地铁施工中深基坑支护新技术浅析翟磊

地铁施工中深基坑支护新技术浅析翟磊

中铁十一局集团城市轨道工程有限公司四川省成都市610000

摘要:我国地铁施工中深基坑支护技术从20世纪90年代以来得到了快速发展,深基坑支护技术主要是通过采用新的支护手段和工艺对深基坑进行支撑和支护,达到保护基坑稳定和施工安全的目的。早期的深基坑支护技术以地下主体工程施工为主,但是缺乏理论支持和指导。随着科学技术的发展,深基坑支护技术已成为地铁工程深基坑施工的基本要点,2012年国家颁布JGJ120—2012建筑基坑支护技术规程为深基坑支护技术提供理论支持。深基坑土体在开挖过程中,一般会发生土体位移的情况,如果土体位移过大,会导致邻近基坑的设施或者地下结构等产生严重的事故。因此,对地铁施工中深基坑支护新技术的研究就显得很有必要。工程中深基坑支护技术包含复合土钉墙支护技术、双排桩结构支护技术、型钢水泥土搅拌墙支护技术和锚杆施工支护技术。深基坑支护技术是地铁施工安全的重要保证,是地铁施工建设质量的有效保证。

关键词:地铁施工;深基坑;支护技术

1地铁车站深基坑施工特点

相比较而言,地铁车站深基坑施工具有以下几个特点:第一,工程规模大且结构比较复杂。一般情况下由于地铁车站需要换乘多条线路,所以换成通道多,出口多,结构比较复杂而且工程的施工规模也比较大,这就在一定程度上增加了深基坑支护的施工难度;第二,施工现场地下的各种管线比较密集,所以在具体施工过程当中会受到各种各样不确定性因素的影响。地铁车站通常情况下都位于闹市区,所以施工区域经常会涉及到其他一些管线,比如燃气管道,水路管线,电力线路以及通信线路等等。这就需要在施工过程当中能和各个单位部门进行有效的沟通与协调;第三,在对基坑进行开挖的时候,一定要对变形问题进行有效的把控,同时由于开挖深度和施工难度都比较大,所以还应该兼顾对周围环境的保护和地面沉降的控制。

2深基坑支护技术存在的问题

地铁施工主要是针对交通拥堵和人口激增的问题而进行的,因此地铁施工的场地比较狭窄,且属于典型的地下交通工程,地铁施工对施工的技术要求较高,因此深基坑支护技术也要求较高。其次,地铁施工属于市政交通工程的范畴,势必会面临对周边建筑的影响,地铁深基坑支护不当很容易导致地表建筑的下沉。因此,地铁施工中的深基坑支护技术必须要严格考虑施工的地质条件和城市环境对施工的影响。对于地铁施工中的深基坑支护依然存在以下三个问题:

2.1土体受到的载荷参数很难确定

根据施工经验表明,对深基坑支护安全性影响的主要原因是地铁承受的土体压力。但是土体参数随着地质情况的变化而变化,因此土体受到的载荷参数,如粘聚力、内摩擦角和含水率也很难确定。同时,计算土体受到的载荷有很多计算方法,因此选取合理的计算方法是非常关键的。

2.2深基坑支护结构和施工质量问题容易导致渗漏

在地铁深基坑支护施工过程中,如果支护结构存在支护不当的问题,很容易导致支护结构背后土体的塌陷。支护结构的施工质量问题主要有:支护材料的质量缺陷导致的材料的强度不足,施工不当导致的断桩和沉陷等。这些问题的发生往往伴随着很严重的工程事故,因此保证支护结构的施工工艺和施工质量是非常重要的。

3地铁车站深基坑支护新技术

3.1土方开挖技术

在地铁车站的施工中,深基坑支护技术中土方开挖是重要的施工环节,对整个支护技术的施工质量都有重要的作用。一般来说,土方的开挖就是将基坑中的土方全部挖掘并清理出去,为深基坑支护技术的施工创造一定的条件。因此我们要重视土方开挖的质量,在开挖过程中需要注意以下几点:首先,在开挖的过程中要严格按照开挖的规定顺序进行,保障施工人员的安全性,同时需要做好应急预案,以防备在施工过程中可能出现的安全问题。另外,为了有效保障深基坑支护技术的施工质量,就需要保障开挖的质量,必须严格地清理深基坑中的土方减少对施工场地的占用和对环境的影响;另外,由于技术的发展和实践,现有的土方开挖技术已经不局限于一种,因此在开挖方式的选择上需要根据施工的具体情况来定。一般来说分为分层开挖、分段开挖、放坡开挖等。

3.1.1分层开挖

顾名思义,分层开挖技术就是以深度为依据对深基坑进行层次的划分并且依据这个分层进行开挖的过程。这种技术的优点在于可以有效保障施工的安全性,能够避免在开挖过程中出现的土方坍塌等危险事故,因在地铁车站的深基坑的施工中得到了广泛地应用。另外由于这种施工方式的安全性,我们可以在基坑深度大的工程中推广使用。在具体的使用过程中我们可以根据施工的具体条件来确定分层施工中每层的厚度以及分层的层数,从而保障施工的合理性以及安全性。另外,在施工中为了保障工程施工的安全性就需要确定内部支撑体系的安全。具体来讲就是要确保每层土体的厚度不超过2米。

3.1.2放坡开挖

放坡开挖施工技术具有自身的优势与缺点,就优势而言,放坡开挖可以保证施工的进度,具有较短的施工周期,可以节省施工的成本,控制造价。但当时这种施工方式同时有一定的局限性。由于放坡施工的特殊性,在施工中容易出现土方的滑坡和坍塌现象。一旦在施工中出现边坡较高的情况就很容易出现边坡的坍塌。因此在施工中我们需要注意施工的规范与安全性。尤其是要注意施工中对边坡的保护,避免出现施工的安全事故。另外在施工方式的选择上我们要根据施工的具体情况而定,在开挖之前要及时并且通过完善的勘察并且结合施工的要求进行施工方式的选择。

3.2复合土钉墙支护技术

传统土钉墙支护技术本质为在施工过程中对土体通过加筋进行支护。复合土钉墙支护技术本质是从传统土钉墙支护技术的基础上发展而来的,其工艺主要采用水泥土搅拌桩、预应力锚杆等设备与传统土钉墙结合而成,其施工具有施工方便、设备简单和经济效益显著等优点,复合土钉墙支护技术主要适用于非软土体深基坑,基坑安全级属于二级或者三级的工程。复合土钉墙支护技术的主要施工步骤为:首先对土钉的制作,其次土钉的成孔,最后土钉的送入以及喷射混凝土施工。对于软土体深基坑,复合土钉墙支护技术容易造成支护结构产生较大位移甚至导致整体结构的破坏,但是通过施工经验来说,复合土钉墙支护技术可以适用于深度为5m~6m的软土体深基坑。对于软土体深基坑的支护施工,工程中主要通过水泥土搅拌桩等支护设备来提高土体的载荷强度、耐久性和持续时间,采用此类超前支护结构,此结构具有很长的接触深度,接触深度越长,基坑的稳定性越高。对于非软土体深基坑的支护施工,工程中主要通过预应力锚杆等支护设备来降低土体的沉降,根据工程经验,复合土钉墙支护技术可以使土体的沉降降低40%~50%。

3.3基坑排水

对地铁车站的施工而言,基坑的排水是保障整体工程施工质量的基础性条件,因此我们要合理地安排排水的施工。为了保障排水的质量,基坑开挖过程中要在两侧设置临时排水沟。在设置的过程中要注重对排水沟间隔的控制,一般而言是以30-40m为标准的间隔。在施工过程中要注重对基坑开挖的控制,开挖时注意开挖面可形成3%-5%的坡度,可最大程度上避免基坑积水。

3.4施工监测

由于地铁车站的施工对城市的稳定性以及交通运输行业都具有重要的意义,而深基坑的支护施工又具有很大的隐蔽性,因此为了保障施工的质量就需要重视施工的监测工作。在监测过程中我们一般会对施工的图纸、施工的具体环境以及监测项目控制值及报警值进行监控与管理。为了保障监测作用的有效发挥,我们就需要对施工中的重点环节进行全面的把控与管理,比如土方的开挖,基坑的排水等等。另外,对地铁车站工程而言,施工的监测是保障施工质量的重要的条件,因此需要提高监测的准确性,对施工中具有较高难度和隐蔽性较高的施工环节需要进行重点监测,保证施工的质量。

结束语

总之,在城市化进程不断加快的现代社会,为了缓解城市道路交通的压力,地铁的建设提上了日程,而在地铁施工数量和规模都在不断扩大的今天,我们需要不断总结施工经验,根据施工条件选择合适的深基坑支护技术,并遵循相应的施工工序来施工,从而保障施工的质量,为地铁的运行安全和车站的正常使用提供基础,促进城市的健康发展。

参考文献:

[1]许兰兰,朱丽.某地铁车站深基坑支护施工技术[J].江苏建筑,2017,01:61-64+85.

[2]郭高杰.地铁车站深基坑支护技术措施[J].硅谷,2017,20:150+188.

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