基坑工程施工对邻近地铁结构影响研究现状与展望论文_刁晓伟

基坑工程施工对邻近地铁结构影响研究现状与展望论文_刁晓伟

中铁第六勘察设计院集团有限公司隧道设计分公司 天津 300133

摘要:现阶段,我国地铁工程的建设项目逐步增多,对基坑工程会对邻近既有地铁结构产生一定的附加变形、内力等,从而可能影响地铁正常运营甚至危及运营安全,分析了基坑工程对邻近既有地铁结构的影响问题.在总结现有研究成果的基础上,进一步展望了未来发展方向。

关键词:邻近地铁结构;基坑工程;影响因素

引言

在我国社会主义发展的背景下,城市化进程的不断加快,使得我国各个城市的交通建设也取得了非常大的进步,为了缓解我国交通的压力,方便广大群众出行,城市轨道交通建设的发展速度也有了非常大的提升,现在我们可以看到越来越多的城市将交通线路的运营作为主要的工作,而这其中地下交通铁路系统的建设也成为了当前城市交通发展的主要趋势。

1地铁基坑工程施工的特点分析

1.1 区域性

在地铁深基坑的施工过程中,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。

1.2施工复杂性

地铁基坑工程施工具有加强的复杂性,涉及到多个方面。在基坑工程施工中要参考地质勘察报告,基坑承载土压力过大会使其支护结构稳定性变差,围护结构处出现土的渗流情况,造成土体稳定性破坏,基坑结构发生变形。基坑工程施工时还需要考虑到施工地点周围建筑环境,如工程附近建筑(构)物,市政管道,地面道路等,都会对在建基坑的施工有着直接的影响。如果施工监测工作不到位,也会对以上设施造成负面的影响。

1.3施工风险性

地铁基坑工程施工的风险性。各种地质条件与水文条件会对地质勘察造成各种困扰,勘察难度大,精确度下降,在施工的时候要选择正确的支护方式。随着基坑深度的不断增加,施工的风险性也在不断的增加,受到来自地质与水文情况的影响,各种不利与施工的条件都会对基坑的施工带来安全方面的威胁,因此,在施工的时候要尤其谨慎。

2基坑工程对地铁结构的影响

2.1深基坑施工的地铁隧道的影响

(一)引发地铁隧道侧移问题

深基坑施工过程中,基坑进行开挖处理,会对附近的地铁隧道造成不同程度的影响,间接地引发其侧移问题,影响着隧道结构稳定性。具体表现为:1)在裙楼深基坑开挖施工初始阶段中,通过对附近地铁隧道的监测分析,发现此时深基坑施工对地铁隧道结构的影响不大。2)随着施工时间的推移,主体区域深基坑开挖施工作业的开展及作业计划的推进,通过对附近地铁隧道的监测分析,发现隧道基坑部位出现了侧移问题,且侧移量达到了4.0mm。

(二)引发隧道弦向变形问题

深基坑施工过程中,对地铁隧道土体结构的稳定性造成了很大的影响,使隧道断面发生了变化,并逐渐趋向椭圆形。针对这种情况,需要加强地铁隧道弦向变形问题的关注,将相应的监测工作落到实处,从而降低这类问题发生率。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆处理地铁隧道弦向变形问题时,需要做到以下内容:1)加强深基坑施工中地铁隧道弦向变形监测,从而找出使用性强的处理措施,及时处理这类变形问题,避免扩大影响范围。2)强化深基坑施工企业及人员的责任意识,规范工程施工行为,减少对地铁隧道性能的影响,确保地铁隧道实践应用中能够处于稳定、高效的运行状态。

2.2深基坑工程对地下水控制的影响

现阶段,深基坑在施工的过程中,还普遍涉及承压水的控制问题。由于基坑深度的大幅度增加,使承压水控制成为超深基坑分析与设计的一个重要组成部分,有时甚至是制约性的关键问题。国内外已经有不少因承压水引发的坑底突涌或流土引发的工程事故,坑底突涌、流土一旦发生,很难加以控制,其后果很严重。此外,当承压含水层分布厚度加大,及时采用很深的地下连续墙或超深止水帷幕也难以截断时,承压含水层抽水降压对环境的影响及控制就成为一个重要课题。尤其是大城市新区的建设,在一个局部的区域内可同时或先后有很多基坑施工,承压水的大量抽降则可引起区域性的地下水位大幅度下降并引起地层大范围沉降。

3全面提升地铁工程深基坑支护施工管理质量的措施

3.1围护结构施工

在地铁基坑的施工过程中,围护结构非常重要,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。在现场施工过程中,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基坑周围环境的保护

(1)基坑周围管线的保护

基坑围护设计之前,对于周围的管线分布一定要彻底排查,对于关键地方要适时监测,一些无法移动的大型管线采用隔断处理,当其沉降程度不能满足要求而水平位移满足要求的情况下,可以采用注浆法进行及时处理,处理施工过程要严格谨慎,其加固深度最终应该大于基坑的影响边界线。

(2)基坑水对于周围环境的影响

通常基坑施工中会设置防水帷幕,比如注浆帷幕、旋喷桩、深层搅拌桩、素混凝土墙等,最大程度地控制降水的影响范围。但与此同时,防水帷幕也有不足,其成本较高,施工难度较大,同时防水效果也一般,当地基土体发生较大位移的时候,由于防水帷幕自身刚度大、抗拉强度较低,容易出现破裂,降低防水效果。在这种情况下,回灌法就是缓解基坑降水比较经济、实用的方法,它的主要原理是通过工程施工主动将水引入地下水,从而达到抬高和稳定基坑局部地下水水位的目的,防止基坑底部不均匀沉降的发生,而在实际施工中,通常采用井点灌注法对地下水位进行补给。

3.3进一步强化对深基坑后期的维护和管理

在地铁的基坑施工过程中,首先可以确定的就是在建设地铁深基坑的时候要保证地铁深基坑的深度。在建设地铁深基坑中也不能浅挖,因为这样会不仅更好的进行地铁深基坑建设,因此在建设地铁深基坑的过程中要适中的进行挖掘,保证地铁深基坑的工作运行质量。除此之外,相关的工作人员要定期对深基坑变形情况进行观测,看看在地铁深基坑开挖之后的形态展示,特别是在地铁深基坑开挖一个月之后,需要针对开挖的地铁深基坑设置多个观测点,以防在建设地铁深基坑的过程中出现问题,不仅仅要设置多个观测点,还要适当增加观测次数。只有对地铁深基坑的建设进行定期的维护和管理,才能保证地铁深基坑的质量,才能让地铁更迅速更安全的运行。

结语

综上所述,我们可以得知,随着我国地铁运营里程的不断增加,对邻近地铁的建设活动引起的地铁结构变形和内力变化,以及相应的对地铁结构保护措施的研究越来越受到重视。本研究简要阐述基坑工程对邻近地铁结构影响,提出进一步探讨研究的问题。

参考文献

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[4]徐小军.关于地铁深基坑降水技术研究[J].科技风,2014,03:33.

论文作者:刁晓伟

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第30期

论文发表时间:2019/1/11

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