(中煤邯郸设计工程有限责任公司 河北 邯郸 056002)
【摘 要】本文根据工程实践,介绍了地铁车站深基坑支护工程的设计方案,从很多方面对深基坑支护工程有关的施工监理控制要点进行了说明。
【关键词】地铁车站;深基坑支护;工程监理
【中图分类号】U231 【文献标识码】A 【文章编号】1002-8544(2017)08-0127-02
引言
随着我国的城市化进程不断加快,城市地下的建筑规模也越来越大。有明挖工程也有暗挖工程,所以经常出现由于基坑支护不合理而造成的事故。所以,基坑支护工程的质量问题和基坑开挖对于基坑附近的建筑物的安全问题受到了广泛的关注。
1.地铁车站深基坑项目的特点和现状
目前我国城市地铁建设飞速发展,施工方案的选择对地铁项目的质量、效益、进度都有非常重要的作用。而城市地铁车站多设置在城市市区和人口流量大的地区,而且地铁的基坑施工是深基坑范围的一部分,所以施工过程就经常出现造价高、土石方量大、有明显的地域性的问题,而不同地质条件和附近的环境对基坑支护也影响很大。
1.1 基坑附近地势也较为杂乱
地铁车站多设置在人流量大、建筑物多的市区,往往该靠近重要的市政道路,附近的地下管线也较多,深基坑工程施工使得附属的构筑物和地下管线沉降,特别是对很旧的浅基础建筑而言影响非常大。
1.2 施工附近的地质条件往往也比较复杂
地铁工程总的线路较长、车站深度也很深,所以在施工的时候经常会遇到各种不同的地质条件。在南京,有很多的穿越淤泥、孤石、上软下硬地层等地段,这些因素都导致了施工难度大而且有很多不可预见因素的出现。
1.3 地铁的基坑往往越挖越深
目前国内一线城市的地铁规划已经形成了完整的地铁网络,随着地铁车站的增多,地下深度达到3到4层都很普遍,而一些站点都能达5至6层,地铁的基坑深度一般都在15到25米之间,有的站点可以达到30米的深度。
1.4 地铁的施工区域往往比较窄
很多的地铁车站由于施工场地较小,就不能放坡大开挖,地铁车站深基坑施工对支护施工质量要求也非常高。
2.地铁车站深基坑施工中遇到的问题
2.1 基坑的围护结构渗漏水就能造成附近的土地水土流失现象
基坑围护结构渗漏也是基坑施工中非常常见的现象。在地下水位比较高的地断进行土方开挖工作时,一旦围护结构有设计缺陷,渗漏现象就会发生。假如只是地下水发生渗漏,只需及时堵住一般不会出现大的问题;但是如果渗漏使得大量水土流失就会造成围护结构背后土体发生过分沉降现象,严重时甚至会导致围护结构背后土体失去抗力使得地铁基坑发生倾覆。
2.2 地铁围护结构施工的质量差就容易引起安全隐患
围护结构施工质量差是因为其围护结构(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)施工技术不合理导致围护结构夹渣、断桩或强度不足,就能影响到围护结构的水平向刚度,导致出现重大的安全隐患。
2.3 在土方开挖而又没来得及去支撑就造成围护结构变形过大、甚至失稳现象的发生
在土方开挖过程中经常发生只追求出土方便或赶进度等原因,而不按施工规范及时支撑的现象,这就需施工管理人员加强监督。
2.4 地铁车站深基坑附近地面沉陷过大
一般情况下深基坑施工随着土方开挖会造成附近地面的沉陷,假如沉陷过大的话,就使得周边市政道路发生开裂、管线变形过大开裂、周边建构筑物倾斜甚至开裂的现象。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆建筑物变形一般是由其地基沉降导致的,当较大变形出现时,不仅对附近居民和工作人员的安全造成威胁,而且也对地铁基坑工程造成威胁。
2.5 基坑坍塌和掩埋的现象
多出现在基坑土方开挖到主体结构完成的这一阶段,随着土方的开挖,基坑内外的不平衡荷载就逐渐增大,一旦不平衡荷载大于围护结构的横向承载力时基坑就可能坍塌。
3.地铁深基坑支护中的主要安全技术措施
为了防止地铁深基坑支护施工中出现的各种情况,就要从加强设计管理和施工管理开始,现有几点建议如下:
(1)设计管理。招标时选择有资质的设计单位,确定设计负责人,确保深基坑施工的质量安全,还要加大对深基坑支护设计的审核和监督的力度,尽可能不出现设计计算错误、方案选择错误、套图等现象。
(2)根据土的力学指标、土质、地下水情况及开挖深度等因素来选择围护结构和支撑的组合方式。组合形方式的挑选既要保证围护结构在施工过程中的质量,又要能对围护结构及周围土体的变形进行控制,这样才能保证基坑周围建筑物和地下设施的质量。
(3)要设置合理的安全系数。在进行基坑支护设计工作的时候,不能一味地追求低造价而降低安全系数,还要了解到到地铁建设期间基坑周边可能出现的动、静荷载,还有气候条件变化、地震等不可抗力等的对施工造成的影响,设置合理的安全系数。
(4)设置合理的围护结构入土的深度,以围护结构入土深度为依据来设置降水井。如果隔水层比较浅,那么围护结构就应该装入隔水层里,如果隔水层比较深,就要增大围护结构的入土深度,这样才能避免土方开挖过程中的基坑底部隆起现象的出现。
(5)进行稳定性的验算。从很多基坑失稳的事故可以发现,如果只是对基坑支护设计或选择一个方案是有问题的,还得要进行稳定性验算,才能保证基坑的整体及局部稳定性,特别是软土地区。
3.6 施工管理
进行编制专项施工方案。进行基坑支护施工作业时,应要编制专项的施工方案,还要在施工前就进行专项施工方案的编制工作,还得顾及到上报公司审阅和返回花费的时间以及上报给监理审批所花费的时间。在监理批复后要立即拿回施工单位,如果没有接到上面批复的施工方案,那么施工单位就不能进行施工作业。现在的地铁基坑支护施工作业,经常出现施工方案没有被批复施工单位就擅自施工的情况,应该严格对此进行监督。必须按设计要求开挖和支护。基坑开挖时要根据基坑支护设计、降排水要求选择合适的开挖方案,开挖方案还要让专家检查,达到规范要求后再执行报批程序。软土基坑应分层均匀作业,支护和挖土还得相互配合,禁止超挖现象。基坑开挖时,要防止挖机碰撞支撑、围护桩或扰动基底原状土。在开挖过程时尽可能地缩短基坑开挖卸荷的尺寸和无支护暴露时间来保证土体的扰动范围,开挖方式选择分层、分块的方式。还必须控制好土方开挖纵向放坡角度。纵向放坡属于临时放坡,应该随着作业不断地进行修整,不能挖反向坡,以防在作业时边坡失稳或滑坡。
4.深基坑开挖及支撑施工要点
4.1 施工准备工作
(1)在基坑开挖工作前,主体围护结构完成并达到预期规定;降水施工必须符合设计规范;完成施工监测网点布设工作还要进行测量初始值。
(2)落实场区内的存土场地、场区外弃土场地,要保证场地内的道路宽敞,准备好基坑内的排水设备,基坑开挖设备、起吊设备、施加预应力设备和钢支撑材料要提前到位。
4.2 施工过程控制要重点
(1)在进行基坑开挖工作时必须按监理工程师批准的实施性施工组织设计来执行,必须按监理审批的监控量测方案对开挖全过程的进行监督。
(2)在进行第一、二、三道支撑小段土方开挖工作时,每一个小段必须在16小时内完成,然后在8小时内安装好该段的支撑而且要施加预应力;在进行第四、五道支撑的开挖工作时,小段的土方必须在8小时内完成,然后在8小时内完成安装支撑工作。
6.结语
地铁施工组成部分中一个很重要的部分就是深基坑施工,任意一个车站的基坑问题都能延误所有线路的工期,而且还会对社会产生不良影响并且造成巨大的财产损失。地铁深基坑的支护控制要从设计和施工两方面进行,基坑支护施工技术的良好与否往往决定着地铁工程能否顺利施工。因此,加强对地铁深基坑施工支护技术的研究具有现实意义。
参考文献
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[5]胡志军.地铁车站深基坑维护设计及其稳定性评价研究[D].西安科技大学,2013.
论文作者:苗晓波
论文发表刊物:《建筑知识》2017年8期
论文发表时间:2017/6/20
标签:基坑论文; 地铁论文; 结构论文; 深基坑论文; 车站论文; 土方论文; 现象论文; 《建筑知识》2017年8期论文;