摘要:本文以某地铁建设为例,地铁某大型深基坑工程因紧邻重要地下管线和城市交通主干道,故采用大跨度钢筋混凝土支撑+地下连续墙+SWM工法桩组合支护技术代替钢支撑+地锚施工技术,取得了非常显著的效果,文中介绍其应用情况和施工监测结果。
关键词:深基坑;组合支护;钢筋混凝土支撑;搅拌桩;信息化施工
1前言
地铁隧道工程施工中,应该根据地铁隧道工程的特点来选择支护施工技术,为了从整体上达到优良施工效果,通常截取不同支护技术的优势和优点,采用组合支护技术,以此来提高地铁隧道工程深基坑施工质量,然而,具体施工过程中还要结合施工工程的具体条件、特点等来针对性施工,从而达到预期的施工目标。
2深基坑施工技术特点
建筑深基坑挖掘中,必然会面临各种类型的岩层、土体,岩土性能与特征等会影响到地铁隧道工程的牢固度、稳定性与高强度。深基坑施工操作中,要想确保工程建设的质量与稳定,就要全面、全方位地深入剖析深基坑的特点,例如:强度、支护、稳定性等,对应选配适宜性的基坑支护结构,从而达到预期的工程施工目标。
通常情况下,地铁隧道工程深基坑施工的具体任务是指:支护方案的设计、土体挖掘、基坑支护等。总体来看,深基坑工程施工相对复杂、繁琐,是一个综合型工程,各项施工具有一定的系统性。正是因为深基坑施工复杂、综合、系统性的特点,最适合选择组合支护技术。现实的深基坑施工中应该结合工程所处环境的条件、特点等来有针对性地施工。
3地铁隧道工程深基坑施工中组合支护技术类型
地铁隧道工程深基坑施工过程中,包含多种组合支护技术,组合类别丰富多样,实际施工中应该参照工程的实际情况来适合性地利用。具体的支护技术包括:
3.1桩锚支护技术
桩锚支护更加适合工程所处的土体质地较优、性能良好、土质较软又薄的地基条件下,例如:当深基坑水平角度在 20~45°范围内时,坑体长度小于 40m 时,同时,设计轴向抗拔力小于750k N 的情况下,最为适合选择这一组合支护技术,确保获得更好的支护成效。现实施工中通常应该选择二次高压注浆技术来解决这一问题,具体的注浆压力要大于 3MPa,这一支护技术的主要作用体现在:支撑要求较低、为机械施工、挖掘地下室等创造有利条件,其中也存在不利条件:桩顶将出现大范围的水位位移,而且当基坑较深、土体质量落后等现象时,工程成本将迅速上升,造价也会提高。
3.2喷锚支护技术
喷锚支护技术属于一种综合型支护技术,其中涵盖以下技术:锚杆技术、钢丝网、喷射混凝土、钉墙技术等。喷锚支护技术有着自身的特征与性质,一般适合用在特殊的基坑施工中,例如:地下水位较低、特殊的地基土体,如:粘土、弱胶土、砂土等。在使用这一技术时,要注意把握好基坑深度,一般要小于 15m,实际支护过程中要提前备好所需的设备与装置,为喷锚支护技术的运用创造条件。
3.3地下连续墙技术
地下连续墙主要是指利用各种专用的挖槽机械屈合泥浆护壁结构开挖出一条窄而深的地下深槽在深槽内放入钢筋笼再进行浇筑形成钢筋混凝土构件,每段钢筋混凝土连接在一起即可形成一道具有承重能力、防水、挡土、抗渗的地下连续墙体是保证深基坑顺利开挖的良好基础。地下连续墙在建筑工程施工的早期应用中庄要是地铁、地下停车场、地下室等建筑的外墙结构,目前被作为高层建筑结构的主体结构或者主体结构的一部分,直接承受上部结构的全部荷载。在当前的社会发展过程中地下连续墙施工技术越来越受到人们的重视和关注其施工概念、施工技术以及施工效益也得到了一定提升。
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3.4 SWM工法桩组合支护技术
该支护方案的优点如下:
受力性能合理:内支撑结构体系为空间体系,能较好的发挥拱的受力特点,将基坑四周产生的土压力通过桁架和环梁大部分转化为轴压力,有效地利用混凝土材料的受压特性。
可利用空间大:采本方案的内支撑结构,在基坑平面形成的无支撑面积达到70%左右,为挖运土的机械化施工提供了良好的多点作业条件,挖土速度可成倍提高,极大地缩短了基坑暴露时间和挖土工期。
4地铁隧道工程深基坑施工中组合支护技术的应用
4.1新技术的有效应用
新技术的有效应用是地铁工程深基坑施工中组合支护技术应用的基础和前提。通常来说在地铁工程深基坑施工中组合支护技术的应用过程中施工人员通过充分利用新技术、新理念能够对组合支护技术进行具体、客观、科学的分析,从而有效避免在组合支护技术的应用过程中出现生搬硬套传统设计理念的问题。除此之外,由于在现今的组合支护技术领域还缺少公认的、权威的的应用方法,因此针对这一情况地铁工程施工人员在工作中应当通过新技术的有效应用来不断完善其设计领域,并且与此同时有效改变传统观念同时利用施工监测来合理反馈动态信息指引设计体系。最终科学严谨地制定地铁工程设计科设计方案和组合支护技术的应用方法。
4.2理论的持续完善
理论的持续完善对于地铁工程深基坑施工中组合支护技术应用的重要性是不言而喻的,众所周知实践是检验真理的唯一标准,这在地铁工程的施工过程中也是同样适用的。组合支护技术的应用需要正确、科学理的支持和具体试验研究的基础上。通常来说我国在深基坑施工组合支护技术的实验方面和西方发达国家存在一定的差距,因此在地铁工程施工人员更应当注重在工程实践中不断对相应的理论进行完善,从而在此基础上促进地铁工程深基坑施工中组合支护技术施工效率和整体强度的有效提升。
4.3创新的合理进行
创新的合理进行能够促进地铁工程深基坑施工中组合支护技术应用水平的有效提升。通常来说勇于创新的精神对于房间工程深基坑施工的合理进行是极为必要的。因此地铁工程施工人员在工作中应当注重创新的合理进行并且勇于开拓施工思路并且多进行新的实践与尝试。众所周知在地铁工程深基坑施工中组合支护技术的各个元素往往是相互结合的并且在各支护技术相互结合的前提下更好地寻找新的设计思路并且与此同时探索更好的施工方法。另外,由于地铁工程深基坑组合支护技术是一种具有较强特殊性的施工方式,因此在不同支护技术的应用过程中根据不同的水文地质条件来选择合理的支护技术同时寻求最佳的施工方式,从而有效确保地铁工程深基坑施工组合支护技术应用的安全性和可靠性。
4.4提升施工顺序合理性
提升施工顺序的合理性能够促进地铁工程整体强度的有效提升。在进行深基坑施工过程中施工人员应当根据工程的实际情况选择较为合理的施工顺序和施工流程。并且根据工程的施工进度变化对施工顺序进行合理的修正,从而在此基础上尽最大的努力使地铁工程深基坑支护技术的应用效率达到最高并且促进地铁工程经济效益和使用寿命的持续提升。
4.5周边环境的有效考量
周边环境的有效考量能够促进工程社会印象和整体质量得到合理提升。通常来说由于地铁工程的施工往往在市中心进行,因此受到人口稠密、居民活动频繁等特性的影响,地铁工程深基坑施工会对周边环境造成较大的影响。因此根据这一情况地铁工程施工人员在深基坑施工过程中应当注重组合支护技术的有效应用,来减少对工地周边建筑和居民生活的影响,即附科学的运用明排、降水、截水和回灌等形式来确保深基坑施工的安全性和可靠性。最终使得地铁工程深基坑施工显得科学合理又经济实用。
5结束语
本工程在充分研究场区地质条件和现场实际施工情况后,对原设计支护方案作了进一步优化,采用大跨度钢筋混凝土支撑+地下连续墙+SWM工法桩组合支护技术,现施工已完成,无论在施工质量、速度、工程造价,还是施工安全等方面都是比较成功的。
参考文献:
[1] 郝爱红 黄欣.房建工程深基坑施工中组合支护技术的应用[J].科技与企业.2014(04)
[2] 冯庆高.地铁深基坑支护方案优选决策研究[D].中国地质大学.2010
论文作者:牛瑞
论文发表刊物:《基层建设》2017年第19期
论文发表时间:2017/11/4
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