承压水地层中施工换乘车站盖挖半逆作法的关键技术研究论文_郭子杰

承压水地层中施工换乘车站盖挖半逆作法的关键技术研究论文_郭子杰

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摘要:在城市繁忙地带修建地铁车站时,会出现占用大量道路的情况,进而对于正常的交通秩序造成影响。如果地铁车站是于主干道上设置,同时确保不中断交通,满足相应交通流量要求,实施盖挖法施工模式具有较高的适用性而且效果理想。盖挖半逆作法在盖挖法中属于重要的构成部分,在顶板完成及恢复路面后,向下挖土至设计标高后先浇筑底板,之后向上的逐层展开浇筑侧墙以及楼板,而且通常应该进行建立横撑以及增加相应的预应力。承压水地层中施工换乘车站采取盖挖半逆作法施工期间,需要注意的技术较多,本研究采取实际案例分析的模式,对于盖挖半逆作法重要技术进行分析。

关键词:承压水地层;换乘车站;盖挖半逆作法;基坑开挖;关键技术

某地铁站是T形换乘车站,地下三层,全长是148米。此换乘车站的标准段主体结构具有22.80米的基坑深度,地下连续墙围护结构是1米的厚度,标准段墙深为38.10米。车站基坑开挖土体包括了填土、粉土、粉砂以及黏性土等,地下水位埋深大概是1.2-3.2米,而且微承压水赋存于第Ⅱ陆相层和以下的粉土以及粉砂内,稳定水位是2.60米。

一、地下连续墙体系及渗漏治理

首先,对于围护结构体系展开科学合理的选择。承压水及其含水软弱地层深基坑的封闭止水帷幕主要是实施地下连续墙,围护结构体系中包括了单一墙体系、叠合墙体系以及复合墙体系几种。由于此地区是沿海城市,所以一个显著的特征即为地下水腐蚀性较强,此地铁车站开挖深度较深,大概是在十五米以上的深度,因而充分的考虑以后最终选用复合体系围护结构。

其次,地下连续墙槽段接头形式。槽段接头需要将其传递应力以及止水、抗剪切功效提升,严格的遵循相应标准规定方可,刚性接头以及柔性接头属于槽段接头的重要方式。槽段接头需要采取最大限度重叠两单元槽段以及较长流水线路刚性连接,确保地下连续墙传递应力达到一个理想的状态。刚性接头具备更优止水作用,其相邻槽段具有密实的衔接状态,适用于具备较大深度地下连续墙。例如,十字钢板、V型钢板以及工字钢板接头均属于普遍应用形式,此三种刚性接头具有较长的截面渗水通道,而且具备理想的止水成效。在此项工程内,实施了十字钢板接头,为避免地下连续墙混凝土绕流,将止浆铁皮设置于外侧部位。

接下来,地下连续墙渗漏水探测。首先,落实必要的抽水试验法操作。在基坑外合理的选取位置,进行建设浅层观察井以及承压水观察井,同时要认真的掌握住含水层中产生的水位改变形势,了解到承压水基底补给以及接缝渗漏的状态;其次,实施分析地下连续墙施工记录。在落实地下连续墙施工的过程中,对于施工原始记录(钢筋笼安装、钢板安装、沉渣以及偏位、混凝土绕流和浇筑等内容)工作严格执行,并且探究有无发生地下连续墙夹泥或者开叉等问题;接下来,应用基坑坑内抽水基坑外注颜料法,检测获得车站北基坑15号地连墙对应基坑内抽水具有颜色,渗漏几率较大;最后,采取移动渗漏探测法,判断北侧基坑存在渗漏点为两处。

最后,落实地下连续墙渗漏处治技术。先展开接缝渗漏处治,其中接缝外侧双管旋喷桩加固联合接缝内侧钢板封堵、接缝外侧三轴水泥搅拌桩联合内侧封堵钢板、外侧双高压旋喷桩及接缝外注双液浆联合接缝内侧钢板封堵等等七种。密切的联系起基坑地质和承压水实际的特点,最终选用了外侧双高压旋喷桩及接缝外注双液浆联合接缝内侧钢板封堵的模式,利于施工展开。主要的模式就是,接缝外环形构建起双高压旋喷桩(相互咬合Φ800mm)至基坑底隔水层,将双液注浆孔设置到外侧部位,开挖基坑期间落实止水封堵钢板的操作,按照标准的程序做好双高压旋喷桩施工、双液浆止水、止水钢板封堵。然后,进行针对性的治理墙体缺陷。采取墙体内侧加固、地下连续墙外侧注双液浆和施作临时支撑以及施作该处侧墙结构等模式。

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二、基坑降水

一般情况下,如果出现封闭止水帷幕基坑降水问题,则通常解决的举措就是基坑内部水有效抽排,考虑到此车站内基底隔水层厚度具有相对复杂性的改变,而且地下连续墙只是对于第一层承压含水层进行隔断,没有对于第二层粉砂含水层隔断,所以抽水试验判断两层含水层具有相应的水力联系状态。基坑内降水井的部位,要分析盖挖半逆作法土方开挖设备转动半径,最大限度的将其在格构柱附近进行设置,可以明显的降低影响基坑开挖程度。

采取公式n=A/a计算基坑内潜水疏干井口数,a和A分别表示单井疏干面积、疏干面积。计算得到,北侧基坑需要五口疏干井,南侧是七口,井底是基底以下6米。考虑到基底下承压水具有垂直补给的情况,需要于基坑内建立基底第二承压水层减压井,南侧和北侧分别是四口以及两口。另外,基坑外设四口减压井,为了有效的处理发生基坑底板抗突涌状况,需要注浆于基坑外,双高压旋喷桩、基坑内设置浅层减压井六口,将基底承压水压力削弱,而且基坑标准段、盾构井分块的开挖,展开分段式的制作结构底板。所以,在未实施基坑外承压水降水井的情况下,封底效果的依然是理想以及可靠的。

三、土方开挖及结构施工

首先,展开土方开挖的操作。实施盖挖半逆作法期间,首先展开的内容即为基坑内格构柱施作,接下来是展开顶板、中板以及临时支撑、底板展开分层开挖施作。先进行判断地下连续墙接缝掏槽围护结构有无渗漏的问题,于负三层落实封堵钢板工作,再开挖标准段以及盾构井段开挖操作,将基底风险率降低。其次,中板施工。中板开挖对应侧墙的部位进行下挖50cm,在中板下挖位置处伸进侧墙防水板和侧墙,将中粗砂回填,然后钢筋以套筒实施连接。最后,侧墙顶部混凝土灌注。盖挖半逆作法施工时,落实基坑开挖的操作以后,落实侧墙混凝土的浇筑。

四、监测分析情况和结果

基坑开挖时出现坑外土体水平位移或者竖向沉降情况是相对常见的,经监测地表沉降、建筑物沉降、既有结构变形等,提供有价值的信息资料进行调整,维护基坑以及环境的安全可靠性。此研究中,在基坑负三层开挖期间,地表沉降产生了上浮状态,但是在注浆后渐渐的恢复了稳定。基坑开挖期间,距其最近距离的YSDL3-8测点具有-22.88mm的最大沉降值,而且在开挖基坑负三层期间波动显著,通过进行基坑抽水正常后,达到稳定状态;出入口和换乘节点结构变形上,负三层开挖卸载后,底部承压水能够让结构出现上浮,而基坑内抽水减压以后实现平稳。

此地铁车站基坑是在承压水层,车站施工实施综合处治的方案,包括渗漏水探测、渗漏处治和密切监测等。承压水、深基坑、盖挖半逆作法车站施工,复合体系地下连续墙止水帷幕属于理想的选用模式,通过综合分析方案,判断好基坑围护结构有无渗漏十分关键。在具有相对复杂的承压水和环境状态时,需要严谨的计算,掌握住科学的设置基坑内疏干井以及降压降水井量,之后采取必要的抽水试验操作提升施工操作的质量,而且要减少基坑外减压井的启用等。

结语

承压水地层中施工换乘车站应用盖挖半逆作法时涉及到的关键性技术较多,正式的施工操作期间必须要严格的执行标准操作技术落实。主要的技术就是涉及到了深基坑地下连续墙渗漏探测技术、地下连续墙渗漏处治综合技术、降水计算和实施验证、盖挖半逆作法开挖、中板和换乘节点分隔地连墙处治等重要方案。各项技术需要引起高度的重视,确保施工质量的有效提升。

参考文献:

[1]刘泽.承压水层地铁车站盖挖半逆作法施工关键技术[J].市政技术,2015(02):105-109+113.

[2]张津珲.复杂环境下盖挖半逆作地铁车站施工技术研究[J].工程技术研究,2017(02):72+75.

[3]陈振鲁.复杂环境下盖挖半逆作法地铁车站施工技术[J].建筑技术开发,2017(05):75-76.

[4]高立平.盖挖半逆作地铁车站施工监测与数值模拟研究[D].北京交通大学,2015.

论文作者:郭子杰

论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期

论文发表时间:2019/4/2

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