软土地区地铁深基坑施工风险的控制路径分析论文_李璐

软土地区地铁深基坑施工风险的控制路径分析论文_李璐

天津市市政工程设计研究总院 天津 300392

摘要:文章依托某地铁工程实例,对工程中的深基坑施工风险进行辨识,在此基础上,提出软土地区地铁深基坑施工风险的控制路径。期望通过本文的研究能够为同类工程提供借鉴参考。

关键词:软土地区;地铁;深基坑;施工风险

1软土地区地铁深基坑施工风险分析

为便于研究,下面以某地铁工程为例,对该工程中深基坑施工风险进行分析。某地铁工程中的一个车站需要在软土地区进行修建,根据相关要求,车站设计为地下二层结构,实际长度约为223.5m左右,基坑宽度为24.8-25.8m,标准段的基坑深度大约在16.5m左右。本工程的围护结构采用的是地下连续墙,以明挖的方法对基坑进行分层、分段开挖施工,直至基坑底部,待所有结构完成之后,对顶板进行回填[1]。由于本工程是在软土地区进行施工,因此需要对相关的风险因素进行辨识,从而为施工风险控制提供详实、可靠的依据。

1.1施工风险辨识

在软土地区上进行地铁车站深基坑施工的过程中,不可避免地会存在各种施工风险,因此对风险进行辨识显得尤为重要。本工程中,对施工风险的辨识采用的是WBS(工作分解结构)和RBS相结合的方法。通过WBS能够将工程进行分解,具体分为以下几个部分:地下连续墙、地基基础加固、深基坑降水、基坑开挖以及结构施工等等。随后运用RBS按照类别对工程中的风险源进行分解,其中一类是施工风险,如地下连续墙施工风险、基坑降水施工风险等等;另一类是环境风险。根据WBS和RBS构建耦合矩阵,以前者作为行向量,以后者作为列向量,如果行向量与列向量经耦合之后的结果为零,则表示不会产生风险因素,若是耦合后的结果为1,则表明会产生相关的风险因素。

1.2风险因素分析

通常情况下,对于地质条件相对比较复杂的情况而言,若是基坑的开挖深度较大,则地下连续墙的墙体厚度也会随之增大,这样一来会导致施工风险增大。

1.2.1地下连续墙的施工风险。按照本工程所在地的水文地质情况,以及基坑围护结构选用的地下连续墙形式,具体的施工风险包括以下几个方面:导墙变形,严重时可能会出现坍塌的现象;浆液渗漏;钢筋笼上浮或位移;墙体夹泥;浇筑混凝土时出现断层等等[2]。

1.2.2基坑降水的施工风险。目前,在地铁基坑工程中,比较常用的降水方法有以下几种:轻型井点、管井井点、喷射井点、深井井点等等,不同的降水方法适用于不同的土层,且深度也不相同。在对基坑降水方案进行编制的过程中,除需要了解工程所在地的地质详情之外,还应当查明开挖范围内地下水的基本特征,如水位、流量、流速等。在本工程中,深基坑降水可能遇到的施工风险包括以下几个方面:水位降不下去、水疏不干、井管管口位置处无水、管涌、路面沉陷开裂等等。

1.2.3基坑开挖加固的施工风险。在地铁基坑工程中,常用的加固方式有以下几种:止水帷幕、围护挡墙、地基预固结等。在本工程中,深基坑加固可能遇到的施工风险包括坑底隆起、管涌、路面隆起以及附近地下管道开裂等。

2软土地区地铁深基坑施工风险的控制路径

在软土地区进行地铁深基坑施工时,为最大限度降低各种风险因素对施工过程的影响,需要采取合理可行的措施,对施工风险进行控制。针对本工程中存在和可能发生的施工风险,可以采取如下技术措施加以控制:

2.1地下连续墙施工风险的控制

由于工程是在软土地区进行施工,因此采用效果较好的地下连续墙作为围护结构形式。为降低地下连续墙的施工风险,应当对施工质量进行严格控制。具体措施如下:

2.1.1控制槽壁的整体稳定性。在本工程中,采用的是机械成槽的方法进行施工,为确保槽壁的整体稳定性,可在施工中采取如下措施:

①可在地下连续墙施工中,根据土层的情况,适当提升泥浆护壁的性能,从而使泥浆的作用得以最大限度地发挥。对首幅地下连续墙进行施工的过程中,可以采用新配制的泥浆,通过多次的试配,确定出新配制泥浆的最佳配合比。而回收泥浆可以按照2:3的比例进行混合搅拌,由此得到的泥浆性能可以满足施工要求。通过提高泥浆性能可使槽壁的稳定性获得显著提升。

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②在成槽设备的选用上,可结合工程实际情况进行确定,如果入岩的深度较大,则可选用铣槽机,或是以旋挖钻孔的方式成槽。由此可加快成槽速度,缩短成槽时间,有利于提高槽壁的整体稳定性。

2.1.2控制沉渣厚度。在本工程中,通过地下连续墙的修筑对基坑外的承压水进行切断,由于地下连续墙插入岩层中的深度约为1.0m左右,因此必须对沉渣的厚度进行严格控制,以免承压水从墙底补给,增大基坑的施工风险[3]。为避免这一问题的发生,在工程施工中,可对槽壁的暴露时间进行合理控制,并严格控制槽底的清孔质量,从而使沉渣厚度达到施工要求。

2.2深基坑降水施工风险的控制

在本工程中,基坑标准段的开挖深度约为16.5m左右,基坑的降水效果对土方的开挖进度具有直接影响,若是降水达不到预期目标,开挖将无法顺利进行,并且还可能导致深基坑施工的风险增大,如水体突涌危及基坑安全、水位上升引起结构上浮等等。为避免以上问题的发生,必须在深基坑施工中做好降水工作,这是控制施工风险较为有效的途径之一。在本工程中,采取如下措施对基坑降水进行控制:

1.对地下连续墙的施工质量进行严格控制,根据设计深度进行终孔,并在施工中,对终孔条件进行检查确认,保证终孔满足切断承载水的要求。

2.在深基坑施工前,由技术人员按照现场实际情况,对基坑降水专项方案进行合理编制,并通过试降水的方法,对方案进行优化调整,以此来达到最佳的降水效果。

3.对深基坑进行正式开挖前,先利用疏干井进行降水,借此来使基坑内的潜水位降至开挖作业面以下,这样除了能够使施工作业面保持无水之外,还能使坑内外的水位随之降低,从而减少水头差,降低渗漏水问题发生的风险[4]。

4.在基坑施工期间,加强水位监测,一旦出现异常情况,及时采取相应的措施加以解决处理。

2.3基坑开挖施工风险的控制

在软土地区对基坑进行开挖施工时,为保证基坑安全,降低施工风险,可以采取如下控制措施:

1.对地基加固及降水进行合理设计,为基坑开挖的安全进行提供保障。同时,应对围护结构的施工质量进行严格控制,保证不发生渗漏水的问题。

2.采用分层分段开挖的施工方法,按照先支撑、后开挖的顺序进行施工,并以随挖随撑的方式,对基坑变形进行控制。

3.根据基坑的实际开挖情况,对基坑内部和外部进行有效降水,以此来达到控制坑内外承压水位的目的,从而避免基坑开挖作业面出现突涌的情况,降低施工风险[5]。

4.在基坑开挖的全过程中,做好施工监测工作,及时进行信息反馈,为现场管理人员指导施工作业提供依据。

结论:

综上所述,在软土地区进行地铁深基坑施工中,由于地质条件较为特殊,从而使得施工风险随之增大。为此,必须采取合理可行的方法和措施,对施工风险进行有效控制,从而确保地铁深基坑工程的顺利进行,这对于地铁工程整体质量的提升具有重要的现实意义。

参考文献

[1]徐甜.基于改进模糊综合评判法的地铁深基坑施工风险研究[D].西安工业大学,2018.

[2]龚佳斌.某城际铁路深基坑开挖的风险评估及扰动效应研究[D].江西理工大学,2018.

[3]王澍.复杂环境下地铁深基坑施工动态监测及应用[J].工程建设与设计,2017(12):124-126.

[4]刘伟.天津某与既有车站相接新建地铁车站基坑施工风险及应对措施[J].建筑技术开发,2018(2):37-39.

[5]朱育宏,陈巨武,马卉,翟利华.富水复合地层地铁深基坑开挖风险分析与对策[J].隧道建设(中英文),2018(10):106-108.

作者简介:李璐(1986-),男,汉族,籍贯:山东省东营市,天津市市政工程设计研究院工程师,硕士研究生,岩土工程方向。

论文作者:李璐

论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期

论文发表时间:2019/7/26

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软土地区地铁深基坑施工风险的控制路径分析论文_李璐
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