地铁深基坑支护及土方开挖施工技术分析论文_谢东云

地铁深基坑支护及土方开挖施工技术分析论文_谢东云

中铁四局集团有限公司第七工程分公司 安徽合肥 230000

摘要:为了方便人民的生活,加快社会经济的快速发展,我国很多大中型城市都在进行地铁的不断建造并将其作为最主要的交通方式之一。本文主要探讨了地铁项目深基坑支护以及土方开挖的具体施工的问题和方式,找出并解决施工中的缺陷,确保工程质量。

关键词:地铁;深基坑;支护;土方开挖;施工技术

在进行地铁工程的建造时,深基坑工程的建造质量会受到土的种类、深基坑支护类型以及墙体位移模式等因素的深切影响。当其中某一因素出现较大的问题,不但会给深基坑工程的质量造成严重影响,也会成为周边建筑物以及居民生活的安全隐患。所以深基坑支护及土方开挖施工技术质量至关重要。

1深基坑工程特点

深基坑工程的施工要求和具体的施工环境决定了深基坑的开挖工程是个十分复杂且庞大的工程。主要有以下几个特点:深基坑工程的施工周期较长,大量杂物堆积以及恶劣天气都不利于深基坑的实际施工;如果有两处紧邻的深基坑工程同时开始施工,就会互相影响施工的进程;深基坑工程的施工规模比较大;高层建筑逐渐增多,深基坑的坑深也慢慢降低;深基坑工程要穿越多种类型的土质,这就给施工带来了较大的难度。

2开挖前的准备工作

在地铁深基坑工程开挖前,要做以下准备工作:首先,要探测地下水的状况,及时解决相关问题;其次,分析周边环境坡度,对坡度不合适的地方进行针对性的解决,并在解决之后开展土方挖掘;然后要在进行开挖之前做出计划如何进行土方挖掘,使用什么样的方式和机械。这是因为深基坑工程一旦开始进行土方挖掘,整个所进行挖掘的环境就处于一种松动性较强的一种状态。如果施工步骤不正确,就会造成难以预料的后果。当深基坑工程的挖掘深度不但加深,基坑支护的整体所承受的压力就会随之加大,受压力影响,形状也会也会发生改变,致使坍塌事件频发。因此,要进行深基坑工程的土方挖掘,就要在挖掘之前做好全面的应对计划并做出详细安排,要确定好使用什么样的大型机械,如何开展施工,如何合理安排施工。除了这些,还要认真规划好每道工序的联系以及顺序,以不变应万变,减少深基坑的暴露在外的时间,这样就可以降低空气对深基坑支护的不利影响。

3深基坑常用开挖方法

3.1明挖法

明挖法是一种在开展深基坑的挖掘过程中,按照设计时的标高,使用从高到低的顺序开展土方挖掘的方法。在完成深基坑的施工作业之后,要依据反顺序从下往上施工,这样方便对建筑物整体的中心部分进行科学的行之有效的作业,最终进行填满深基坑并恢复地面的完整性。明挖法有以下特点:一是施工简便,速度快,效率高;二是成本低廉,价格实惠;三是对工程的质量有个保证。不过仍有较大的缺点,例如对交通有不利影响,进行施工的时候噪音比较大。

3.2盖挖法

不同于明挖法,盖挖法是从地面进行向下挖掘,一旦挖掘到事先确定好的设计深度时,就会封闭顶部,并把剩下的作业在封闭的环境之中完成。相比较于明挖法,盖挖法使用的是逆向的施工方式。不过也不是一直都是这样,有时会按照实际施工的情况进行施工顺序的选择。盖挖法的最大特点就是如果施工的地点是在繁华的城市中心的话,这种方法可以减轻城市交通的压力并使得交通的实际流量得到满足。盖挖法有两种施工方法:盖挖顺作法和盖挖逆作法这两种。盖挖顺作法是当完成地表作业的挡土结构的时候,要在挡土结构上放上路面板或纵横梁之类的定型的预制标准结构,这样可以减少对交通的妨碍。盖挖顺作法也可以在地面表层以下开展挖掘作业,增加设横撑。这样就可以按照从下往上的施工顺序解决施工主体结构的施工作业。盖挖逆作法是在深基坑的中间桩和维护结构在地表层由上往下进行作业。盖挖逆作法在对深基坑维护结构进行施工的时候大部分会使用帷幕桩或地下连续墙。利用主体结构的中间立柱可以较大幅度减少地铁工程项目的造价。

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4地铁深基坑支护的主要类型

4.1悬臂式支护

作为一种借助无支撑的悬臂围护来支护的结构,悬臂式支护结构主要是使用结构自身抗弯刚度和支撑入土的嵌固作用,达到保持平衡状态以及防止变形的作用。悬臂式支护主要在深基坑深度较小以及土质好的状况下使用。

4.2土钉支护

借助喷射混凝土面层、土体和土钉三位一体形成的支护结构被称为土钉支护。这种方式可以大幅度减轻土体松动的现象并使边坡保持平衡稳定。目前,我国的建筑行业中普遍采用了土钉支护结构,其主要被用于距离地下水层较近和粘性土质的深基坑防护作业。

4.3拉锚式支护

拉锚式支护主要包括两部分,锚固定体和地面拉锚。锚固定体可以保持锚身平衡,地面拉锚结构则是起到挡土的作用。

4.4复合土钉支护

建立在土钉支护的基础之上,并增加了桩基础和锚杆的组合系统称之为复合土钉支护,它完善了土钉支护在土质松软的地方不能维持平衡的缺陷。

4.5三合一墙支护

三合一墙支护形式又称为地下连续墙,因为其包含负重、挡土和防水三种功能于一身的作用,所以由此得名。三合一墙较多情况下会和内支撑一起使用,能够很大程度降低深基坑对周遭建筑物的影响。

5地铁深基坑支护与开挖施工中的注意问题

5.1建筑物沉降变形

因为深基坑的施工地点有所不同,土质也差异较大,会对浅层基础建筑物产生不良影响。分析比较填土、砂土以及粘土给建筑物沉降变形带来的不利影响,得到了这样的结论:当砂土是浅基础建筑物下层土体的时候,建筑物沉降变形达到最低点,原因是砂土本身的蓬松性在建筑物发生沉降的时候,砂土会在建筑物两旁堆积,形成一个使建筑物加速沉降的推力。而当浅基础建筑物下层土体是填土的时候,建筑物的沉降变形就会最小,这是因为粘土本身的超强黏附力使得建筑物的沉降得到阻止。如果填土是浅基础建筑物下层土体时,建筑物沉降变形曲线的下降速度最快,因为填土自身的强度较低,黏附力也不够,不能给到建筑物强有力的支持,在这三种土质之中,填土容易使得建筑物出现沉降变形的现象。

5.2支护结构刚度的影响

在实际情况中,我们得到了这样的经验,建筑物地下土体是砂土时,虽然沉降曲线还是比较平缓,但沉降变形的情况有所好转。地下土体是填土的建筑物,其发生沉降变形的现象得到了改善程度是最大的,下降程度升高了几乎21%。至于建筑物地下土体是粘土的时候,沉降变形的现象很少受地连墙提升了刚度的影响。根据这些我们可以推断,建筑物地下土体是填土的时候,对于地下连续墙刚度的敏感度达到了最高;地下土体是砂土,敏感度次之;最后是地下土体是粘土的时候,敏感度差不多是零。由此我们可以得出结论,当进行深基坑工程施工的时候,不可以不顾实际增强地下连续墙的刚度,要使用和周边建筑物地下土体性质相吻合的刚度适合的地下连续墙。否则不但不能够固定周边的建筑物,还会浪费建筑物的成本。

5.3基坑监测

当进行深基坑的工程这样时,要利用监测数据对深基坑施工的总体过程进行监督指导。依据深基坑支护和周边环境的具体特点,要分为周围环境监测和支护结构监测,并由具有专业资质的相关监测单位做出操作。在开始深基坑支护施工之前,要取得稳定的初始值,不同的检测项目的时间间隔要严格遵守相关的法律法规。

6结论

对于地铁深基坑支护和土方开挖施工进行严格管理和科学实施,可以使得地铁项目更好地进行建设,并推动社会经济的不断发展。专业施工人员以及管理人员要重视起来地铁深基坑支护和土方开挖的技术问题并加以解决,在地铁施工的过程中,对所出现的缺陷予以及时分析并完善,这样才能使地铁工程的整体质量得到更好的保证。

参考文献:

[1]张栋.紧邻地铁隧道深基坑支护技术及监测分析[J].中国标准化,2018(20):50-51.

[2]张伟.对地铁深基坑支护结构设计及支护施工技术的探讨[J].工程建设与设计,2018(19):54-55+58.

论文作者:谢东云

论文发表刊物:《防护工程》2018年第35期

论文发表时间:2019/3/4

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