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所属栏目:建筑设计论文 发布日期:2014-06-25 16:41 热度:

  该工程为某市轨道交通一号线公园站和B30地块分区紧邻,其中B30地块围护灌注桩和该公园车站的围护结构外墙之间的净间距在2.1-5.25米区间,B30地块隔水帷幕和该公园车站的围护结构外墙之间的净间距在1.1-4.15米区间。其中B30地块是地下两层,其基坑的开挖深度为11.5米,靠近该公园车站站的是B30地块分区1-1,其支护结构为φ900毫米灌注桩,插入比为0.983,且入土的深度为22.8米。

  【摘要】随着社会经济水平的提升,城市进程的加快,地铁建设也随之增多。为深入研究地铁深基坑交叉施工支护,文章结合某工程实例,就其设计方案的优化与实践进行探讨。

  【关键词】核心期刊论文发表网,地铁,深基坑,交叉施工,支护,设计方案,实践

  1工程概述

  在基坑竖向进行两道支撑的设置,其中第一道支撑是混凝土支撑,第二道支撑是双拼钢管支撑,型号为φ609毫米。该公园车站的主体设计成为地下两层,围护结构采用的是厚度为600毫米地下连续墙,其中连续墙入土的深度为27米,且插入比为0.82。在主体结构中,顶板的厚度为800毫米,中板的厚度为400毫米,底板的厚度为900毫米,且覆土为2米。端头井采用的是厚度为800毫米的地下连续墙,其入土的深度为29.5米,且插入比为0.78,其开挖的深度为16.525米,而标准段的开挖深度为14.82米。此外,在本次工程中,所用支撑系统为钢筋混凝土支撑于与钢管支撑,其中在标准段的竖向一道钢筋混凝土支撑中加设了三道钢管支撑,且钢管支撑之间的水平距离大约为3米,而在端头井段的竖向一道钢筋混凝土支撑中加设了四道钢管支撑。

  2工程前期设计方案的明确与施工过程中方案的优化

  2.1设计前期

  在本次施工过程中,B30地块先施工。在施工中为将B30地块的施工对于该公园车站所造成的影响降到最低,基于安全评估报告与专家审查建议中所明确B30地块的施工内容,即B30地块中底下结构施工到设计高程以后,才可实施车站基坑的开挖,不然很容易对车站变形造成影响。因两相邻工程项目深基坑在施工上存在着一定的特殊性,在进行基坑围护方案的设计与评审中,相关专家对上述这些结论进行了着重地强调,同时并把其作为了设计公园车站与B30地块基坑支护结构的首要条件。

  2.2B30地块的施工流程顺序调整与优化

  因B30地块的工期已滞后,使得公园站节点工期与地铁工程项目整体的工期进度受到了严重的影响。基于该市轨道交通一号线工期的安排,结合当前B30地块工期滞后这一现状,考虑到B30地块与公园车站施工实际进度,认为应对B30地块基坑施工流程顺序进行适当地调整,即先进行分区1-2与1-3基坑的施工,这样尽管两基坑相邻,但是其却可符合同步施工安全距离的需求。同时在此基础上将之前所明确的B30地块施工改变为地铁车站先施工,当车站的地下结构已施工到设计高程以后,可跟进实施相邻1-1基坑的施工。通过合理且科学地调整,基于统筹兼顾原则,不仅可使该市轨道交通工期得到保障,同时又不会对B30地块基坑的整体工期造成任何的影响。

  3地铁深基坑交叉施工支护设计方案的同步优化

  3.1施工安全距离的明确

  在B30地块的原设计方案中,其围护结构最大的水平位移是25.1毫米,其基坑开挖所引起地铁车站的最大附加水平位移是23.19毫米,且车站顶板的最大附加沉降是17.43毫米,从上述这些数据来看,都基本上大于15毫米,由此可知,原支护结构设计满足不了地铁保护的需求。公园站的北端头井和相邻的这一B30地块的最北端之间的距离是20.5米,B30地块中分区1-1这一基坑在初始开挖时,其开挖的距离为30米。通过基坑开挖对于车站结构所造影响、几何尺寸、支撑结构体系的设置、基坑规模、施工条件、基坑加固以及围护墙体等各方面因素的综合考虑,以此来进行安全距离的明确。

  首先对在无B30地块开挖这一条件下,分析车站结构本身内力状况,以此获得该地块基坑开挖对于已经建设的公园车站底下结构可能造成的各种影响,并基于此对上述提出的工程措施的切实可行性与可靠性进行验算,得出了施工安全距离,即当施工安全距离为30米,且设计高程距离为80.5米的时候,B30地块中分区1-1这一基坑的开挖卸载可将已建公园车站结构所产生的这种附加内力值控制在10%这一范围内,同时在通过加固以后,对于已建车站所产生的这些附加位移以及沉降能控制在15毫米范围内。

  3.2已建地铁车站保护措施

  在施工中,因B30地块中分区1-1基坑围护结构已施工结束,公园地铁车站连读墙还没有正式的施工,鉴于上述这些情况,通过以往工程施工经验的总结,为更好地保护已建的公园地铁车站,采取以下几项工程措施:

  第一,加厚地铁车站支护结构中标准段的连续墙。要想降低地铁车站沉降以及附加位移,其中最为有效的一种方式就是提高结构刚度。对此,在该工程设计中,将公园车站中标准段的地下连续墙厚度从之前所设计的600毫米加大到800毫米,且与端头井相一致,从结构自身强度增强这一角度来对已建公园地铁车站自身结构附加变形进行主动地控制。

  第二,在B30地块中分区1-1基坑加设一道相应的水平支撑。在原有的设计中,B30地块中分区1-1基坑为两道水平支撑,其中第一道为钢筋混凝土支撑,第二道是双拼钢管支撑,基于这一基础,现增加一道双拼双管支撑,且圈梁用双拼型钢,从而在此基础上降低围护结构的侧向位移,在源头上对已建车站结构附加变形进行控制。

  第三,分区1-1和地铁车站间土体的加固,所采用的加固技术为三轴搅拌桩满堂加固法,其加固的范围从地表至B30地块的基坑底高程,从而提升这一区域土体物理力学指标,继而进一步提高土体抗沉降以及抗侧移能力,并在传递路径这一角度来控制已建车站结构附加变形。

  3.3实践结论

  第一,基于设计方案的优化与调整,在确保轨道施工工期的同时,对B30地块整体工期也不会造成任何影响。第二,由于原设计方案满足不了地铁保护的需求,于是采取了相应的工程措施,即在B3地块分区1-1位置加设一道相应的钢支撑,其地铁车站结构中标准段的地下连续墙厚度加至800毫米,同时在地块和地铁间进行土体的加固,通过这些工程措施,不仅使支护结构自身刚度得到了提升,同时还有效减少了因B30地块基坑的开挖对车站结构所产生的水平位移以及附加沉降,可有效控制施工风险。第三,通过支护结构的设计方案与计算结果来看,把B30地块围护结构的最大水平位移是10.4毫米,引起的最大附加沉降是6.78毫米,且最大的附加水平位移是9.55毫米,从这些数据来看,均低于15毫米,且符合地铁保护需求。第四,借助于有限元计算与分析,明确了相邻基坑交叉施工安全距离,加强了基坑施工的稳定性与安全性。

  3.4施工中相关注意事项

  第一,在基坑开挖过程中,要注意时空效应,注意基坑周围地层的沉降与位移,以及基坑支护结构变形问题等,可采取先撑后挖的方式来实施,坚决不可出现超挖现象。

  当基坑开挖至降水效果达到预期的效果以后,可采取分层分段的方式来实施,且分层厚度不可大于2.5米,若开挖深度大于4米时,应设置相应的多级平台来实施开挖,控制好五个要点,即分层、限时、分块、平衡以及对称。

  第二,在施工之前,应将基坑范围内的这些障碍物清理干净,明确相应的排水措施,做好基坑内的排水工作。同时在开挖中还要注意地层变化情况,做好相应的监控量测工作,边挖边刷坡,确保其坡度满足设计要求,加强坡面的防护。

  第三,在雨期施工时,开挖之前应在基坑顶设置相应的截水沟;在冬期施工时,由于外界的气温相对较低,因此在混凝土喷射之前应做好相应的保温养护工作,确保喷射混凝土强度达到要求,同时还要采取相应的防滑措施与防冻措施。

  参考文献:

  [1]路清泉,王波,赵高亮.等.监控量测技术在地铁深基坑安全管理中的应用[J].中国科技博览,2011(5).

  [2]唐作凤.紧邻规划地铁线的深基坑工程设计与施工[J].四川建筑,2013(3).

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