试谈技术研究近地铁深基坑施工技术

更新时间:2024-03-02 作者:用户投稿原创标记本站原创
摘要:随着我国城市经济的高速发展和城市规划的扩展,城市轨道交通蓬勃兴起,在地铁边上的高层建筑、地下商场等的开发也相继加快速度,如此就带来如何在运营地铁附近进行深基坑施工的问题。即要保证地铁运营的安全,同时还要保证深基坑的施工能正常进行。这就需要对地铁深基坑的施工进行进一步的探讨和研究。
关键词:近地铁深基坑施工技术研究

1、近地铁深基坑施工技术研究的意义
随着我国城市经济的高速发展和城市规划的扩展,城市对大容量、高质量交通方式的需求迅速增长,城市轨道交通蓬勃兴起,中国的城市轨道交通建设正在进入快速发展时期。根据我国城市轨道交通发展“十一五”规划,轨道交通建设速度每年200多公里,二、三十年就有可能达到远景规划的总里程9000km,不久将来我国将成为世界上城市轨道交通拥有里程最多的国家。在轨道交通如此迅速发展的时候,在地铁边上的高层建筑、地下商场等的开发也将进一步加快速度,如此就带来这么一个问题,就是如何在运营地铁附近进行深基坑施工的问题。即要保证地铁运营的安全,同时还要保证深基坑的施工能正常进行。面对以上我国轨道交通现状和发展,各地方都相继出台了政策和管理条例来加强对轨道交通设施的保护,如上海市规定,在轨道交通安全保护区内进行建造或者拆除建筑物、构筑物、打桩、挖掘、地下顶进、爆破、架设、降水、地基加固、大面积增加或者减少载荷的作业时,其作业方案应当征得市轨道交通处同意,并采取相应的安全防护措施。这就需要对地铁深基坑的施工进行进一步的探讨和研究。
裕年国际商务大厦是我们八局承接的第一个近地铁的项目,工程临近上海地铁一号线运营隧道,工程北侧地下室外墙离运营隧道最短距离约7m,且该处地铁隧道顶部覆土仅有7m,该处地铁隧道为一号线转弯半径最小处,而本基坑开挖深度为10.15m。此处一号线所处地层为饱和的流塑或软塑粘性土层,这土层一经扰动,强度将明显降低,会发生了较大的沉降和变形,使隧道结构受到了一定的影响。所以在此处进行基坑的施工要慎之又慎,不能出任何问题,这就要求我们必须熟悉轨道保护区内深基坑施工的要求,掌握保护区内的深基坑施工的方法。为此,开展此课题的研究可以为我局积累近地铁深基坑施工的经验,填补我局在近地铁深基坑施工中技术积累的空白,并为今后承担新的类似工程任务方面有着重要的意义。
2、近地铁深基坑的概念
近地铁工程施工:按照建设部及各地方颁布的管理条例,近地铁工程施工可认为是在地铁保护范围内进行的施工,包括建造拆卸建(构)筑物、基坑开挖、爆破、桩基础施工、顶进、灌浆、锚杆作业、修建塘堰、开挖河道水渠、采石挖砂、打井取水等作业,均可定义为近地铁工程施工。
深基坑:所以一般可认为深基坑是开挖深度超过5米的基坑或深度虽未超过5米,但地质情况和周围环境较复杂的基坑。
近地铁深基坑概念
近地铁深基坑是指在地铁保护区范围内进行开挖深度超过5米的基坑或深度虽未超过5米,但地质情况和周围环境较复杂的基坑。
3、近地铁深基坑施工技术研究的主要内容
在收集、查阅和整理大量国内关于近地铁深基坑施工技术、管理条例的基础上,结合了上海市裕年国际商务大厦深基坑施工,开展针对地铁变形控制的深基坑施工技术总结及设计施工优化等研究工作,具体内容如下:
(1)近地铁基坑围护与地基加固施工技术研究
主要是对近地铁处的水泥土搅拌桩、地下连续墙、基坑内加固及降水的施工工艺、质量控制、地铁保护措施等进行技术。
(2)近地铁土方开挖与钢筋混凝土内支撑施工技术研究
主要对近地铁深基坑的开挖与内支撑的施工工艺、质量控制、地铁保护措施等技术。
(3)近地铁地下结构与拆撑施工技术研究
主要对近地铁的底板、其它地下结构以及拆撑的施工工艺、质量控制、地铁保护措施等技术。
(4)信息化监测及动态反馈技术研究
主要在基坑各分部分项工程施工过程中,通过对地铁结构及基坑的监测来达到施工中保护地铁的目的,并以此通过动态反馈来改变施工工艺,实现信息化施工。
(5)设计及施工优化研究
通过以上针对各分部分项工程施工技术的总结,提出对设计及施工方面进行相关优化的建议。
4近地铁深基坑施工技术研究现状
4.1近地铁深层搅拌桩施工研究现状
深层搅拌桩以水泥为固化剂,通过螺旋钻头对地基土进行原位上下、左右旋转翻滚式强制搅拌,其主要为切削土体,剪切力为主,在下沉搅拌、提升搅拌过程中喷浆,同时加入高压空气,使水泥土充分、均匀的搅拌。搅拌水泥土未固化前,其比重约为1.5-1.6,较其他泥浆护壁成桩或成孔(泥浆比重约1.05-1.1)工艺,对周围环境影响小,同时高压空气不断释放压力,也在一定程度上减少了对周围土体源于:论文 格式www.808so.com
侧向压力。
由于深层搅拌桩在加固施工中无振动、无噪音、无污染,而且成桩快、成本低,加固后可很快投人使用,适应快速施工要求等优点,目前在许多地基处理中得到了广泛应用,特别是软土地区,起到挡土护壁及止水作用。目前在上海地区的近地铁深基坑施工中得到了广泛应用,主要起到地下连续墙的挡土护壁作用,以避免地下连续墙施工中的槽壁坍塌,从而危及地铁结构安全,并同时可以起到防水的作用,以减小地下连续墙的渗漏,从而为基坑起到双重防水的作用。
为减少搅拌桩施工中对地铁运营的影响,上海会德丰广场在搅拌桩施工中采用了以下措施一些措施:
(1)控制日成桩数量。采用跳打(隔五打一),以减小对地铁隧道的叠加变形影响。
(2)密切与地铁监护部门以及监测单位配合。定时开碰头会,根据监测单位提供的地铁隧道的监测数据,讨论分析下一步的施工安排。
(3)水灰比的控制。水灰比如果太大,施工阻力则小,施工相对容易,施工时隧道的变形也小,但桩体强度发展较慢,对后续地下连续墙施工的影响较大,容易引起槽壁坍塌,进一步影响地铁的安全。水灰比如果太小,则沟槽内浆土稠度较大,浆土不易翻搅,气体难以释放,压力也就不易释放,施工的阻力就大,对隧道的影响就比较大。所以水灰比不能按照常规考虑,必须根据工程的特殊性选择合理的水灰比进行施工。在工程类比及多次试验摸索后,水灰比1.2是一个比较合理的参数。
(4)下沉速度的选择。由于临近地铁,不能按照常规考虑,必须通过试验确定合理的施工参数。本工程通过对两种下沉速度(0.5m/min和0.25m/min)的试验分析得出,采用0.5m/min下沉速度时,对地铁所在范围土体位移较大,位移曲线较陡,采用0.25m/min下沉速度时,位移较小,且位移曲线整体更均匀。
(5) 水泥浆流量的控制。主要需掌握压浆泵换档时间,换档时间对于沟槽内浆土稠度影响较大。
4.2近地铁地下连续墙施工研究现状及采用的一些施工措施
地下连续墙是利用各种挖槽机械,借助于泥浆的护壁作用,在地下挖出窄而深的沟槽,并在其内浇注适当的材料而形成一道具有防渗(水)、挡土和承重功能的连续的地下墙体。经过几十年的发展,地下连续墙技术已经相当成熟,目前地下连续墙的最大开挖深度为140 m,最薄的地下连续墙厚度为20cm。
地下连续墙具有许多优点,作为深基坑围护,主要优点有:

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