地铁深基坑支护施工技术探究 张金成

发表时间:2021/6/17   来源:《基层建设》2021年第5期   作者:张金成
[导读] 摘要:近年来,随着中国城市的大规模建设的快速发展,为了缓解地面交通拥堵问题,地下空间的开发应运而生。
        中铁三局集团桥隧工程有限公司  贵州省贵阳市  550000
        摘要:近年来,随着中国城市的大规模建设的快速发展,为了缓解地面交通拥堵问题,地下空间的开发应运而生。地铁便是其中之一,在大城市的交通运输中起了关键性的作用。在地铁工程中,深基坑的支护技术成了工程中的关键性工序,同时也影响地铁工程在城市中的安全发展。因此,相关的专业技术人员要总结以往的施工经验,凭借专业性知识不断的研究深基坑支护技术,以便实现更加快速、高效、安全的进行工程的施工。
        关键词:地铁工程;深基坑支护;技术
        引言
        近年来,我国的城市化进程不断加快,大量人口涌向城市,在这种环境下,人们对于交通的要求也逐渐提升,随之而来的是各种形式的交通设施。其中,地铁因为自身的速度快、干扰少、节省土地等广大群众所关注。随着城市规模的不断扩大,地铁的线路也越来越多,人们更加关注地铁深基坑施工的质量。地铁系统的庞大和繁复也会给地铁深基坑施工带来一定的困难,且地铁中存在着换乘车站,这就对地铁深基坑施工提出了更高的要求。在进行地铁深基坑施工的同时要注意因地制宜,合理规划,在保证地铁车站安全施工与使用的前提下,进行深基坑施工。在进行地铁深基坑施工的过程中,深基坑支护技术是保证深基坑施工正常开展的关键之一。因此,在开展地铁深基坑施工时,要重视在地铁深基坑支护施工中存在的问题,同时根据环境特点采用最合适的地铁深基坑支护施工技术,在保证安全的前提下,进行地铁工程的建设。
        1地铁深基坑支护技术概述
        在地铁深基坑支护施工时,首先要对关键数据进行控制,在基坑工程开挖的过程中必须将基坑的尺寸、深度等一些重要的数据准确地记录下来,并对这些数据进行定期的核查;其次要严格监督施工过程,技术交底和施工图纸的审查工作在施工之前必须完成,相关技术人员应对施工现场进行首次检查,保证施工过程能够严格按照设计图纸进行;最后,大多数的深基坑施工的规模都比较大,因此在施工的过程中必须严格遵守先支撑再分层分段的原则,保证在开挖的过程中能够对土体进行有效的保护,防止土体被破坏。
        2地铁深基坑支护施工的现状
        2.1 地铁深基坑支护施工过程中,没有良好的施工环境
        地铁为方便人们的工作、学习以及出行,在进行地铁深基坑施工过程中要考虑到现有的建筑物地基,以及各种各样的管线。同时在进行地铁深基坑施工之前,就应该充分了解道路下方的管线问题,避免在老旧的建筑设施下进行地铁深基坑建设。同时,地铁的路线和车站设置大多位于城市中较为繁华的地区、或人口密集的地区。在进行深基坑施工时,为了不影响人们的工作出行,或对周围的建筑物造成影响,这就导致了施工人员在施工时场地过于狭窄。施工人员既要保证施工的质量,但又没有良好的施工环境,因此便提高了地铁深基坑施工的难度。如果施工环境过于恶劣,有可能出现支护结构支护不当的问题,造成渗漏,甚至可能造成支护结构失稳,从而发生安全事故。
        2.2 基坑深度不断加深,在地铁上方施工特别容易出现坍塌问题
        为了完善地铁建设,施工人员便要不断深入开挖基坑,使地铁线路更加全面、交通运输更加便捷。但是在一些城市中为了建设地铁,基坑已经开挖到地下的三到四层,某些地铁换乘车站的基坑甚至已经挖掘到地下五、六层,随着城市化进程的不断加快,人们对于地铁的运输要求越来越高,基坑只会越挖越深。而对于地铁设施来说,地下施工本身就有可能造成地面的下沉,对地面的建筑产生一定的影响。如果地表沉降过大,超过可控范围,就会对地面建筑物造成危害,所以在基坑不断深挖的同时,要尽力避免对地面建筑物造成的影响。因此,在进行地铁深基坑施工之前,要进行全面系统的规划,减少地表沉降。
        3地铁深基坑支护施工技术探讨
        3.1 土方开挖技术
        深基坑开挖前要制定科学的施工方案,按照分层、分块、对称、限时的要求进行土方开挖,在开挖时要进行相应的支护施工,快速形成支撑体系,控制围护结构的变形,为现场后续工作提供良好条件。地铁深基坑施工中,开挖工作非常重要,要严格遵循相应的施工原则。当土方开挖到各层支撑底部及时进行支撑施工,开挖工作开始时,要及时在基坑内设置集水井、排水沟,避免出现积水。基坑放坡需结合环境、地质等条件进行控制,对于长时间暴露或需要承受水力冲刷的情况,需要采用坡面保护措施,避免出现滑坡问题。土方开挖顺序、方法须与设计要求保持一致,严格控制分层开挖长度,合理安排基坑验收,剩余部分使用人工开挖,完成后及时进行封底,减少对基底土的扰动。施工过程中严禁设备碰撞支撑,人员不得在支撑上行走且不允许增加负荷,现场安排专职安全人员进行跟班作业。

基坑开挖时应及时施作桩间网喷,保证桩间土体稳定并为后续结构防水施工提供平整工作面,开挖至基底后及时施作综合接地。加强基坑稳定的巡视和监控量测工作,推荐采用支撑轴力自动补偿系统,以便及时发现施工安全隐患,并通过监测反馈及时调整开挖程序、预加轴力值。
        3.2要进行安全合理的设计工作
        为了保证的地铁深基坑支护工程的使用质量,延长使用年限,在进行施工前要进行全面的、合理的规划,各个环节都要有严格的把控。在选择施工设计单位时,也要结合多方面的经验进行挑选。同时还要在结合施工现场条件的基础上,提前设置施工时的可控误差,并充分考虑到土体的质量、地下水的情况等,作出相应的计划,在保护自然环境的基础上进行地铁深基坑支护施工。与此同时,在进行地铁深基坑支护施工的同时要利用多种方法进行组合施工,这样就可以保证深基坑支护结构的质量,提升整个地铁深基坑施工的安全性,同时还能有效避免在日后的使用过程中出现变形等问题。施工单位在进行地铁深基坑支护施工的过程中,应该把安全放在首要地位,不能为了追求地铁所带来的经济效益,而忽视了对地理环境的勘测。在施工中也要不断进行地面沉降监测,防止地面下沉过多,对地面建筑物造成影响,甚至留下安全隐患。
        3.3采用多种施工方法
        在进行地铁深基坑施工时,不能只是使用单一的地铁深基坑支护施工技术,要采用多种技术相结合的方式进行施工。在施工过程中要首先注意降水、排水施工,因为降水、排水施工的施工质量会直接影响到整个地铁深基坑支护的施工质量,有效的降水、排水施工能够使得施工环境始终处于一个较为干燥的状态,还能有效防止渗漏情况的发生;其次,可以采用锚杆与混凝土钉墙相结合的施工支护技术,首先清理施工现场,为地基钻孔提供一个好的环境,使得后期的混凝土灌入更加便利。在钻孔时也要注意钻孔的深度和直径,保证混凝土的支撑柱的质量。再将金属杆先放入土体事先打好的孔中,让金属管与土体相结合达到加固的效果。然后把混凝土灌入地基孔与金属管中,从而保证混凝土柱墙的质量,为后续的施工打下良好的基础。还可以采用连续排桩结构支护技术,连续排桩支护技术不仅能够有效保证深基坑的支护质量,同时还具有噪音小、防渗透强等特点,在实际的施工过程中可以通过这种支护技术对建筑物起到有效的支撑作用。施工人员也应该根据现场的客观因素对这些方法进行合理的选择使用。
        3.4施工监测
        根据设计文件要求及工程实际情况,主要对距基坑开挖深度2~3 倍距离范围的地下管线和主要道路的变形,坑外地下水位动态变化以及围护结构本身由于基坑开挖引起的变形和内力进行了监测。观测点主要布置在能控制到基坑影响范围内的主要道路、地下管线的位置及支护结构本身受力大的相对薄弱处。因此,在监测点布置时考虑了周边被影响环境的重要性、影响程度及支护结构形式、内支撑、基坑深度等因素。本次基坑监测内容包括:①周边地面、管线的竖向位移监测;②围护结构顶部的水平及竖向位移监测;③围护结构侧向位移监测;④深层水平位移监测;⑤支撑轴力监测;⑥立柱沉降/隆起监测;⑦基坑内外地下水位监测。在进行基坑开挖过程中,应请有资质的监控量测单位对周围建筑物、基坑围护结构进行监控量测,监测项目及对象应符合设计要求,发现异常应及时向业主、监理、施工单位报告,以利及时修正和处置。
        3.5逆作拱墙支护施工技术
        逆作拱墙施工对环境有一定的要求。使用逆作拱墙对基坑进行支护时,应选择具有合理平面形状时,可以采用逆作拱墙作为支护结构的形式。建筑工程地基施工中常常采用的形式是椭圆形闭合拱墙、圆形闭合拱墙等。逆作拱墙支护技术是自上而下进行的,这种施工方式可以分多段进行。当基坑的一边或多边不能够起拱时,可以采取能够水平传力的钢筋混凝土直墙加型钢内支撑的混合支护体系。当基坑周边没有条件起拱时,可在有条件起拱的周边采用拱圈支护,在没有起拱的坑边处采用钢筋混凝土直墙加型钢内支撑的结构进行支护。这种结构受力结构合理,安全可靠度高,可以节约工程投资,逆作拱墙主用适用于基坑深度小于12米、基坑侧壁的安全等级在三级范围内的工程中。
        结语
        综上所述,地铁在我国大量城市中都取得了广泛的应用,而地铁深基坑的施工质量极大的影响着地铁的建设状况,同时决定着城市建设过程中的应用与发展;因此,相关的技术研究人员就需要在日常的工作过程中加强对相关技术内容的研究,不断的改进创新现有的深基坑支护施工技术,确保在最大程度上提高地铁深基坑支护工作的质量,并推动地铁在城市建设过程中的进一步发展。
        参考文献:
        [1]邸帅.地铁车站深基坑支护施工技术研究[J].装饰装修天地,2019(22):245.
        [2]许亮.地铁车站深基坑支护施工技术研究[J].建筑工程技术与设计,2019(15):2603.
        [3]孟繁鸣.地铁施工中深基坑支护新技术浅析[J].建筑工程技术与设计,2019(10):637.
 
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