地铁车站基坑变形监测管理工作探究

发表时间:2020/10/10   来源:《建筑实践》2020年第16期   作者:李辉
[导读] 经济的发展,城镇化进程的加快,促进交通建设项目的增多。
        长李辉
         长长江空间信息技术工程有限公司  武汉  
        
        摘要:经济的发展,城镇化进程的加快,促进交通建设项目的增多。为缓解城市交通拥堵的问题,许多城市开始建设地铁站。通过修建地铁,可以加快城市各区域的交通速度,实现交通分流。但仍需要注意,地铁所处作业位置非常特殊,为了确保地铁运行效果,需要重点关注地铁车站深基坑施工变形监测,减少安全问题的发生概率。本文就地铁车站基坑变形监测管理工作展开探讨。
        关键词:地铁车站;深基坑;施工变形监测
        引言
        在经济迅猛发展的今天,地铁以其安全高效、不占地面空间的优点成为众多城市解决交通拥堵和地面用地问题的有效方案。地铁车站一般都设在城市中心区,周边密布大量建筑物、地下管线等。如果施工过程中对基坑自身和周边环境的变形控制不当,就有可能带来严重的后果。所以,探索地铁车站基坑的施工变形规律,并进行有效的控制,对于确保车站基坑施工安全稳定性具有非常重要的意义。
        1地铁车站深基坑开挖对周边建筑物结构安全的影响
        开挖深基坑对周边建筑物的影响一般遵循以下规律:(1)挖掘基坑时会使周边土层受到不均衡的压力,致使基坑四周出现变形;(2)变形后会使相应的土体结构产生移动;(3)土体结构移动后会产生一定内力从而影响到周围建筑物的稳定性。
        2地铁车站基坑变形监测管理工作
        2.1基坑外水位沉降监测
        随着基坑深度的不断增加,会提高基坑靠近地下水层的概率,增加基坑外存水风险性。为了确保基坑结构的稳定性,所以为了确保施工安全质量,技术人员需要在基坑外设置水位监测地点,所选择的水位监测地点需要均匀分布在基坑外侧。(1)测点布设原则。①监测点应与周围桩、角、相邻建筑物(构筑物)、较密实的地下管线等相邻,并应布置在止水幕外约2m处;②潜水水监测点之间的距离应为20~50m,复杂的水文地质条件应适当加密。(2)测点埋设方法。①在垂直围护桩2m处打孔下水位管,基坑(坑外)潜水水位观测孔应在基坑降水之前完成;②水位管过滤器部分和孔壁必须打磨,其余部分用有效的阻水材料密封在孔中,水位管口必须盖好以防止地表水和废弃物的进入;③封闭的含水层中的承压水位深度应不小于2m,孔的底部应填上沙子,水位管的直径可以为50~70mm,过滤管的截面不应小于1m,孔壁应填满沙子,必须采取有效措施在被测含水层和其他含水层之间分配水;④水位监控管(水管的底部)的深度应低于地下水位3~5m。对于必须降低加压水位的基坑工程,水位监测管的深度必须符合设计要求。
        2.2围护墙体水平位移监测点布置
        围护墙体水平位移监测点在基坑标准段按20m的间隔布设,标准段上两端的监测点距离标准段与基坑两端头段连接处阳角位置距离约为6m;在南北方向两端头段处,分别在纵向边界中点与横向边界中点处各布设一个监测点;在基坑“刀把”段东西方向边界中点布设一个监测点。
        2.3周边管线沉降监测
        (1)测点布设原则。①地下管线监测点原则上主要位于市政管线的煤气管、供水管、排污管、大型雨水管和方沟。布置测量点时应考虑地下管线与工程之间的相对位置关系;②测量点应在管线接头处,拐角处或位移敏感区域调节,布设的间距应为10m;③根据设计图纸的要求,特殊要求的管线布置在管线的顶部,没有特殊要求的设备放置在管道上方相应的地面监测点。(2)测点埋设方法。

①带有检查井的地下管道将通过直接打开管道或管道运输工具的井盖来打开;②没有检查井但有开挖条件的管道将挖出暴露的管道,并将测量点直接放置在管道中;③无检查井也无开挖条件的管线可在对应的地表埋设间接观测点;④在管线上布设监测点时,对于封闭的管线可采用采用Φ159的水钻将地面硬化层钻透,然后用洛阳铲挖孔至管线外护壁,放入钢筋周围用细沙填实,避免钢筋随土体的变化而变化。为了避免车辆对测点的破坏,放入的钢筋要低于路面2cm深度,上面覆盖盖板保护测点,同时在测点处填上细砂。对于开放式的管线可在管线或管线支墩上做监测点支架。
        2.4支护结构测斜监测
        监测支护结构的深层水平位移(测斜)来讲,通常需要将测斜仪设施加以运用。将支护结构的受力主要特征、深基坑四周的环境条件作为依据,从而在核心的部位进行钻孔,并且将测斜管埋设其中,通过具备高精度的测斜仪来实施监测,从而将支护结构的深层水平位移变化作为依据,将支护结构沿着深度方向的水平位移通过时间的改变曲线来及时提供数据。在监测工作中,需要将滑移式测斜仪运用,并且将孔壁同支护结构之间的孔隙利用中细砂或膨胀土来回填。在土体开挖前,必须要多次观测,并且选取稳定值将其作为最初的读数。在土体开挖及地铁站施工期间,需要按照相关规范要求及时展开监测。数据的整合工作,需要由具备专业经验的工程师承担,每隔一阵时间便需要对深度变形、变化曲线进行绘制。如果支护结构变形数据出现异常,必须要及时上报设计、监理、甲方等企业,并且及时选用相应的处理对策。
        3深基坑变形控制管理办法
        常规的工程是以机械开挖为主,人工配合为辅,各个环节都需要确保安全。正式开挖前,首先要对钢筋混凝土支撑及钢支撑和钢连系梁进行处理;其次是按照图纸要求进一步加工,将钢支撑与地连墙连接。当形成基坑围护结构后,要根据“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”的原则,将基坑作纵向分段、支撑道数分层的处理。实施过程中要保持一定的对称性和平衡性。在开挖的过程中,安全意识必不可少,要实时监测、确保安全。应先开挖地连墙接缝处,掏槽检缝,进行安全方面的检查,如果安全就继续施工,反之则需采取回土反压、堵漏等措施。同时,要坚持适量的原则,不能超挖、深挖,并且保护周围的降水井不被破坏。前期工程结束后,对成品进行保护,不得使其受到二次破坏。具体的保护措施如下。(1)支护结构保护。确保结构的完整、规范性,要对支护结构进行检查与防护,及时排查其有无出现裂缝、较大的变形、渗漏水等不良情况;还要查看地连墙,防止其出现沉陷、滑移、涌土、流沙等现象。(2)在基坑开挖。保持与要求的一致性,如开挖出的土体土质与岩土勘察报告、开挖范围与深度、土层的高低宽窄程度、地表水与地下水资源的保护及排放情况、降水设备的运行、基坑周边装备布置情况等,都需要及时地进行排查与防护,若有特殊情况,要加以更正。(3)基坑周边环境。要进行实时检查,检查管道的使用情况、周边建筑的墙体变化、路面的破损程度以及周围植物等是否出现异常。(4)实施监测。检查设备的完整性,检查基准点、监测点、检测元件与其他检测设备是否已经准备到位,排除障碍物。(5)符合设计图纸及设计要求中提到的其他相关注意事项。
        结语
        综上所述,基坑变形的监测是基坑开挖施工过程中非常重要的部分,也是确保建设项目稳定的重要步骤。在实际操作过程中,施工过程中应分层开挖,开挖后应尽量减少无支撑的暴露时间。支撑架设加固要确保可靠有效,减小地下连续墙变形,施工及支护加固应可靠有效,减少连续地下墙变形,并在施工过程中加强变形监测措施,以确保施工安全;监测技术人员可以构建数学评价模型,对所有监测内容进行科学性分析,最终确定非常客观的评价内容,提升地铁基坑开挖的安全性和可靠性。
        参考文献
        [1]靳国柱.软土地铁车站深基坑施工变形监测与分析[J].铁道建筑技术,2018(12):81-85,92.
        [2]范思广.城市地铁车站基坑施工安全自动化监测与变形控制研究[D].青岛:青岛理工大学,2018.
        [3]刘子立.地铁车站深基坑工程变形监测与数值模拟研究[D].淮南:安徽理工大学,2018.
       
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