紧邻地铁车站的深基坑防护安全技术要点论文_刘宜和

佛山市禅城区轨道交通发展有限公司 528000

摘要:城市地铁是我国近几年基本建设投资的热点,大力发展城市地铁及其配套项目已经成为很多大中城市建设的重点。本文首先概述了某某城市紧邻地铁车站配套项目概况,论述了紧邻地铁车站基坑施工存在的安全问题,然后提出了于监测的紧邻地铁车站深基坑施工的安全技术防范措施:优化围护结构选择、合理基坑开挖和实时监测分析。

关键词:紧邻地铁车站;深基坑施工;安全技术

前言

随着经济的发展和城市规模的不断扩大,城市地铁沿线配套项目建设越来越多,对于地铁配套项目建设的要求也越来越高。紧邻地铁站深基坑施工对地铁设施的影响极大,基坑坍塌均会影响到地铁线路的安全,且会造成重大的社会不良影响和财产损失,良好的基坑防护施工技术,是整个地铁配套项目工程顺利施工的前提与保证。因此,加强对紧邻地铁车站深基坑防护安全技术要点的重视与研究意义重大。

一、项目概况

1.1建设概况

石湾广场石湾地铁站交通枢纽一体化工程选址位于佛山市禅城区东南部的石湾镇内,为镇中路以东,三友南路以南,茂祥路以西的三角地带;西北端为在建佛山轨道2号线石湾站,北面是禅城区中心医院,西南面是石湾古镇文创园,东面为部分商业及医疗服务设施,项目影响区域内路网发达,交通通达性强。该项目的位置决定了其建设不仅影响周边道路、建筑物、构筑物和管线的安全,而且对地铁2号线安全影响极大。

1.2建设规模

项目总用地面积 27153.91 平方米,项目主要建设内容包括半地下公交枢纽站、地下两层停车库及下沉式广场(地下二层)及配套商业(地下二层、地下一层)组成。

项目总平面图

1.3工程地质条件及水文地质条件分析

本工程下沉式广场及地下车库基坑开挖深度约为10~12m(按现状地面起算),基坑周边主要有道路、地下管线及地铁施工,环境条件较为复杂,基坑支护结构安全等级为一级。局部地下水位较高,基坑降水降深时影响半径较大,对基坑工程影响较大。

根据勘察成果,基坑开挖及支护涉及岩土层主要为:第⑴层杂填土、第⑵层粉质粘土、粉土、第⑷层残积粉质粘土及第⑸层强风化岩带,局部涉及第⑶层淤泥、⑶-1层粉砂夹层、第⑷-1层残积粗砂夹层,在基坑开挖深度范围内分布的土层为地基土上部的第四系松散覆盖层。

根据工程地质条件、水文地质条件的分析、基坑周边环境条件,基坑开挖前必须进行基坑支护。

二、紧邻地铁车站深基坑施工中常遇到的问题

2.1围护结构渗漏水造成周围地块水土流失。围护结构渗漏是基坑施工中较常见,在地下水位较高地层进行土方开挖时,如果围护结构存在缺陷,渗漏就会发生,如果仅渗漏地下水,一般及时封堵不会造成较大问题,如渗漏造成大量水土流失则会造成围护结构背后土体过大沉降,严重的会导致围护结构背后土体失去抗力造成基坑倾覆。

2.2围护结构施工质量差造成安全隐患。围护结构施工质量差主要表现为围护结构施工方法不当造成夹渣、断桩或强度不足,进而影响围护结构的水平向刚度,造成重大的安全隐患。

2.3随土方开挖未及时支撑造成围护结构变形过大、甚至失稳。土方开挖过程中为了出土方便或赶进度等原因,不按规范要求及时支撑的现象普遍存在,需加强施工管理。

2.4紧邻车站深基坑周边地表沉陷过大。正常情况下深基坑施工随着土方开挖卸载,均会造成周围地表沉陷,但如果沉陷过大,会造成周边市政道路开裂、管线变形过大开裂、周边建构筑物倾斜甚至开裂,建构筑物变形都是其地基沉降引起的,出现较大变形后,不仅危及楼上的居民和工作人员的安全,而且也对在施的工程造成威胁。

2.5基坑坍塌和掩埋。一般发生在基坑土方开挖至主体结构完成之间的阶段,随着土方的开挖,基坑内外的不平衡荷载越来越大,当不平衡荷载超过围护结构的横向承载力时就会发生基坑坍塌。

三、紧邻地铁车站深基坑支护中的主要安全技术措施

为避免紧邻地铁车站深基坑支护施工中出现的上述情况,应主要从加强设计管理和施工管理着手,提出几点建议如下:

3.1设计管理

3.1.1选择有资质的设计单位,明确设计责任人,从源头确保深基坑施工的安全,加强深基坑支护设计的审核和监督,减少设计计算错误、方案选择错误、套图等现象发生,保持良好的可追溯性。

3.1.2根据土的力学指标、土质、地下水情况及开挖深度等确定围护结构和支撑的组合形式。组合形式的选择既要保证围护结构在施工过程中的安全,又要能控制围护结构及周围土体的变形,以保证基坑周围建筑物和地下设施的安全。

3.1.3设置合理的安全系数。基坑支护设计时,不能单纯为了降低造价,而降低安全系数,应充分考虑到地铁建设期间基坑周边可能出现的动、静荷载,还应考虑到气候条件变化、地震等不可抗力等的影响,设置合理的安全系数。

3.1.4设置合理的围护结构入土深度,并根据围护结构入土深度合理设置降水井。当隔水层较浅时,围护结构宜嵌入隔水层,当隔水层较深时,应增加围护结构的入土深度,从而减少土方开挖过程中的基坑底部隆起现象发生。

3.1.5进行稳定性验算。由很多基坑失稳事故可见,仅进行基坑支护设计或选择一个方案是不行的,还必须进行稳定性验算,以确保基坑的整体及局部稳定,特别是软土地区。

3.2施工管理

3.2.1施工单位应编制专项施工方案。在基坑支护施工时,施工单位应编制专项施工方案,专项施工方案一般应在施工前编制,且应考虑到上报公司审阅与返回的时间和上报监理审批的时间,监理批复后应及时返回施工单位,施工单位在接到正式批复的施工方案前不得进行施工,在当前的地铁基坑支护施工中,施工方案未批复前就开始施工的情况时有发生,应当避免。

3.2.2严格按设计要求开挖和支护。基坑开挖应根据基坑支护设计、降排水要求确定开挖方案,开挖方案需进行专家论证,确认满足要求后严格履行报批程序。软土基坑应分层均衡开挖,支护与挖土要密切配合,严禁超挖。基坑开挖过程中,必须采取措施防止挖机碰撞支撑、围护桩或扰动基底原状土。开挖过程中要尽量缩短基坑开挖卸荷的尺寸及无支护暴露时间,减少土体的扰动范围,采用分层、分块的开挖方式。

3.2.3控制好土方开挖纵向放坡坡度。纵向放坡属临时放坡,应随挖随

修整,不得挖反坡,防止在开挖过程中边坡失稳或滑坡酿成事故。

3.2.4尽可能减少基坑周边荷载。基坑边缘堆置土方、建筑材料或沿基坑边缘移动运输工具或施工机械时,会增加作用于围护结构上的荷载,坑边堆载及移动机械等应与基坑边缘保持合理的安全距离,并且对堆载的级别进行限制。

3.2.5做好降水措施,确保基坑开挖期间的稳定。地下水是引起基坑事故的主要因素之一,多数发生的基坑事故都与地下水有关,当场地内有地下水时,应根据场地及周边区域的工程地质条件、水文地质条件、周边环境情况和支护结构与基础形式等因素,确定地下水控制方法,当场地周围有地表水汇流、排泄或地下水管渗漏时,应对基坑采取保护措施。地下水的控制方法主要有降水、截水和回灌等几种形式,这几种形式可以单独使用,也可以组合使用,降水会引起基坑周围土体沉降,当基坑邻近有建筑物时,宜采用截水或回灌方法。

3.2.6及时分析监测数据,做到信息化施工。基坑失稳破坏一般都有前兆,具体表现为监测数据的急剧变化或突然发展,进行系统的监测,并对监测数据进行及时分析,发现工程隐患后及时修改施工方案,做到信息化施工,建立以施工监测为主导的信息反馈动态施工体系。

结束语

紧邻地铁车站深基坑工程具有很强的区域性和个性,由于地铁车站多设置在城市繁华地段,随着土方开挖引起的坑内外荷载失衡,基坑支护的质量不仅影响基坑本身安全,还会影响地铁线路、周边道路、建筑物、构筑物和各种地下管线的安全,同时方案的选择受其不同的水文地质、市场环境、地理位置等各方面的影响,最终方案的选择,须加强对地铁配套项目深基坑施工支护技术,增强其稳定性,提高紧邻地铁车站配套项目的深基坑防护安全技术。

参考文献:

[1] 王敏.建筑工程深基坑支护方案的设计与施工.建筑设计. 2010.08

[2] 李炜.北京地铁工程深基坑支护技术研究.北京交通大学.2013.09

[3] 刘钊.佘才高.周强.地铁工程设计与施工.人民交通出版社.2011.05

[4] 曾远.李志高.王毅斌.基坑开挖对邻近地铁车站影响因素研究.地下空间与工程.2013.04

论文作者:刘宜和

论文发表刊物:《基层建设》2018年第1期

论文发表时间:2018/5/22

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