吉香宇
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摘要:在地铁工程的整个过程中地铁车站深基坑支护技术应该放在至关重要的地位,地铁建设是国民发展大计的重大工程,地铁工程的质量和数量的间接反映了我国综合国力的情况,而地铁车站深基坑支护技术的好坏直接影响到整个工程的质量好坏,深基坑技术不完善就有可能造成重大事故,从而导致整个地铁项目的不能继续运行,因此我们应该不断的成熟和完善这些技术,目前我国地铁技术还不是很完善,很多技术性的问题需要我们借鉴和学习。本文主要围绕着地铁车站深基坑支护技术措施展开探讨,并对支护技术措施进行了系统的总结。
关键词:地铁工程;深基坑;支护技术;防护措施
随着房地产行业的高速发展及城市化进程的逐步深化,大量的高层及超高层在城市范围内拔地而起,深基坑支护施工已经成为普遍的基础施工模式,此外城市地铁和轻轨施工也需要大量使用深基坑支护。而深基坑支护体系的设计、施工能力水平及稳定性分析直接关系到深基坑施工的安全性和工程整体的安全可靠,必须采用一套较为完善可行的方法进行管理。
1 深基坑支护工程的概念及施工技术要求
深基坑支护工程是伴随着深基坑桩基施工所需要的一项临时施工设施,并不属于建筑物和构造物的主体工程。随着城市高层建筑的不断建设,高层建筑的深基坑的支护施工技术越发凸显重要性。深基坑支护施工是为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全,对基坑侧壁及周边环境采用的支挡、加固与保护措施的施工。常见的基坑支护型式主要有:排桩支护,桩撑、桩锚、排桩悬臂;地下连续墙支护,地连墙+支撑;水泥土挡墙;钢板桩支护;土钉墙;逆作拱墙;放坡;基坑内支撑等。伴随着目前建筑发展趋势,深基坑施工也向大深度、大广度方向发展。随着城市地铁及轻轨建设进度的加快,深基坑施工的规模的加大也导致深基坑施工周期变长,施工难度加大,因此必须对施工技术及稳定性分析技术进行拓展和延伸。
2 地铁车站深基坑工程的现状和特点
地铁车站的建设是为了解决人口众多的城市交通拥挤和建筑面积较少的现状,因此,地铁车站施工现场一般比较拥挤狭小,不能占用大面积及使用大型的机械进行施工,这种情况下对技术施工要求较高。另一方面,地铁施工肯定在某些建筑的下方,因此,需要综合考虑施工周边现有建筑物的特点,尤其对于浅基础的旧建筑,在不影响已有建筑的情况下实现地铁的建设,将影响降到最低甚至降为零。所以,地铁车站深基坑技术的最终确定需要考虑当地的地质条件和周边环境,以及在施工过程中根据意外情况及时作出调整。最重要的是,地铁车站的建设一般地形比较复杂,路程较长,深度时刻变化,出现什么样的情况有时候很难预料,具有一定的不确定性,所以,必须多方面考虑可能会发生的情况,制定相应的应急措施及应急方案,不能简单地一概而论。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆比如,施工过程中可能遇到地下水渗漏;周边土质流失;建筑物下陷等情况。
3 地铁车站深基坑施工中遇到的问题
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)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(地铁车站深基坑主要采用排桩+止水帷幕结构或地下连续墙结构)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。
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。
4)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。
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。
4 地铁深基坑支护应采取的主要安全技术措施
4.1设计管理
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。
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)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。
4.2施工管理
1)编制专项施工方案。在基坑支护施工时,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。
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)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。
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。
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。
5 结语
地铁工程是一项有利于国民生计的大工程,地铁的质量和数量也代表着我国综合国力的实力,但同时也是一项非常艰巨的任务,地铁建造施工过程中尤其是深基坑的建造存在很多的技术难题,也是事故高发阶段,因此不断的学习国外先进地铁建造技术和不断的完善施工过程迫在眉睫,地铁建造需要很大的人力物力,同时也是集高科技于一体的综合工程,我们必须把每一个环节都把握好,严格的处理细节过程。
参考文献:
[1]钱七虎,戎晓力.中国地下工程安全风险管理的现状、问题及相关建议,2008,5.
论文作者:吉香宇
论文发表刊物:《基层建设》2016年3期
论文发表时间:2016/5/29
标签:基坑论文; 地铁论文; 深基坑论文; 结构论文; 土方论文; 工程论文; 车站论文; 《基层建设》2016年3期论文;