地铁工程深基坑开挖围护结构及其施工安全质量的分析论文_郭毅

地铁工程深基坑开挖围护结构及其施工安全质量的分析论文_郭毅

中国水利水电第四工程局有限公司 广东 471002

摘要:在社会经济水平和人们生活质量不断提升的背景下,为了实现最大限度节约城市土地资源目的,相关行业开始全面致力于地下建筑开发拓展研究工作之中,致使城市地下工程项目建设数量及规模越来越大。但同时在此期间也存在着较多问题,如地下建筑地质较为复杂、涵盖土壤结构等,因此,需要对地铁车站建设开展全面化管理,不断加大自身管理力度和水平,从而实现地铁车站深基坑开挖最佳成效。

关键词:地铁工程;深基坑开挖;围护结构;施工安全

一、地铁车站深基坑施工原则

1、基坑降水

基坑降水主要存在目的便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、围护结构

通常来说,围护结构中最基础环节便是准确定位,需施工人员能够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。

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,一旦发现出现观测值超出控制值的异常情况,便要立即停止施工,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。

4、基坑开挖

往往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(本工程地质情况主要为人工填土、湿陷性黄土地质),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。

5、基坑支护

车站基坑采用半幅铺盖明挖法施工,主体基坑围护结构采用Φ1200@1600钻孔灌注桩+内支撑围护。钻孔灌注桩总计311根,其中A型桩227根、B型桩42根、B1型桩36根、C型桩6根;临时中立柱桩总计47根,混凝土采用C35水下混凝土灌注。钻孔灌注桩桩身垂直度允许偏差不应大于3‰,桩位允许偏差小于50mm,桩径允许偏差小于50mm。

6、施工方案选择

6.1 纵向分段

将地铁车站主体结构划分成10段段区域分别实施开挖,由车站东西两端位置开始依次向中间过渡开挖的半幅铺盖明挖法施工。

6.2 竖向分层

通常施工人员在结合支撑间距和基坑深度等实际情况后,可将基坑竖向开挖施工划分成6层土结构,第一层为冠梁;第二层、第三层为第二道支撑上土方结构;第四层、第五层为第三道支撑上土方结构;第六层为第三道支撑下土方。同时在上述工作有效落实基础上,施工人员还需做好基坑降水、围护结构及基坑监测等方面工作,将降水量尽可能控制在合理范围内,并采取较为恰当合理测量放样方法,严格按照规定流程落实执行,从而为最终基坑监测结果准确性提供良好保障。

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二、地铁工程深基坑开挖围护结构施工技术

洛阳市轨道交通1号线青年宫站位于中州东路与左安街交口处地下。车站为地下三层岛式车站,其主体结构采用双柱三跨钢筋混凝土箱型框架结构。车站总长216m,结构标准段宽度为21.40m,纵向坡度为2‰下坡,标准段底板埋深约为24.22m,站台中心里程处车站覆土厚度约为3.50m,车站共设6个出入口、2组风亭。车站主体结构采用现浇整体式框架结构,出入口通道和风道主体结构均采用钢筋混凝土矩形框架结构。

1、掌握基本情况

本工区沿线地表水系发育,青年宫站~夹马营站区间在桩号AK18+555附近下穿瀍河。拟建工程区地貌单元为洛河Ⅰ、Ⅱ级阶地,地下水类型主要为卵石孔隙潜水、黄土裂隙孔隙水。卵石孔隙潜水主要分布河谷及阶地内,分布不稳定,受大气降水及地表水的补给,以蒸发、人工开采及河流排泄为主,地下水埋藏较浅。黄土裂隙孔隙水主要为分布邙山黄土丘陵区,主要赋存于黄土状土层中,埋藏较深,主要由大气降水入渗补给,排泄方式主要为人工开采。本工区车站及区间工程地质情况见下表。

表2-5 本工区车站及区间工程地质情况表

工点地质情况

丽景门站

~青年宫站区间隧道顶部:杂填土、黄土质粉土、细砂、黄土质粉质黏土、卵石;

隧道穿越层:黄土状质质黏土、卵石。

青年宫站揭露地层有:杂填土、黄土质粉质黏土、黄土质粉土、细砂、卵石土;

底板持力层:卵石土。

青年宫站

~夹马营站区间隧道顶部:杂填土、黄土质粉土、细砂、黄土质粉质黏土、卵石;

隧道穿越层:黄土质粉质黏土、卵石。

夹马营站揭露地层有:杂填土、黄土质粉质黏土、黄土质粉土、细砂、卵石土;

底板持力层:卵石土。

2、优化开挖处理

开挖时,尽量压缩位于各层支撑架设标高处的延米长度,以及时架设支撑,减少基坑向坑内收敛变形。支撑架设尽量缩短时间,并保证支撑的架设质量,确保基坑开挖安全。基坑开挖从上到下依次进行,每次开挖至支撑设计轴线下50cm时及时架设支撑。基坑的开挖深度应严格按照设计图中给出的标高进行,严禁超挖。挖至设计标高后应及时平整基坑,疏干坑内积水,及时施做垫层。

3、处理降水问题

采用在坑内疏干降水方案,要求主体结构施工中地下水位降至基底下1.0m(需考虑基坑底集水坑、废水池和下翻梁)且必须在基坑开挖前15~20天进行,施工开挖必须保持无水作业,待主体结构施工完毕后方可停止降水。

4、优化监测流程

本项目基坑开挖深度宽度较大,与第三方施工监测部门签订配合协议,以施工监测为手段,合理安排施工顺序,确保基坑开挖安全有序、均衡高效。另外,在施工监测工序内,要结合周边建筑物维护管线处理过程,对管线进行沉降管控,并且有效提升支撑体系轴力的管控,建立完整的施工监测和施工安全监管结构,保证地铁车站深基坑开挖围护结构施工能按照标准化流程有序开展。

三、地铁工程深基坑施工安全质量分析

1、建立有效的安全管理体系

在该体系作用下,所有施工环节都应该发挥自身的职能作用,这其中包括组织管理、技术、环境以及风险预警等多个环节,通过众多的安全管理项目,对地铁施工加以有效控制,提升工程质量的同时,还能使施工安全管理得以进一步的提高,不仅满足了当前的地铁项目施工要求,同时还提升了具体项目的安全管理水平,最终促使地铁施工项目的顺利实施。

2、明确项目负责人

施工过程中,应当明确风险的预防作用,以及施工安全管理的警示作用,安全工作组应当时常深入施工前线,积极参与到风险监查与防范工作中,及时的发现问题,解决问题,将安全隐患扼杀于萌芽状态,充分发挥安全工作组的职能带头作用,全方位、多角度对施工项目实施监查工作,力争全面控制施工安全隐患,彻底消除施工风险。

结束语

综上所述,在对地铁深基坑开挖围护结构施工项目进行监督和管理的过程中,要充分结合周边环境对建筑过程予以判定,维护基坑结构管理效率,提升地铁车站基坑施工顺序的合理性,保证基坑处理工序和结构方案应用的完整程度,也要严格监督管理变形过程,减少地质条件对整体施工项目质量造成的影响,提高施工管控工作的合理性和质量水平,为地铁深基坑开挖围护结构施工全面优化奠定坚实基础。

参考文献

[1]顾浩磊.地铁深基坑开挖风险分析及控制对策[J].山东工业技术,2017,22:124.

论文作者:郭毅

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年2期

论文发表时间:2019/6/13

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