摘要：随着现代化城市的发展, 现今深基坑工程施工时面临着较之以往更加多样的局面, 基坑周围的环境错综复杂。从紧邻地铁区间隧道深基坑工程的施工技术入手, 探讨较为完善的施工方案, 综合考虑地铁隧道、深基坑、周围施工环境等各种因素, 在确保地铁隧道通行安全的前提下, 增强基坑施工效果, 为同类型深基坑施工提供有效的借鉴。
关键词：深基坑; 地铁隧道; 施工设计;
1 引言
随着我国社会主义现代化建设的不断发展, 城市化进程的不断加快, 使得我国各个城市的交通建设也取得了非常大的进步, 为了缓解我国交通的压力, 方便广大群众出行, 城市轨道交通建设的发展速度也有了非常大的提升, 现在我们可以看到越来越多的城市将交通线路的运营作为主要的工作, 而这其中地下交通铁路系统的建设也成为了当前城市交通发展的主要趋势。
2 地质条件
深基坑施工的地质条件对施工方案有很大影响, 它在基坑边坡稳定性分析和围护设计上有着决定性作用, 比如基本地质构造、水文地貌、地下水系等, 这些都要在基坑施工设计中予以充分考虑, 否则会直接影响建筑的质量和安全。比如, 在软土地基的条件下, 基坑的稳定性就显得极为重要, 地基的负载能力、强度和稳定性等是否能够达到建筑项目对于地基的规划要求, 是保证工程基础质量的重中之重。
3 基坑围护和挖土施工
现代城市中处于地铁隧道旁的深基坑工程已经颇为常见, 虽然深基坑属于临时性开挖, 但施工技术却相当复杂, 如果施工过程处理不当, 不仅会危害基坑自身安全, 还会对临近的地铁隧道造成破坏。除此之外, 深基坑施工方案的确定已经最大程度地考虑施工过程中的预期变化, 但是实际情况总是难以预料, 支护结构的强度、位置以及周围岩土的变形等都会随时产生变化, 所以, 针对这样的现状, 在不断总结施工经验的基础上, 融合新技术的应用, 优化施工方案, 才能更好地达到施工效果。
现以某地紧邻地铁隧道的地下车库深基坑工程为例试做分析:
由于该住宅楼项目中4号楼离地铁最近, 距离仅有15m, 而依据当地市政部门地铁规划的要求, 该栋楼的主体机构工程必须与规定期限内完成施工, 及时封顶, 保证地下隧道安全稳定。所以, 按照常规施工顺序, 应该先完成地下车库深基坑工程施工 (地下车库基础底部标高-13.5m) , 而后对浅基础住宅楼进行施工 (4号楼基础底板-6.2m) 。然而为了缩短工期, 在规定期限内完成4号住宅楼的施工, 地下车库结构基础施工就必须在4号楼后完成后再进行, 这样的情况就增加了地下车库基坑施工时围护设计和土方施工的难度。
4 基坑围护的要求
基坑工程主要包括基坑支护体系设计与施工、土方开挖等, 它是一项综合性很强的系统工程。为确保深基坑工程施工时紧邻的地铁区间隧道的安全, 应该综合考虑包括柱列式、板柱式、重力式挡墙、逆筑法等在内的深基坑围护结构类型, 寻找最佳的组合方案。但是, 无论基坑支护如何设计都要满足以下两个方面的要求:
(1) 对基坑边坡的控制要满足变形要求, 不能威胁基坑周围特别是紧邻地铁侧的岩土安全。
(2) 保障基坑顺利开挖, 对于含水较多的土质基坑, 要进行及时的排水处理, 最终为后续施工提供适用性强、稳定性高的空间。
5 挖土施工和围护
由于此地下车库基坑形状相当不规则, 开挖深度和面积相对都较大, 所以土方施工是该深基坑工程的关键之处。按照一定的顺序, 尽量明挖土方, 加快挖方速度, 同时, 在完成挖方以后, 要实时顺势地设置钢筋混凝土支撑系统。而在围护方面, 该深基坑工程中采用了较为成熟的水泥土搅拌桩和钻孔灌注桩来分别进行挡水、挡土, 同时在基坑内加筑钢筋混凝土支撑体, 通过这三者的综合作用, 形成一个完整独立的围护体系。
6 基坑周围环境的保护
基坑周围环境的保护应该遵循安全可靠、经济合理的原则, 通过主动防护的方式最大程度地减小支护结构形变。
6.1 基坑周围管线的保护
基坑围护设计之前, 对于周围的管线分布一定要彻底排查, 对于关键地方要适时监测, 一些无法移动的大型管线采用隔断处理, 当其沉降程度不能满足要求而水平位移满足要求的情况下, 可以采用注浆法进行及时处理, 处理施工过程要严格谨慎, 其加固深度最终应该大于基坑的影响边界线。
6.2 基坑水对于周围环境的影响
通常基坑施工中会设置防水帷幕, 比如注浆帷幕、旋喷桩、深层搅拌桩、素混凝土墙等, 最大程度地控制降水的影响范围。但与此同时, 防水帷幕也有不足, 其成本较高, 施工难度较大, 同时防水效果也一般, 当地基土体发生较大位移的时候, 由于防水帷幕自身刚度大、抗拉强度较低, 容易出现破裂, 降低防水效果。在这种情况下, 回灌法就是缓解基坑降水比较经济、实用的方法, 它的主要原理是通过工程施工主动将水引入地下水, 从而达到抬高和稳定基坑局部地下水水位的目的, 防止基坑底部不均匀沉降的发生, 而在实际施工中, 通常采用井点灌注法对地下水位进行补给。
6.3 支护体系的加固
基坑工程中比较多使用的围护形式是搅拌桩重力挡墙, 其加固成本较低, 止水性能良好, 施工时间短, 但它也有自身的弱点, 其变形较大, 基坑影响范围也大, 在工程设计是可以采用综合挡墙技术。若在重力挡墙实际支护中发现其变形过大, 可以通过墙体自身补强技术的应用达到复合挡墙的要求。
6.4 基坑工程施工及监测
本基坑工程在实施前制订了详细的基坑监测方案, 基坑工程开挖施工的全过程都在可控状态下, 支护体系安全稳定, 基坑开挖过程对紧邻地铁隧道结构的影响满足地铁保护要求。
6.5 围护内侧土体加固
地下车库深基坑的跨度较大, 又加之形状不规则, 从挖方开始到支护结构形成需要较长时间, 而在此期间内又有多种意外因素的可能, 所以为了控制此段基坑围护的变形量, 应该对跨度较大的围护内侧土体应力集中地区进行重点加固。
7 结论
综上所述, 不规则深基坑工程越来越多, 由于其开挖面积和深度都比较大的特点, 施工过程对于基坑周围环境会有较大影响, 特别是紧邻地铁区间隧道的深基坑工程质, 关系着地铁运行安全。
参考文献
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[2]徐岱, 陶铸, 宋德鑫, 范钦建, 胡蓉伟.临近地铁隧道深基坑工程实例研究[J].工程勘察, 2016 (6) :33~38.