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[摘 要]随着城市建设的加快,为实现方便市民出行、改善交通条件的目标,市政轨道交通建设工程快速推进,迅猛发展,由于地铁车站通常设置在城市中心地带,干道交叉口和商业集中地区,地铁车站开挖工程的环境风险较高,不可控因素较多,施工安全管理难度较,现场安全管理的形势愈发严峻,通过全面应用监控量测技术,对施工过程进行监控,掌握支护结构和周围环境的动态,使整个施工过程都处于安全可靠控制范围之内,具有良好经济效益和社会效益.
[关键词]地铁车站 开挖地面监控
中图分类号:U231.3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)05-0051-01
前言:地铁具有运量大、速度快、无污染、准时、方便、舒适等诸多优点,是目前世界上能够解决大中型城市人们出行问题较为便捷、经济和高效的交通工具之一;在交通上的独特优势使其发展迅速,兴建城市地铁得到了普遍的认可,地面监控能准确反应地铁施工所引发的各种情况,并发出相关预警或报警,使相关技术部门第一时间进行解决与处理,保持安全秩序,保证地铁施工的稳步展开。
1.地铁车站开挖地面监控的目的和意义
由于常见的各种施工方法涉及大量基坑开挖、暗挖、降水和爆破等工程,对地层易产生扰动,有可能引起地表、附近高大建筑物变形或塌陷,危及建筑物及人员的安全。同时,污水管和下水井管渗漏致使土质自稳能力丧失,造成施工艰难;所以,地面监控在指导施工上具有重要意义,通过监控了解基坑周围土体在施工过程中的动态变化,明确工程施工对原始地层的影响程度及可能产生失稳的薄弱环节; 能更好的了解支护结构的受力和变位状态,并对其安全稳定性进行评价;及时了解工程施工对周围地下管线的影响程度,以确保其处于安全的工作状态;通过监控量测了解施工降水效果及对周围地下水位的影响程度;通过监控量测收集数据,为以后的类似工程设计、施工及规范修改提供参考和积累经验。
2. 监控数据的收集整理
监控资料收集后,要及时进行处理,采用计算机进行监控量测资料的整理和初步定性分析工作,排除仪器、读数等操作过程中的失误,剔除和识别各种粗大、偶然和系统误差,保证监测数据的可靠性和完整性;将原始数据通过一定的方法,可通过按大小的排序用频率分布的形式把一组数据分布情况显示出来,进行数据的数字特征值计算和离群数据的取舍;采用统计分析方法对监测结果进行回归分析,预测最终位移值,并对下一阶段的监测物理量进行预测,防患于未然,同时预测结构物的安全性,确定工程技术措施;对每一测点的监测结果要根据管理基准和位移变化速率(mm)/d等综合判断结构和建筑物的安全状况,并编写周、月汇总报表,及时反馈指导施工,调整施工参数,达到安全、快速、高效的施工目的。
3.地铁车站开挖施工的方法
3.1明挖法
明挖法属于深基坑工程技术,挖开地面,由上向下开挖土石方至设计标高后,再自基底由下向上施工,完成隧道主体结构,最后回填基坑或恢复地面的施工方法。明挖法是地铁施工的首选方法,在浅埋地铁车站、区间隧道以及地面交通和环境允许的地方通常采用明挖法施工,其优点是施工技术简单、快速、经济;缺点是阻断交通时间较长,噪声与震动等对环境的影响较大。主要技术难点在于对基坑周围原状十的保护,防止地表沉降,减少对原有建筑物的影响。
3.2盖挖法
盖挖法是指不中断交通的前提下,由地面向下开挖至一定深度后,将顶部封闭,其余的下部工程在封闭的顶盖下进行施工。盖挖分为盖挖顺作法和盖挖逆作法,盖挖顺作法是在地表作业完成挡土结构后,以定型的预制结构置于挡土结构上维持交通,往下反复进行开挖和加设横撑,直至设计标高;盖挖逆作法是先在地表面向下做基坑的维护结构和中间桩柱,基坑维护结构采用地下连续墙或帷幕桩,中间支撑多利用主体结构本身的中间立柱,开挖表层土體至主体结构顶板地面标高,同时利用未开挖的土体作为土模浇筑顶板。
3.3浅埋暗挖法
浅埋暗挖法是针对埋置深度较浅、松散不稳定的上层和软弱破碎岩层施工而提出来的,即松散地层的新奥法施工,通过充分利用围岩的自承能力和开挖面的空间约束作用,采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段,对围岩进行加固,约束围岩的松弛和变形,并通过对围岩和支护的量测、监控,指导地下工程的设计施工。其技术特点是:围岩变形波及地表;要求刚性支护或地层改良;通过试验段来指导设计和施工。浅埋暗挖法的施工工艺可以概括为“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”18个字。
3.4盾构法
盾构法施工是以盾构这种施工机械在地面以下暗挖隧道的一种施工方法。盾构是一个既可以支承地层压力又可以在地层中推进的活动钢筒结构。钢筒的前端设置有支撑和开挖土体的装置,钢筒的中段安装有顶进所需的千斤顶;钢筒的尾部可以拼装预制或现浇隧道衬砌环。盾构每推进一环距离,就在盾尾支护下拼装一环衬砌,并向衬砌环外围的空隙中压注水泥砂浆,以防止隧道及地面下沉。盾构推进的反力由衬砌环承担。 盾构法的优点除竖井施工外,施工作业均在地下进行,既不影响地面交通,又可减少对附近居民的噪声和振动影响;易于施工管理,土方量少,施工不受风雨等气候条件的影响。
结束语:由于地铁车站开挖属于风险工程,通过施工全过程中对围岩、结构及周围环境系统完整的变位监测,达到风险预控,避免地上建筑及构筑物的倾覆和破坏,保障基坑开挖的安全性,并为工程施工提供必要的数据,并根据数据适当调整作业进度和措施方法,达到施工过程中的风险预控,确保工程顺利准确进行,保障施工作业人员的人生财产安全。
参考文献
[1]吴明泽,吴景华,黎浩 地铁车站深基坑开挖监测与数值模拟研究《长春工程学院学报(自然科学版)》, 2017 ,18 (3) :9-15
[2]杨鹏飞 监控量测技术在地铁车站基坑开挖中的应用《科学技术创新》, 2017 (34) :143-144
[3]黄俐,梁鹏 邻近基坑的北京地铁某暗挖通道变形监测与数值分析《施工技术》,2017 (s1) :36-39
[关键词]地铁车站 开挖地面监控
中图分类号:U231.3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)05-0051-01
前言:地铁具有运量大、速度快、无污染、准时、方便、舒适等诸多优点,是目前世界上能够解决大中型城市人们出行问题较为便捷、经济和高效的交通工具之一;在交通上的独特优势使其发展迅速,兴建城市地铁得到了普遍的认可,地面监控能准确反应地铁施工所引发的各种情况,并发出相关预警或报警,使相关技术部门第一时间进行解决与处理,保持安全秩序,保证地铁施工的稳步展开。
1.地铁车站开挖地面监控的目的和意义
由于常见的各种施工方法涉及大量基坑开挖、暗挖、降水和爆破等工程,对地层易产生扰动,有可能引起地表、附近高大建筑物变形或塌陷,危及建筑物及人员的安全。同时,污水管和下水井管渗漏致使土质自稳能力丧失,造成施工艰难;所以,地面监控在指导施工上具有重要意义,通过监控了解基坑周围土体在施工过程中的动态变化,明确工程施工对原始地层的影响程度及可能产生失稳的薄弱环节; 能更好的了解支护结构的受力和变位状态,并对其安全稳定性进行评价;及时了解工程施工对周围地下管线的影响程度,以确保其处于安全的工作状态;通过监控量测了解施工降水效果及对周围地下水位的影响程度;通过监控量测收集数据,为以后的类似工程设计、施工及规范修改提供参考和积累经验。
2. 监控数据的收集整理
监控资料收集后,要及时进行处理,采用计算机进行监控量测资料的整理和初步定性分析工作,排除仪器、读数等操作过程中的失误,剔除和识别各种粗大、偶然和系统误差,保证监测数据的可靠性和完整性;将原始数据通过一定的方法,可通过按大小的排序用频率分布的形式把一组数据分布情况显示出来,进行数据的数字特征值计算和离群数据的取舍;采用统计分析方法对监测结果进行回归分析,预测最终位移值,并对下一阶段的监测物理量进行预测,防患于未然,同时预测结构物的安全性,确定工程技术措施;对每一测点的监测结果要根据管理基准和位移变化速率(mm)/d等综合判断结构和建筑物的安全状况,并编写周、月汇总报表,及时反馈指导施工,调整施工参数,达到安全、快速、高效的施工目的。
3.地铁车站开挖施工的方法
3.1明挖法
明挖法属于深基坑工程技术,挖开地面,由上向下开挖土石方至设计标高后,再自基底由下向上施工,完成隧道主体结构,最后回填基坑或恢复地面的施工方法。明挖法是地铁施工的首选方法,在浅埋地铁车站、区间隧道以及地面交通和环境允许的地方通常采用明挖法施工,其优点是施工技术简单、快速、经济;缺点是阻断交通时间较长,噪声与震动等对环境的影响较大。主要技术难点在于对基坑周围原状十的保护,防止地表沉降,减少对原有建筑物的影响。
3.2盖挖法
盖挖法是指不中断交通的前提下,由地面向下开挖至一定深度后,将顶部封闭,其余的下部工程在封闭的顶盖下进行施工。盖挖分为盖挖顺作法和盖挖逆作法,盖挖顺作法是在地表作业完成挡土结构后,以定型的预制结构置于挡土结构上维持交通,往下反复进行开挖和加设横撑,直至设计标高;盖挖逆作法是先在地表面向下做基坑的维护结构和中间桩柱,基坑维护结构采用地下连续墙或帷幕桩,中间支撑多利用主体结构本身的中间立柱,开挖表层土體至主体结构顶板地面标高,同时利用未开挖的土体作为土模浇筑顶板。
3.3浅埋暗挖法
浅埋暗挖法是针对埋置深度较浅、松散不稳定的上层和软弱破碎岩层施工而提出来的,即松散地层的新奥法施工,通过充分利用围岩的自承能力和开挖面的空间约束作用,采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段,对围岩进行加固,约束围岩的松弛和变形,并通过对围岩和支护的量测、监控,指导地下工程的设计施工。其技术特点是:围岩变形波及地表;要求刚性支护或地层改良;通过试验段来指导设计和施工。浅埋暗挖法的施工工艺可以概括为“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”18个字。
3.4盾构法
盾构法施工是以盾构这种施工机械在地面以下暗挖隧道的一种施工方法。盾构是一个既可以支承地层压力又可以在地层中推进的活动钢筒结构。钢筒的前端设置有支撑和开挖土体的装置,钢筒的中段安装有顶进所需的千斤顶;钢筒的尾部可以拼装预制或现浇隧道衬砌环。盾构每推进一环距离,就在盾尾支护下拼装一环衬砌,并向衬砌环外围的空隙中压注水泥砂浆,以防止隧道及地面下沉。盾构推进的反力由衬砌环承担。 盾构法的优点除竖井施工外,施工作业均在地下进行,既不影响地面交通,又可减少对附近居民的噪声和振动影响;易于施工管理,土方量少,施工不受风雨等气候条件的影响。
结束语:由于地铁车站开挖属于风险工程,通过施工全过程中对围岩、结构及周围环境系统完整的变位监测,达到风险预控,避免地上建筑及构筑物的倾覆和破坏,保障基坑开挖的安全性,并为工程施工提供必要的数据,并根据数据适当调整作业进度和措施方法,达到施工过程中的风险预控,确保工程顺利准确进行,保障施工作业人员的人生财产安全。
参考文献
[1]吴明泽,吴景华,黎浩 地铁车站深基坑开挖监测与数值模拟研究《长春工程学院学报(自然科学版)》, 2017 ,18 (3) :9-15
[2]杨鹏飞 监控量测技术在地铁车站基坑开挖中的应用《科学技术创新》, 2017 (34) :143-144
[3]黄俐,梁鹏 邻近基坑的北京地铁某暗挖通道变形监测与数值分析《施工技术》,2017 (s1) :36-39