关于后建基坑紧邻运营地铁施工技术的探究

来源 :中国建筑金属结构·下半月 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cherrydarling
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  摘 要:后建基坑紧邻运营地铁的基坑工程,在施工中会受到多方面因素的制约,致使在施工中会存在着很多的施工困难。本文对其施工难度进行了简单的分析,并提出了相应的对策以供参考。
  关键词:后建基坑;紧邻;运营地铁;施工技术
  中图分类号:U231.3 文献标识码:A 文章编号:1671-3362(2013)11-0078-02
  随着我国经济和科技的快速发展,人们对于交通运输的要求也变得越来越高。面对于现在日益严重的交通堵塞现象,进行地铁工程施工成为交通运输行业的重点发展趋势。但在地铁工程施工中会遇到后建基坑紧邻运营地铁施工的情况,本文对此情况将会进行相关的研究。
  1 紧邻运营地铁的工程施工概况
  与一般的地铁基坑工程情况相比,紧邻运营地铁的基坑工程在施工技术和施工组织中都存在着很多难度问题。因为运营地铁常常处于道路交叉地段、城市繁华地段,其该地段的基坑工程建设具有着结构复杂、建设跨度大以及埋深大等问题,为地铁基坑工程施工带来了施工困难。在施工中,对已有的地下建筑物,必须进行穿越设计和为未来进行地下建筑物建设进行预留口设计,并且为了迎合设计需要对已有地下建筑物进行部分拆除设计、结构打开设计以及建筑改建设计等。这些设计都在一定程度上为紧邻运营地铁的地铁基坑工程带来施工难度。对此,本文根据某紧邻运营地铁的地铁基坑工程作为示例,进行研究。该地铁基坑工程中的将地下二层结构作为明挖施工段,一层是明挖区间、二层是预留的连接通道,后建的运营线两侧是基坑工程为地下三层结构。该基坑工程所处的地段是该市区的中心地段,其周边的环境非常复杂,基坑工程受到道路、地下管道线以及地下建筑物和施工场地等多重因素的影响。因此,该基坑工程对于施工技术和施工设计要求都非常高。如图1所示,是该基坑工程的平面图。该基坑工程需要在运营地铁线的东西两侧进行基坑的开挖作业,其开挖的深度是20m、开挖的宽度是22m,开挖西区的长度是75m,开挖东区的长度是90m。在此次的基坑工程中需要将地下原有的预留口进行拆除,并需要将隧道下方的连接通道打通,以及将东西两侧的基坑进行连接等施工工序,这些都是该基坑工程中关键的施工工序。
  2 紧邻运营地铁的基坑工程施工情况分析
  2.1 非对称性的基坑开挖施工情况
  在紧邻运营地铁的基坑工程施工中,由于受到紧邻运营地铁的限制、施工场地局限的限制、施工工期的限制以及施工组织等的限制,致使该基坑工程施工只能够采取非对称性的基坑开挖方式进行施工。本次基坑工程首先在运营线的西侧进行基坑的开挖作业,在基坑挖至地下三层时,进行运营线东侧的基坑开挖作业。在这种非对称性的基坑开发作业中,运营线两侧会呈现非对称性的土压力荷载,会对运营线、地铁的隧道结构以及轨道等都造成一定程度的不利影响。如图2所示。
  2.2 连接东西两侧的基坑的施工情况
  在运营线东西两侧的基坑开挖作业以后,需要进行地下的结构施工。当地下的结构施工完成后,就需要将运营线东西两侧的预留口进行凿除作业,并在地下三层进行东西两侧的基坑连接施工。在预留口凿除施工和基坑连接施工中,原有运营线的隧道结构的受力体系会发生改变,其受力结构要进行重新的调整与分布,这会严重的影响运营线的隧道结构以及铁轨情况。如图3所示。
  3 针对紧邻运营地铁的基坑施工情况采取的保护措施
  针对于上述的紧邻运营地铁的基坑施工情况所出现的结构和安全问题,需要在基坑工程的设计中进行施工技术相关保护措施的制定和控制。
  3.1 搅拌桩捆绑加固
  针对于上述紧邻运营地铁的基坑施工情况中可能存在的结构和安全问题,该工程采取了搅拌桩捆绑加固的施工措施对其结构进行加固。首先,在运营线的东侧加设了19根钻孔灌注桩,为了防止结构变形而进行纵向的控制。其次,在运营线西侧加设了21根钻孔灌注桩,为了防止结构变形而进行的纵向控制。此外,钻孔灌注桩的加设也有效的对已有的隧道结构的上浮问题进行了有效的控制。与此同时,在基坑开挖过程中,将已有的隧道侧墙与钢筋混凝土的支撑,以及钻孔灌注桩进行连接,使其三者成为一个整体,从而增加了整个结构的刚度,有效的控制了隧道结构可能出现变形的这一问题。如图4所示。
  3.2 注浆加固
  在运营线东西两侧对基坑进行SMW工法桩满堂加固。首先,在-1.25~-6.65m的范围内,使用三轴搅拌桩,其水泥的掺量是10%;其次,在-6.65~-24.9m的范围内,使用三轴搅拌桩,其水泥的掺量是20%。这样做可以防止在基坑开挖作业中,因为卸载问题而造成基坑底部上浮,从而起到了防止基坑底部变形的问题,以此有效的控制了已有隧道结构上浮或是变形情况的出现。如图5所示。
  3.3 临时钢管撑换撑
  采用临时钢管撑换撑的方法,可以有效的减少基坑在无支撑情况下在外的暴露时间,以达到快速安装支撑的作用。这个措施可以有效的控制基坑在开挖的过程中,运营地铁隧道的结构不会出现侧向受力变形情况的发生。如图6所示。
  3.4 隧道结构变形监测
  在进行紧邻运营地铁的基坑工程施工中,需要对已有的运营地铁隧道结构情况进行监测。这个监测过程需要在东西两侧基坑开挖施工作业、预留口凿除作业以及东西基坑连接作业等关键的施工环节中对已有的运营地铁隧道的结构变形情况进行监测。如图7所示,是对已有地铁隧道结构地板的变形情况的监测曲线图。
  从图中可以看出,在西侧4a基坑开挖后,其已有运营地铁隧道结构底板出现上浮,其上浮程度大于东侧4b基坑开挖。在西侧预留口墙壁凿除后,其结构地板也略有上浮,其西侧的上浮程度大于东侧的上浮程度。
  如图8所示,是已有地铁隧道结构中板的变形监测曲线图,在此就不做一一的介绍了。
  如图9所示,是已有地铁隧道结构顶板的变形监测曲线图,在此就不做一一的介绍了。
  4 结语
  综上所述,紧邻运营地铁的基坑工程施工中,由于其基坑开挖会破坏已有隧道和轨道结构的问题,致使其受力结构会存在着安全威胁。对此,本文提出了钻孔灌注桩、注浆加固、临时钢管撑换撑以及隧道结构变形监测等应对措施,以帮助其他类似施工工程进行借鉴和参考。
  参考文献
  [1] 陈宇.后建基坑紧邻运营地铁施工技术分析[J].建筑界,2013(1).
  [2] 贾永刚.明挖基坑紧邻既有地铁施工的结构安全力学分析[J].都是快轨交通,2009(5).
  [3] 景凯.深基坑施工对邻近地铁及周边环境的保护措施[J].浙江建筑,2012(12).
  作者简介:张杰 (1985-) ,助理工程师,地铁施工,河北石家庄人。身份证号:130106198512310926。
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