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【摘 要】 伴随城市人口数量的增长,交通拥堵成为很多城市发展中的共同问题。地铁的建造一定程度上缓解了城市地面交通的压力,本文就软土地基地铁建设的相关问题进行探讨,提出了具体的解决措施。
【关键词】 软土地基;地铁车站;施工技术
一、软土地基对地铁车站施工的影响
地铁的出现一定城市上缓解了城市的交通压力,节省了人们出行的时间。地铁在运行的过程中不会受到地面交通情况的干扰,这样能有利的缓解城市的地面交通压力。但地铁建设的过程中,有的会经过很多建筑物密集区,這对地铁车站建设的位置会有一定的影响,因此,要做好地铁建设的规划工作,避免车站的建设对地面建筑物带来不良的影响。
我国很多地区的土质存在着软土地层,土层中存在着大量的粘土,土壤含水量特别高,软土层一般存在着土壤强度不够的情况,这使得软土层的土层在重力之下容易出现变形的情况,地铁车站施工在软土层中具有非常大的难度。进行软土地基的地铁车站施工时,我们要采取相应的技术措施对软土地基进行加固处理,进行地铁车站深基坑的施工作业时,存在的风险更大。软土地区使得车站的基坑非常容易出现变形的情况,使施工的难度增大。通常地铁施工的过程中,对地上建筑的强度和耐久性可能会有一定影响,因此要采取必要的措施进行预防。
二、软土地基地铁车站的施工技术
1.基坑开挖
软土地铁车站基坑开挖遵循“由上而下、竖向分层、纵向分段、先支撑、后开挖”的原则,每个工作面从上到下分多层开挖,一般采用分段、分层、分块、对称、平衡、限时开挖的方式组织施工,减少围护墙横向位移和地面沉降。做好支撑和挖土的紧密配合,随挖随撑。分层开挖以设计支撑位置顶部为层高,每单元开挖应连续开挖并加快开挖进度,并在开挖完成后2h内架设支撑并预加应力。基坑开挖时,采用抽槽开挖,在基坑的两侧应预留土堤护壁,深度3m以上土方开挖每小段长度控制在3m左右,深度3m以下开挖过程中加大每层平台宽度,确保纵向坡度1:3,淤泥质粘土地层加大开挖放坡,采用加大放坡的手段,基坑开挖过程中加快降水井降水的施工,尽早进行坡顶处的井点降水,减小纵向水力坡度。采用两台挖掘机在基坑的两侧同时挖土,分小段推进可以极大提高挖土速度。软土地基地铁车站基坑开挖方法及顺序见下图1、图2。
2.施工过程的参数控制
进行施工参数的确定时,要采取科学的手段对其数据进行优化,这样能保证施工的顺利进行。我们要根据相关的参数确定施工的顺序,对相应的监测点要进行计算,对监测点反应出的不同情况,要进行实时的处理,及时整理监测信息,通过数据处理确立信息反馈资料,将现场测量结果与预测值相比较,以判别前一步施工工艺和施工参数是否符合预期要求,选择恰当的测试仪器对监测点各方向的位移进行实时监测,准确对不同层面开挖阶段的挡墙水平位移以及后墙的地层位移进行预测。
3.地上建筑的保护技术
地铁车站的建设一般在地下基坑作业,地下作业一定要对地面的建筑物进行保护,避免在施工的过程中出现地面建筑物的不安全情况发生。对地面相应的建筑要进行一定的保护加固措施,在地面建筑物上设置观测点用以观测建筑物的沉降及倾斜。通过监测时间及监测数据,推算倾斜速率,如图3所示。测量M、N两点的高程,通过前后两次的所测高程的高差对比来观察建筑物的沉降。
施工的过程中,基坑作业的深度比较大,就会发生护墙变形的情况,基坑此时也比较危险,此时应当采取双液分层注浆技术向被动区进行注浆,通过支撑的配合,对基坑的变形进行控制。软土地基深坑开挖导致基坑内部的土体隆起及围护墙的变形,采用跟踪注浆法对坑外进行适量的低压速注浆,对基坑周边土壤有很好的稳定作用。
4、数据分析处理及应用
根据车站的施工顺序和进度,初步确定监测点布置顺序。在仪器安装埋设的全过程中,必须对仪器、传感器和设备等进行连续的检验,以确保他们的质量的稳定性,并作好记录。
监测阶段,作好数据采集记录和信息反馈,仪器的维护和标定。根据规定的采集频率,满足系统在时间上的连续性要求,以仪器的精度和准确度为标准检验或判断数据的偏差是否正常。所有监测工作均应考虑和施工穿插进行。量测数据的分析与反馈,用于修正设计参数和指导施工、调整施工措施等。
根据不同原理的仪器和不同的采集方法,采取相应的检查和签订手段,对测量产生的误差采用对比检测,统计检测等方法进行检验。监测工程应分段、分工序对量测监控结果进行总结和分析。
1)数据处理:将原有的数据通过科学,合理的方法,用频率分布的形式把数据分布情况显示出来,进行数据的数值特征值计算。
2)曲线拟合:根据各监测项的选用对应的反映数据变化规律和趋势的函数表达式,拟和曲线,对现场量测数据及时绘制对应的位移—时间曲线或图表,当位移—时间曲线趋平缓时,进行数据处理或回归分析,以推算最终位移和掌握位移变化规律。
3)量测数据散点图和曲线
现场量测数据处理,将现场量测数据绘制成u—t时态曲线散点图和空间关系曲线。根据曲线表现的形态进行分析判断,提出相应的施工措施。
4)收敛量测数据的分析与应用
①数据分析的方法一般采用一元线性和非线性回归分析法,用以推算围护最终位移和掌握位移的变化规律。
②回归分析的函数:
A、对数函数:u=alg(1+t) u=a+b/lg(1+t)
B、指数函数:u=a*e-b/t u=a(1-e-b/t)
C、双曲线函数:u=t/(a+bt) u=a[1-(1/(1+bt))2]
5)对数据进行回归分析后,推算最终位移值,与控制标准对照分析判断,来调整施工方法。
三、软土地基地铁车站施工的注意事项
软土地基的施工容易出现变形的情况,这就要求我们进行基坑作业时,要有效的提高土方开挖的速度,开挖的过程中,要坚持尽可能的缩短没有支撑的情况发生,对挖出空间支撑架设的速度也有一定的要求,在架设的过程中,采取科学的计算确保架设的强度,进行相关的软土地基的建设过程中,要对施工的参数进行准确的计算,有效的减小施工的误差,要采取先进的施工技术才能在施工的过程中对地铁车站的建设有一定的质量保证,同时能有效的对工程的造价进行控制,减小对地铁车站周围环境的影响,坚持安全施工,软土地基地铁车站的施工才能够顺利完成。要对施工的方案进行规划,同时在施工过程中要对施工的安全性和科学性进行保证。
综上所述,软土地基地铁车站的施工中,我们一定要采取适当的措施对施工中的风险进行控制,保证软土地基地铁站施工的质量,促进我国地铁事业的不断发展。
参考文献:
[1]路美丽.盾构先行条件下拓展地铁车站的方案研究及风险分析[D].北京交通大学,2008.
【关键词】 软土地基;地铁车站;施工技术
一、软土地基对地铁车站施工的影响
地铁的出现一定城市上缓解了城市的交通压力,节省了人们出行的时间。地铁在运行的过程中不会受到地面交通情况的干扰,这样能有利的缓解城市的地面交通压力。但地铁建设的过程中,有的会经过很多建筑物密集区,這对地铁车站建设的位置会有一定的影响,因此,要做好地铁建设的规划工作,避免车站的建设对地面建筑物带来不良的影响。
我国很多地区的土质存在着软土地层,土层中存在着大量的粘土,土壤含水量特别高,软土层一般存在着土壤强度不够的情况,这使得软土层的土层在重力之下容易出现变形的情况,地铁车站施工在软土层中具有非常大的难度。进行软土地基的地铁车站施工时,我们要采取相应的技术措施对软土地基进行加固处理,进行地铁车站深基坑的施工作业时,存在的风险更大。软土地区使得车站的基坑非常容易出现变形的情况,使施工的难度增大。通常地铁施工的过程中,对地上建筑的强度和耐久性可能会有一定影响,因此要采取必要的措施进行预防。
二、软土地基地铁车站的施工技术
1.基坑开挖
软土地铁车站基坑开挖遵循“由上而下、竖向分层、纵向分段、先支撑、后开挖”的原则,每个工作面从上到下分多层开挖,一般采用分段、分层、分块、对称、平衡、限时开挖的方式组织施工,减少围护墙横向位移和地面沉降。做好支撑和挖土的紧密配合,随挖随撑。分层开挖以设计支撑位置顶部为层高,每单元开挖应连续开挖并加快开挖进度,并在开挖完成后2h内架设支撑并预加应力。基坑开挖时,采用抽槽开挖,在基坑的两侧应预留土堤护壁,深度3m以上土方开挖每小段长度控制在3m左右,深度3m以下开挖过程中加大每层平台宽度,确保纵向坡度1:3,淤泥质粘土地层加大开挖放坡,采用加大放坡的手段,基坑开挖过程中加快降水井降水的施工,尽早进行坡顶处的井点降水,减小纵向水力坡度。采用两台挖掘机在基坑的两侧同时挖土,分小段推进可以极大提高挖土速度。软土地基地铁车站基坑开挖方法及顺序见下图1、图2。
2.施工过程的参数控制
进行施工参数的确定时,要采取科学的手段对其数据进行优化,这样能保证施工的顺利进行。我们要根据相关的参数确定施工的顺序,对相应的监测点要进行计算,对监测点反应出的不同情况,要进行实时的处理,及时整理监测信息,通过数据处理确立信息反馈资料,将现场测量结果与预测值相比较,以判别前一步施工工艺和施工参数是否符合预期要求,选择恰当的测试仪器对监测点各方向的位移进行实时监测,准确对不同层面开挖阶段的挡墙水平位移以及后墙的地层位移进行预测。
3.地上建筑的保护技术
地铁车站的建设一般在地下基坑作业,地下作业一定要对地面的建筑物进行保护,避免在施工的过程中出现地面建筑物的不安全情况发生。对地面相应的建筑要进行一定的保护加固措施,在地面建筑物上设置观测点用以观测建筑物的沉降及倾斜。通过监测时间及监测数据,推算倾斜速率,如图3所示。测量M、N两点的高程,通过前后两次的所测高程的高差对比来观察建筑物的沉降。
施工的过程中,基坑作业的深度比较大,就会发生护墙变形的情况,基坑此时也比较危险,此时应当采取双液分层注浆技术向被动区进行注浆,通过支撑的配合,对基坑的变形进行控制。软土地基深坑开挖导致基坑内部的土体隆起及围护墙的变形,采用跟踪注浆法对坑外进行适量的低压速注浆,对基坑周边土壤有很好的稳定作用。
4、数据分析处理及应用
根据车站的施工顺序和进度,初步确定监测点布置顺序。在仪器安装埋设的全过程中,必须对仪器、传感器和设备等进行连续的检验,以确保他们的质量的稳定性,并作好记录。
监测阶段,作好数据采集记录和信息反馈,仪器的维护和标定。根据规定的采集频率,满足系统在时间上的连续性要求,以仪器的精度和准确度为标准检验或判断数据的偏差是否正常。所有监测工作均应考虑和施工穿插进行。量测数据的分析与反馈,用于修正设计参数和指导施工、调整施工措施等。
根据不同原理的仪器和不同的采集方法,采取相应的检查和签订手段,对测量产生的误差采用对比检测,统计检测等方法进行检验。监测工程应分段、分工序对量测监控结果进行总结和分析。
1)数据处理:将原有的数据通过科学,合理的方法,用频率分布的形式把数据分布情况显示出来,进行数据的数值特征值计算。
2)曲线拟合:根据各监测项的选用对应的反映数据变化规律和趋势的函数表达式,拟和曲线,对现场量测数据及时绘制对应的位移—时间曲线或图表,当位移—时间曲线趋平缓时,进行数据处理或回归分析,以推算最终位移和掌握位移变化规律。
3)量测数据散点图和曲线
现场量测数据处理,将现场量测数据绘制成u—t时态曲线散点图和空间关系曲线。根据曲线表现的形态进行分析判断,提出相应的施工措施。
4)收敛量测数据的分析与应用
①数据分析的方法一般采用一元线性和非线性回归分析法,用以推算围护最终位移和掌握位移的变化规律。
②回归分析的函数:
A、对数函数:u=alg(1+t) u=a+b/lg(1+t)
B、指数函数:u=a*e-b/t u=a(1-e-b/t)
C、双曲线函数:u=t/(a+bt) u=a[1-(1/(1+bt))2]
5)对数据进行回归分析后,推算最终位移值,与控制标准对照分析判断,来调整施工方法。
三、软土地基地铁车站施工的注意事项
软土地基的施工容易出现变形的情况,这就要求我们进行基坑作业时,要有效的提高土方开挖的速度,开挖的过程中,要坚持尽可能的缩短没有支撑的情况发生,对挖出空间支撑架设的速度也有一定的要求,在架设的过程中,采取科学的计算确保架设的强度,进行相关的软土地基的建设过程中,要对施工的参数进行准确的计算,有效的减小施工的误差,要采取先进的施工技术才能在施工的过程中对地铁车站的建设有一定的质量保证,同时能有效的对工程的造价进行控制,减小对地铁车站周围环境的影响,坚持安全施工,软土地基地铁车站的施工才能够顺利完成。要对施工的方案进行规划,同时在施工过程中要对施工的安全性和科学性进行保证。
综上所述,软土地基地铁车站的施工中,我们一定要采取适当的措施对施工中的风险进行控制,保证软土地基地铁站施工的质量,促进我国地铁事业的不断发展。
参考文献:
[1]路美丽.盾构先行条件下拓展地铁车站的方案研究及风险分析[D].北京交通大学,2008.