齐洪印
中铁四局集团上海工程有限公司 上海市 200070
摘要：随着我国经济的不断发展，交通行业在良好的经济发展形势下呈现高效的发展趋势。出现了很多新型的交通出行工具，为人们生活提高了较大的便利。地铁由于具有经济实惠、舒适安全性能高等优势，成为人们出行的首选，已经覆盖我国大多数的城市。其中深基坑围护设计是地铁工程中较为关键的环节，直接影响整个地铁的施工质量。所以，在施工之前，要充分考察深基坑的施工现场环境。主要包括：地质环境以及水文条件。
关键词：地铁车站；深基坑；围护结构；设计
一、地质分析
1、工程地质
工程地质指的就是地铁车站施工位置的工程环境。在深基坑维护结构设计中是极其重要的环节，直接影响整个地铁工程的使用性能以及使用的安全性能。勘察工程地质属于地铁施工的前期准备性工作，基坑围护结构设计人员应仔细进行实际考察。首先，要考察地铁施工现场的的地质，掌握工程所处的实际环境条件;对地铁施工的周边环境也要进行仔细的考察，勘察地铁周围建筑物的实际构造，尽量减小对周边环境产生的影响;为了保证基坑维护结构设计的科学性，保证地铁能够实现顺利、高效的运行，需要计算出车辆之间的合理间距，以保障基坑结构设计的科学性;在工程地质的实际考察中，一旦出现不良的地质环境，不利于基坑围护结构的实施，应采取科学、合理的方法进行及时有效的解决。
2、水文地质
水文地质勘察属于地铁车站深基坑维护结构设计的重要前期准备工作。在地铁工程施工之前，对整个地铁工程有一个整体的规划、设计。会初步拟定地铁的走向，地铁站的具体位置，都会在设计图上进行清楚的标注。勘察人员应该对地铁站的水文地地质条件进行勘察，充分掌握水文条件对深基坑维护产生的影响，采用钻探的方法，进行岩土地质的取样，记录每一层岩土的信息，检测出每层岩土的不同步特质，详细记录相关信息。同时，还要充分考虑到地质内部隐藏的水源，做好各种预防措施，尽量避免水文对深基坑维护施工产生不良的影响。
二、围护结构形式选择
车站基坑底主要位于黏土、粉土、粉砂土层，场地类别为Ⅲ类，场地土为软弱土，地下水位高，含水量较丰富，工程地质条件总体较差。根据总体组技术要求或地铁相关规范，车站基坑变形控制保护等级为一级。目前，国内地下结构基坑工程已发展有地下连续墙、排桩支护、土钉墙、放坡等多种结构形式。地下连续墙具有工艺成熟、自身刚度大、施工速度快、布置灵活、止水效果好、整体稳定性高等优点，文章综合考虑车站所述地质条件、车站周边交通、建筑物及管线情况，尤其兼顾基坑止水效果，并经经济技术比较后，本站围护结构采用地下连续墙方案，基坑采用明挖顺作法施工。
三、深基坑支护结构类别分析
当前，我国常用的深基坑支护结构大致可以分四类。一是土地墙支护，这种支护方式是在土地中钉入钉子来固定土地，是成本最低、最常用的支护方式。但是这种支护方式对地形具有比较高的要求，需要在施工环境较好的平坦土地实行。二是深层搅拌桩的支护，这种支护方式主要是将化学物质注入施工泥土中，从而让泥土变得坚硬，易于施工，是较为经济实惠的方式。三是排桩的支护形式，这种支护方式主要运用一些材料如混凝土等在施工泥土的地方排桩，以增强土地硬度，方便施工。这样的支护方式适用性比较强，在地形不好，受水影响比较大的地方都比较适用。四是地下连续墙支护，这种支护结构是安全性比较强的支护方式，适用于所有不同的地形情况，但是相对而言成本比较高。
四、地铁张江车站深基坑围护结构的设计
本文主要以张江地铁站为例，分析研究地铁车辆周围的环境水文地质情况以及工程类型，并且依照相关要求合理的进行车站围护结构的选择。
上海轨道交通市域线机场联络线是上海轨道交通的“新九线”之一，是上海轨道交通规划三期重点实施线路，是上海市连接东西区域的快速通道，是上海市轨道交通的重要组成部分。线路采用市域铁路模式，完善上海轨道交通线路类型。机场联络线线路全长68.627公里。其中桥梁长4.4公里，地下线长60.54公里，路基长3.687公里，桥隧比94.63%。全线设车站9座，其中包含3个地面站：虹桥、七宝、上海东；6个地下站：华泾、三林南、张江、度假区、浦东机场、浦东机场规划航站楼。平均站间距离为8.58公里。新设下盐路车辆基地1处。
1、水文地质
对水文地质条件进行分析，可以发现承压水主要是依照场地钻孔资料进行，因为出现了隔水顶板淤泥，粉质黏土，这就造成中粗砂，粉砂，卵石的潜水向承压水逐渐转变。
2、围护形式选择
根据工程特点，场地条件和工期要求，结合管线搬迁和交通疏解需要，在本站当中，因为具有深厚的淤泥层，曾达到8m～15m，而基坑深度相对较大，能达到25m。由于基坑会有较大的形变，所以需要使用刚度较大的围岩。其次，在基坑开挖的过程中，周围有很多富水砂层，所以需要加强维护，需要使用一些具有较好防水性能的围护。由于附近具有较多的管线和建筑物，所以在围护施工的过程中，需要避免扰动地层的情况出现，避免管线和建筑出现较大沉降。所以，本站建设的过程中主要使用防水性能较好，而且刚度较大，对地面震动相对较小的地连墙与内支撑相结合的围护模式。
3、设计要点
对本站进行具体分析，可以发现淤泥层相对较为深厚，而且地基为软土地基，在基坑开挖的过程中容易出现形变，在地墙成槽的时候容易产生塌陷等一系列安全隐患，所以在淤泥层周围通过三轴搅拌桩，槽壁加固等方式将塌孔的问题解决。在坑内进行两道砼支撑的设置，这样可以提高基坑的强度，并且进行六道钢支撑将基坑形变过大的问题解决。其次，本站当中出现了较为深厚的承压水层，该水层当中承压水头较高，而且水头与坑底距离较长，有的可以达到20m，具有较大的含水量，渗透系数相对较大，所以本站当中主要是用素砼墙入岩等方式将承压水隔断。与此同时，因为基坑开挖的周围出现了较为严重的富水砂层位了，为了避免地墙接缝的位置出现问题，一定要主要施工的过程中可能产生薄弱点，在本站施工的过程中，主要在接缝位置搅拌桩周围进入坑底3m的方式将接缝渗水的问题解决。
4、稳定性验证
围护设计中，采取稳定性验算的方法评估地铁车站超深基坑围护结构的设计效果。案例中，专门从基坑开挖面向下验证围护结构的稳定性，模拟弹簧支座，直接计算出围护支撑点的位移数值，分析变形量。稳定性验算时，要求案例中的围护结构达到承载极限，由此才能检测出围护结构设计是否稳定。稳定性验证时采用模拟试验的方法。除了研究围护结构的稳定性以外，还要模拟围护结构的抗倾覆稳定性，超深基坑的抗渗流稳定性以及整体结构的抗承压水稳定性，预防围护变形。
5、注意要点
(1)在基坑围护设计之前，应对周边环境进行详细的梳理，确定一个合理的保护等级。(2)软土地区的基坑，宜采用地下连续墙+内支撑的体系，保证有足够的刚度及整体性，稳定性。采用复合墙形式时，地墙能与主体结构一起共同抵抗水浮力。(3)基坑底部土层较差，宜预先进行加固，增强坑底土体的承载力及稳定性。(4)深基坑开挖深度较大，需进行降水时，引起的地面沉降，沉降诱发的建(构)筑物下沉等需要关注，须由专业的降水单位进行分析及施工，保证过程的安全性。
结束语
综上所述，文章分析研究地铁基坑围护结构，我们可以从中发现在工作的过程中，需要积极分析附近的影响因素，因地制宜地采取合理的措施，客观的进行深基坑围护的设置，对自己的优势进行充分利用，并且规避可能出现的问题，保证围岩结构设计的实用性。
参考文献
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[2]李得伟，张天宇，周玮滕，等.轨道交通大数据运用现状及发展趋势研究[J].都市快轨交通，2016，（12）：1.