浙江华展工程研究设计院有限公司 浙江宁波 315012
摘要:宁波绿地中心工程基坑紧邻宁波轨道交通2号线区间隧道,开挖面积大、深度深,周边环境复杂,基坑施工难度大。为有效保护地铁,确保基坑顺利施工,提出划分大小基坑分区施工、增加地连墙厚度和插入深度、增加坑内土体加固及增设隔离桩等专项保护措施,通过对基坑进行信息化施工及沉降监测,确保基坑及周边环境安全。可为类似工程提供借鉴。
关键词:软土;地铁;深基坑;变形控制
[中图分类号] TU473 [文献标识码] A [文章编号]
1 工程概况
宁波绿地中心项目位于宁波市大庆南路以东、惊驾路以南、人民路以西。工程场地毗邻已建大庆南路轨道交通2号线区间隧道约100m,距离在建轨道交通2号线外滩大桥站约80m。本工程基坑面积约41000m2,延长米约885m,开挖深度约15.9~16.4m。整体设置三层地下室,层高分别为7.55m,3.65m,3.90m。
工程周边紧邻城市主干道、地下管线众多,尤其是场地西侧轨道交通2号线外滩大桥站距离本工程地下室最近约为23.5m,车站为地下二层结构,车站顶埋深约2.7m,底埋深约为17.6m,底板厚度1000mm,采用明挖法施工,周边设置800mm厚地下连续墙,地墙埋深约为40m,车站的主体结构已施工完成。基坑与地铁隧道剖面位置关系图见图1所示。
图1 基坑立面布置图
2 工程地质条件
本工程场地土层地质特点是基坑浅层分布有较厚的②c层淤泥质粉质粘土夹粉土和④a淤泥质粉质粘土,该两层土属高压缩性、高含水量、流塑的软土,物理力学性质较差,基坑开挖深度范围内主要以这两层土为主,在基坑支护设计及施工时应予以重视。
3 地铁保护要求
地铁隧道结构设施变形要求[1]:结构变形曲线曲率半径≥15000m,相对变曲≤1/2500,隧道结构收敛变化量<10mm;地铁结构变形速度<0.5mm/d,且不得影响正常使用,隧道与车站的差异沉降控制在5mm以内,地铁结构水平位移和最终沉降≤20mm。
4 基坑总体方案
考虑到工期因素和邻近地铁隧道等因素,本工程采用“化整为零、分区实施”的设计原则[2-7]:
1)根据业主提供的相关信息,本工程各地块的先后开发顺序为1#地块-3#地块-2#地块-4#地块。
2)1#地铁西侧邻近地铁车站,地铁车站采用明挖法施工,地下室结构为钢筋混凝土箱体结构,结构整体性好,抗变形能力相对较强,且与本工程地下室距离相对较远,最近距离约25m,超过1倍基坑开挖深度;且原地铁车站围护体采用800mm厚地下连续墙,插入坑底以下深度较深,本工程基坑施工时亦可作为“隔离体”,以减小基坑开挖对地铁隧道的影响。相对地铁区间隧道,地铁车站的保护要求相对较低。本工程将1#地块单独划为一个小基坑单独实施(I区)。
3)2#地块西侧邻近地铁区间隧道,该隧道直径6.2m,隧道顶埋深约9m,底埋深15m,隧道中心距约13.8m,与本工程地下室的距离约11.5~25.0m,地铁区间隧道位于流塑状的淤泥质粉质粘土层中,对邻近基坑变形的反应较为敏感。为保护地铁隧道,本工程基坑分区时在2#地块邻近基坑隧道侧单独划分出一个宽约15m的狭长型基坑(II-A区),再将该区细分为多个小基坑。首先实施II-A区狭长型小基坑,且在地铁隧道正式铺轨前施工完成该区地下室结构,再进行II-B区大基坑的施工。
4)由于本工程4个地块的施工进度不尽相同,根据相关项目信息,本工程1#和3#地块的进度会快于2#和4#地块,为实现1#和3#地块首先开挖,本工程将3#和4#地块分别划分为一个分区(III区和IV区),且1#和3#地块以及2#和4#地块之间分别设置缓冲带(V区和VI区),以减少相邻地块施工的相互影响和制约。
5)综合考虑后,施工工况如下:
工况一:首先进行I区和III区基坑的施工;
工况二:待I区和III区地下室结构施工完成后,进行II-A区、IV区以及V区基坑的施工;
工况三:待II-A区地下室结构施工完成后,即可进入II-B区基坑的施工;
工况四:待II-B区和IV区地下室结构施工完成后,即可进入VI区基坑的施工。
5 对地铁隧道的专项保护措施
为有效保护地铁,确保基坑顺利施工,对地铁隧道的保护措施进行研究,部分措施采用三维有限元分析,见图2。专项保护措施包括:
图2 三维有限元模型
5.1 基坑支护分区、分期施工
本工程采用分区分期实施方案,将基坑划分成邻近地铁隧道的狭长型基坑和远离地铁隧道的大基坑,并对大基坑进行进一步分区实施,充分利用时空效应保护地铁隧道。
5.2 地下连续墙厚度及插入深度改变
本工程基坑周边开挖深度为15.90m,相较于普遍区域基坑地下连续墙厚度800mm,基坑西侧邻近地铁车站及隧道区域地下连续墙厚度都增大到了1000mm。此外,相较于普遍区域基坑地连墙插入深度18.0m,基坑西侧地铁车站区域和地铁隧道区域的地连墙插入深度分别增加到了21.0m和23.0m。
5.3 支撑体系的选择和支撑道数改变
普遍区域基坑整体设置三道钢筋混凝土支撑体系,采用对撑+角撑的布置形式会使各个区域相对独立,可实现分区分块开挖,并能跟进及时浇筑对撑,可有效控制基坑变形。并且每个分块支撑形成并达到一定设计强度后即可继续向下开挖,无需等支撑整体形成,从而大大加快整体施工进度。
5.4 轴力自动补偿装置
邻近地铁隧道区域的小基坑面积较小,支撑体系采用可实时附加预应力的轴力自动补偿钢支撑体系[8-9]。该系统实现了基坑钢支撑轴力自动复加和自动控制,对钢支撑轴力的控制和监测实现24小时不间断数据传输,使工程始终处于可控和可知状态,从而有效减少和控制围护体的变形,减小基坑开挖对地铁隧道的影响。
5.5 三轴水泥搅拌桩槽壁加固
为减小地下连续墙成槽对地铁隧道及地铁车站的影响[10],本工程在基坑西侧邻近地铁的地下连续墙两侧设置φ850@600三轴水泥搅拌桩,顶底标高-0.400~-22.100,超过地铁隧道底≥6m。实测表明,地连墙施工期间对地铁隧道和地铁车站的影响较小。
5.6 坑内加固
本工程基坑坑底及地铁隧道均位于流塑性的淤泥质粉质粘土层中,该土层力学性质较差,基坑开挖阶段围护体变形较难以控制。在邻近地铁侧基坑内设置φ850@600三轴水泥搅拌桩对坑内土体加固,改善坑底土体力学性质,提高土体强度,降低回弹变形量,从而减小地铁隧道的竖向和水平位移。
5.7 隔离桩措施
本工程基坑周边环境复杂,为减少基坑开挖对基坑西侧地铁车站及隧道的影响,在地铁车站及隧道与本工程间设置隔离桩,并在隔离柱与地下连续墙间设置跟踪注浆。隔离桩采用φ600@750钻孔灌注桩,桩长约30.5m,隔离桩顶底标高为-1.350~-32.000,隔离桩离基坑边约5~8m,呈波浪形布置。
6 基坑监测
本工程基坑施工难度高、周边环境较为复杂且保护要求高,为确保基坑及地铁正常运营安全,在基坑施工过程中跟踪施工活动,对基坑本身、周边建(构)筑物、地铁隧道等保护对象的变形及受力情况进行实时监控,分级对变形及变形速率设置报警值,将监测数据及时与计算预测值相比较,判断施工工艺是否符合要求,及时优化下一步施工参数,实现信息化施工。
基坑施工完成后,地铁隧道的累计沉降变形控制在预期要求20mm内。西侧地下连续墙累计测斜值最大点监测数据和地铁隧道沉降数据如图6所示。
7 结语
宁波软土地区紧邻运营地铁区间隧道的深大基坑,施工难度非常大,为此宁波绿地中心地下室基坑工程采取了多种专项保护措施。该基坑工程的成功实施,取得以下经验。
1)根据与地铁隧道距离的远近,将基坑分成大小基坑分块施工,先施工邻近地铁的小基坑,后施工远离地铁的大基坑。
2)与普遍区域相比,邻近地铁区域基坑增加了地连墙厚度和插入深度以及坑内土体加固的置换率,有效减少了基坑和地铁隧道的变形。
3)小基坑采用钢支撑轴力自动补偿装置有效减少了邻近地铁小基坑开挖对地铁的影响。
4)在基坑与地铁之间设置隔离桩,有效降低了基坑开挖时地铁侧围护墙墙身变形及坑外地表沉降。
5)做好基坑及周边环境监测,进行信息化施工,确保基坑及周边环境安全。
参考文献
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建设单位进行工程款支付保障。发包方应该存入银行内部监督管理户头百分之二十五的工程款,相关的审核银行需要开具证明用作整个建筑工程项目的办理许可文件[2]。
3.3交到治理拖欠款力度和中介机构管理
由于政府对欠款拖欠给予了 一定重视,这也让很多民工的工资拖欠问题 得到了相应的解决,当下的改善重点需要在单位拖欠建筑企业工程款上进行落实。针对于政府的投资项目,各级政府应该执行相关规定,并且及时将欠款还补。尤其是针对于房地产开发项目,需要制定相关措施来,对开发商欠款拖欠现象进行限制,让企业能够不断发展。在实施中介机构管理的时候,应该率先出台一些管理制度,主管监督部门需要加强对招投标代理机构以及监理单位的监督管理力度,提升中介机构资质年见以及诚信审核的检查标准,还需要对招投标代理费进行明确。出台相关招标文件标准,针对招投标的一些代理性机构的招标,投标文件需要对其严格审核[3]。对招投标流程进行规范,改进评标竞标的方式,避免恶意竞争,恶意竞标现象的出现。
3.4规范税费缴纳,深化市场监管
及时和相关部门进行协调,针对多部门收费的现象进行处理,排除国家 和政府相关部门给予的收费项目以外,其他各个部门不能向企业以各种理由进行收费。建筑工程项目的招标和投标属于建筑市场中的核心组成部分,针对招标和投标实施规范化也是为了 提升建筑市场内部的有序性。以我国相关规定为例,结合实际情况针对招标和投标政策进一优化和完善。实现电子智能化网络评标,使用工程量清单招标,针对投标管理机构进行有序规划。对围标串标等违规现象进行及时遏制,在一定程度上对工程质量安全生产管理进行了增强,不断强化建筑工程整体质量和建筑工程一些责任单位的监察管理手段。对施工现场分包行为进行规范,针对分包企业的自身能力经验进行落实,对建筑工程质量以及安全事故进行完善,设立应急处理机制,降低安全生产事故的发生[4]。
4.结语
综上所述,想要促进建筑行业的发展,不但要依靠建筑市场,同时还需要相关政府和部门协会的共同协作。相关政府以及行业部门需要提升服务意识,树立标准服务理念,并通过对管理体系的完善,将政府监督管理的重点放在建筑制度建立上。提升动态管理,针对建设领域出现的一些问题做到改善和优化,保证市场和谐。其次行业部门还需要将其桥梁纽带作用充分发挥出来,在行业中树立良好的机制,降低市场内部产生的无秩序竞争,从而推动建筑市场的可持续发展。
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论文作者:龚迪快,许冠,王洁栋,郑翔,姚煌
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年14期
论文发表时间:2019/10/16
标签:基坑论文; 地铁论文; 隧道论文; 工程论文; 地块论文; 结构论文; 车站论文; 《建筑学研究前沿》2019年14期论文;