地铁工程基坑施工技术要点与风险控制研究论文_刘爽霜1,杨春峰2

地铁工程基坑施工技术要点与风险控制研究论文_刘爽霜1,杨春峰2

摘要:地铁车站多数处于市中心地带,各种地下管线纵横交错,也往往紧邻地上建筑物的各种类型基础,对环境保护要求很高,同时,车站深基坑工程内容复杂,受工程地质及自然环境的影响,使深基坑施工中存在较多的风险因素,因此在地铁深基坑施工过程中,必须采用合理的施工工艺,严格的控制手段保障施工的顺利进行,本文将分析研究地铁工程基坑施工技术要点与风险控制措施,以供相关工程人员参考。

关键词:地铁工程;深基坑施工;风险

1地铁深基坑工程的特点

(1)区域性。不同地区的深基坑,其工程地质和水文地质条件不同,基坑的特点有很大的不同。因此在实际的建设过程中,需要根据地铁深基坑不同的地质特点来进行完善地铁深基坑的不同建设,尽量避免地铁深基坑因为区域性而产生的不同建设理念。

(2)综合性。地铁深基坑工程涉及到强度、变形和渗流等课题,又是岩土工程、结构工程及施工技术相互交叉的学科。

(3)动态性。随着地铁深基坑工程建设的进行,地铁深基坑工程中土层性质、施工条件等很多因素都会发生变化,因为这些因素的变化而导致地铁深基坑的建设特点也发生着改变,随之而来的影响基坑工程风险的主客观因素也会发生变化。

2地铁车站深基坑施工原则

2.1基坑降水

主要目的是使基坑内部地面及基坑底部较深土层疏干并排水固结,切实增强基坑围护结构被动去和基坑内土体实际强度,大大降低浅层区水位高度,降低土体含水率,有效提高土体抗剪稳定性能,为深基坑顺利施工奠定良好基础。

2.2围护结构

通常来说,围护结构中最基础环节便是准确定位,需根据业主提供交桩记录和数据信息展开反复测量,经过准确确认后填写接桩记录,并且还要在施工现场进行地面导线点的设置,合理引入全站仪,便于准确测量出地面导线点的平面坐标。

2.3基坑监测

大多数基坑开挖深度都较深,为对周围建筑及道路起到安全性保护作用,就需深基坑工程在具体开展时能够不断加大自身监测频率,一旦发现观测值超出控制值的异常情况,便立即停止施工,并组织安排该区域内所有施工人员全部撤离,随后认真全面分析这种异常现象出现原因,直至等到异常情况收敛后方可开展下一环节。

2.4基坑开挖

在进行地铁车站深基坑开挖时,因其常常处于花岗岩和强风化花岗岩较多区域,所以基坑开挖时应尽可能采用机械设备开挖手段,对基底200m以上展开人工机械配合施工,并且深基坑开挖中钢筋砼支撑需达到70%强度状态后方可开展下部土体开挖施工操作。

3地铁深基坑施工技术的要点

3.1围护结构施工

深基坑围护结构需要根据施工区域的水文、地质、环境条件来进行合理设置,普遍情况下会设置成围护桩、围护桩旋喷止水结构共用、咬合桩,以及地下连续墙这几种类型的结构,但所有的结构形式当中都需要对成孔的速率、孔径、孔深、垂度等进行严格控制,确保地铁深基坑施工质量。在现场施工中,要针对各类市政管线进行有效保护,部分不能直接探明的管线,要采用人工挖探方式进行施工,同时添加钢护筒,在保证管线安全的情况下才能进行钻孔施工,并注意保证桩中心距满足施工要求,避免出现串孔现象,在灌注混凝土强度达到相应要求后才能进行邻桩成孔施工。

3.2支撑体系施工

地铁深基坑一般设有内支撑,根据施工区域的具体状况,包括地质、水文、环境等选择混凝土或钢管支撑中的一种类型,对于钢支撑类型,要注意确保混凝土冠梁满足强度要求后才能使其真正受力,确保每一根支撑杆形成横向拉结点可靠稳定后,方能受力,任何情况下要确保挖土标高高于待安装钢支撑底标高。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆钢支撑的安装、基坑开挖两项施工内容互为基础,支撑为挖土提供保护,挖土为支撑创造空间,施工过程中必须注意开挖深度、区域、效率等方面的控制。

3.3土方开挖施工

地铁工程基坑范围及周边分布着众多的地下管线,开挖必须有合理的施工工艺,否则有可能因施工工艺问题导致深基坑变形过大甚至坍塌。基坑土方开挖原则:开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖。开挖过程中及时将坑内的水排出,基坑开挖到底及时施作底板,尽可能减少基坑坑底的暴露时间。开挖时合理划分施工段以便能及时安装钢管支撑和准确施加预应力。施工过程中使用的加力设备要定期进行校验,严格遵循相应的规程、标准,确保预加轴力准确,加力完成后要及时对所有螺栓进行检查,发现支撑力超标的,要立即停止开挖,加强支撑,并将具体情况反馈给相关设计、管理机构,对问题成因进行分析,制定相应策略进行解决。

3.4喷射混凝土

喷射混凝土要做到及时、分段喷射,控制好喷射的厚度。喷射混凝土配比应通过试验确定并通过试喷确定喷射的工艺。施工前要对基面进行清理,将渗漏点进行封堵。喷射后将混凝土面进行抹面收平,务必将棱角处进行处理,为后续防水卷材的铺设打好基础。

4地铁深基坑施工中存在的风险及控制措施

4.1连续墙渗漏水

基坑护坡渗漏主要发生在饱和土层的变层中,渗漏会导致斜坡崩溃或局部结构不稳定,是基坑开挖过程中比较常见的问题,这种问题经常会出现在施工过程以及使用过程中。

控制方法:查明水源并迅速切断水源;如果在开挖过程中,由于局部渗漏现象导致边坡发生土方倒塌,要立刻对疏松的土壤进行清除,然后将塌坑填充起来,并打入少数螺纹钢固定沙袋,然后用水稀浆封层;如果涌水涌砂现象越来越严重,要立即封堵涌砂口,然后对涌砂区域进行加固。

4.2围护桩+止水帷幕渗漏水

这一问题的出现主要是因为基坑边坡失稳、支撑力不足等导致的,所以地铁深基坑施工时需要采取降水措施加以控制,如果原土层出现严重失水,进而会发生较大的沉降现象。

控制措施:在钢筋混凝土支撑体系的浇筑过程中要在保证质量的前提下尽量加快进度,将具有足够厚度的钢膜应用于侧模,需要进一步保证其表面的平整度以及没有空洞、锈蚀现象,并且确保拼缝的严密程度;保证支撑连接的质量以及与格构柱保持良好的垂直度;遇到支撑钢筋要在格构柱进行穿越时,应当采取措施进行相应位置的补强处理;混凝土振捣过程需要以“快插慢拔”为原则,保持良好插入密度,同时避免出现过振、漏振的现象。

4.3基坑底部裂隙水

这一现象的出现是因为基坑开挖中内、外水位存在较为明显的差异。涌水现象较多的出现在基坑底部地下水位偏高以及降水措施不完善的区域,在溶洞发育区域也会出现。假如开挖施工中存在地质勘探不到位、违规作业、随意变更设计方案等行为,都会造成涌水涌砂问题的出现,给基坑内外土体造成损害,便增加了基坑的稳定性,安全事故的发生几率也就大大增加。

控制措施:①在正式开挖前进行积水清理,应当顺沿深基坑安装相应的排水管道,对地表水流起到阻隔作用;同时,在深基坑中安装相应的积水设备,以防止积水对岩土材料造成腐蚀,切实提高地基的稳固性。②做好降水措施,控制地下水可通过降水、截水或回灌等方式,应根据现场采取合适的方法,来保证基坑的安全。③及时加强沉降观测,监测的项目应该全面,地表沉降、地下管线沉降、围护桩顶垂直位移、建筑物沉降、建筑物倾斜,围护桩水平位移等是监测的重点项目,土体水平位移、地下水位、地表和建筑物裂缝等项目也需要监测。进行系统的监测后,必须对数据及时分析,若发现工程隐患,尽快修改施工方案,情况严重时,及时撤离施工人员,防范事故于未然。

结语:在地铁基坑施工的过程中,只有采用先进的施工技术与科学有效的管理方法,能够有效保证地铁基坑的施工质量。所以在施工实践中,需要技术先行,加强施工技术要点的把控,强化过程控制,从而达到提高施工质量的目的。

参考文献

[1]岳世燕,汪波,于佳.浅谈深基坑支护的施工方法和质量保证措施[J].建材发展导向,2018,16(16):98-100.

论文作者:刘爽霜1,杨春峰2

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第28期

论文发表时间:2019/1/2

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