无明显加快发展趋势，近2个月内处于小幅波动状态

2.4对地铁的影响因素分析

2.4.1基坑开挖对地铁的影响分析

AZH1巨型挖孔桩升挖直径达9.5米（含护壁），离地铁最近的巨型桩从升孔至桩底的深 度达到40.3米，属于深基坑中的深基坑工程。故原有基坑的开挖及巨型挖孔桩开挖会对地 铁产生耦合影响。 基坑工程是支护结构、降水以及基坑开挖的系统工程，其对环境的影响主要分如下三类： 围护结构施工过程中产生的挤土效应或土体损失引起的相邻地面隆起或沉降；长时间、大幅 度降低地下水可能引起地面沉降，从而引起邻近建（构）筑物及地下管线的变形及开裂；基

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坑开挖时产生的不平衡力、软粘土发生蠕变和坑外水土流失而导致周围土体及围护墙向开挖 区发生侧移动、地面沉降及坑底隆起，从而引起紧邻建（构）筑物及地下管线的侧移、沉降 或倾斜。基坑工程的支护结构施工、降水以及基坑开挖是影响周边环境的“源头”，因此保 护基坑周边的环境应首先从“源头”上采取措施减小基坑的变形，从而减小基坑工程施工对 周边环境的影响。其次，可从基坑变形的传播途径上采取措施，切断或减小土体变形对周边 环境的影响。第三，还可从提高基坑周边环境的抵抗变形能力方面采取措施，减小建（构 筑物、地下管线或设施的变形

2.4.2挖孔桩降水对周边环境的影响

2.4.2.1降水引起地面沉降的机理分析

土体一般由土体颗粒，孔隙水和气体三相组成。一般认为土体变形是孔隙水排出，气体 体积减小和土体骨架发生错动而造成的。饱和土中的孔隙水压缩量很小，孔隙体积变化主要 是孔隙水排出引起；对于非饱和土，除孔隙水渗出外，还与饱和度有关。土体受载瞬时，孔 隙水承担了总压力，随后因孔隙水体积逐渐减小，孔隙压力消散，有效应力增加。在有效应 力作用下，土体骨架产生瞬时和蠕动变形。因为加载引起的土体固结变形与抽水引起的土体 参透固结是不同的。前者的最终状态是孔隙水压力彻底消失和零速率流动，后者最终状态是 稳定流。两者的差异详见下表：

因降水引起土层压密的问题需采用太沙基有效应力原理考虑。土体有效应力的增加产生 两种力学效应：因地下水位波动而改变的土粒间浮托力和因承压水头改变引起的渗透压力 在弱透水层上方降水，造成浮托力降低，按该层上方边界不同，可能出现两种情况： 浮托力消失一般出现于透水层上方为砂和水所覆盖的情况下。浅层井点降水使得潜水位 下降，引起地面沉降，浮托力消失。这是由于抽水降低了地下水位，使土由原来的浮重度改 变为饱和重度，这部分重量差就是对土层所造成的有效应力增量。抽水造成压缩层上部的孔 压力降低，有效应力增加 如下图，未抽水前弱透水层中土体的初始孔隙水压力如t。时刻分布。因抽取含水层中 的地下水，导致含水层中水头下降h，弱透水层因渗透系数小而孔隙水压变化滞后于含水层 随着时间的增加，弱透水层中的各点孔隙水压力逐渐趋于t。的分布情况，达到t。时，弱透

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水层底部土体的孔隙水压变化为△u，至此弱透水层中将不再有水分排出，土体的压密作月 结束。

人工挖孔降水将形成地下水降落漏斗。抽取承压水使得含水层组的孔隙水压力降低， 有效应力增加，土体压密，导致基坑周边的地面沉降，对环境造成一定影响。地质条件、含 水层水力联系、基坑止水幕插入含水层的位置、抽水时间、水头降深和抽水量等因素影响 了沉降的范围，大小和速率。

.4.3桩孔开挖对基坑支护体系及地铁

地下空间开发对邻近建筑的影响间题，是现在诸多工程建设中时常遇到的棘手问题。许 多学者及工程技术人员对此展开了研究，如基坑开挖对既有建筑物沉降的影响、对既有管线 变形的影响等问题的研究。但是，由于工程的个性，有些工程由于影响因素众多而未能得到 深入认识。本桩基工程遇到的主要间题是人工挖孔桩施工对既有基坑、邻近建筑物、地下管 道、马路及周边公共设施的安全、特别是地铁设施变形的影响。地铁线路的建设昂贵且重要 如若由于其他工程的建设而影响其正常使用，后果损失不堪想象。人工挖孔桩施工引起邻近 地铁的变形，包括沉降、水平位移和收敛，这些变形必然会影响地铁隧道的正常使用，严重 时将导致隧道管片开裂、漏水、漏泥，直接影响到隧道的使用功能和安全性，基于此，本专 项方案围绕人工挖孔桩施工对既有构筑物变形影响这一问题进行分析，以深化人工挖孔桩施 工对地铁线路影响的认识，并提出相应的处理措施。 本工程的基坑北侧内边线距地铁车站维护结构外轮廓线仅21.85米，而对于地铁车站这 样对变形要求极其严格的地下结构物，临近的基坑工程建设、甚至坑中坑工程更是面临着严 峻的考验。如何既经济又安全地保障运营车站的安全，是一个函待解决的难题。基于本桩基 工程是在基坑支护工程施工到坑底后才开始人工挖孔桩施工，而核心筒的桩基全为巨型桩基 础，最大开挖直径达9.5米，相当于坑中坑工程，故而对人工挖孔桩施工的影响分析必须从 桩基、基坑、地铁及其他构筑物的相互影响、相互作用出发，从整体考虑、从细部切入进行 分析。

4爆破对基坑支护体系及地铁的影响

在爆破区域的北侧与1号地铁线相邻，地铁与爆区基坑支护桩水平距离2.6米，距离

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第3章 地铁一侧的保护措施及施工部署

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降水都会产生沉降。每次降水的沉降量随着反复次数的增加而减少，逐渐趋向于零，但是总 的沉降量可以累积到一个相当可观程度。因此，应尽可能避免反复抽水。 3）设置隔水惟幕以隔断挖孔桩降水对邻近设施的影响。挖孔桩降水施工时，结合坑外 设置水位观测井及回灌井，并实施信息化施工组织。 2.爆破施工方面的保护措施：具体详见爆破专项施工方案

3.1坑底周边雌幕灌浆止水

3.1.1灌浆方案选择

鉴于目前地下水位下降比较大，基坑底渗水较多，抽水试验结果显示岩层裂隙水渗透系 数达10.18m/d，属于中透水层，基岩裂隙水大，水头压力高，为了保证基坑外地下水位不 受人工挖孔桩抽水的影响，根据现场情况，设计单位提出在坑底内侧周边对坑底交工面往下 至中风化岩层顶面采用双重管旋喷桩止水惟幕（Φ550350），其中北面部分布置双排咬合旋 喷桩，南面部分采用单排旋喷桩止水，从中凤化岩层往上搭接5米至入微凤化0.5米采用基 岩裂隙灌浆止水惟幕，灌浆剖面布置示意图如下图所示。此外，沿坑底周边全凤化及强风化 层的旋喷桩止水惟幕也能加大基坑支护体系的被动侧抵抗力，对控制基坑支护体系的变形及 地铁结构变形会有很大帮助。

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3.1.1.1双管旋喷桩

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化侧双排双管旋喷桩咬合

3.1.1.2基岩裂隙灌浆

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侧单排双管旋喷桩咬合

基岩裂隙灌浆止水雌幕，即“孔口封闭、孔内循环、自上而下、分段灌浆法”（简称“孔 口封闭、孔内循环灌浆法”），经工程实践证明，这种方法对基岩裂隙水发育场地有较好的 止水效果。针对本工程的现状，拟对基岩部分进行基岩裂隙灌浆止水。

3.1.2 基岩裂隙灌浆设计

3.1.2.1雌幕的深度

本工程的惟幕灌浆目的是降低土层渗水性、充填土体空隙，最终在坑周形成隔水惟 原有基坑截水惟幕的基础上，本次惟幕灌浆深度从中风化岩层顶往上搭接5米至人 层0.5米。

北京标准规范范本3.1.2.2惟幕的厚度

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由于地层条件的复杂性，理论公式计算时采用的参数很难符合实际情况，所以在没有足 够施工经验的条件下，推荐采用现场灌浆试验方法确定浆液扩散半径。 现场灌浆试验拟采用梅花形布孔的方式，孔距2米，排距按1.2米设置，基坑北侧基岩深 槽处按三排设置，其他部位设置两排孔，具体孔位平面布置详见灌浆平面布置图，孔位单 元如下图所示：

灌浆试验结束后可通过以下方法评价浆液扩散平径： （1）钻孔压水或注水试验，求出灌浆体的渗透性； (2）钻孔取样锻件标准，检查空隙充浆情况。 确定了浆液扩散半径后，即可设计灌浆孔布置。灌浆孔的布置应能使被加固土体在平面 和深度范围内连成一个整体。 根据本桩基工程特殊情况，采用样板施工制度，具体相关参数由现场灌浆试验确定

3.1.2.3灌浆压力和流量

灌浆的最大容许灌浆压力推荐采用灌浆试验曲线确定，即在灌浆试验过程中，逐步提高 灌浆压力，求得压力和流量关系曲线图，当压力升到某一数值（pr）时，灌浆流量突然增大， 表明地层已产生劈裂，因而把这一压力值作为确定最大容许灌浆压力的依据。