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软土地区地铁车站深基坑开挖与支护施工技术
摘要:软土地区具备低抗拉强度、高压缩性、高孔间隙比、高敏感度、易扰动和易触变等特性,这些特点对地铁车站的深基坑开挖极为不利,因此,加强对地铁车站的软土深基坑开挖及支护施工技术的研究就显得十分重要。本文主要结合实际施工项目,对其进行简要的概述。
关键词:软土地区;地铁车站;深基坑开挖;支护施工
一、地铁车站软土地区深基坑开挖施工
(一)深基坑挖掘施工方法。⑴深基坑用大中型挖掘机按段落顺序走向挖掘下一层砼体,挖掘深至第一道砼基础底,再施工下一道砼基础位。⑵待下第一道砼基础强度超过百分之八十后,完成深基坑的施工条件检验,验收合格后再挖掘下二层砼体,并分层挖掘到第二道砼支柱基础位,并安放托撑、围檩、钢筋等连系柱,进行安装第二道钢支柱并及时施加轴向动力。⑶再根据上述方式顺序施工下层砼体至第二道工序的砼支柱位,直至基坑施工标高,每端头作业面共配备二十三台大中型挖掘机、1台中小型铲斗机,待出土收口时,再增配一台长臂铲斗机。⑷挖土方至基坑距离底板设计标高以上0.2m处停止机械施工,或改为人工挖掘至底板下部的设计高度。随着土方开挖进度,及时施作挂网喷射混凝土,避免基坑侧壁土体长时暴露。⑸地基施工至原设计的地基底部高度后,应当立即进行地基底面找平工作,并聘请相关技术人员经检查合格后,方可实施基坑内接地网、垫层、防水层的施工。⑹在土地建设时坚持”横纵划段、竖向分级、先撑后挖、严禁超挖”的原则上,在每挖至安装支护的设计要求高度时,进行浇筑支护。每台挖掘机纵向分段作业半径按9m 考虑,竖向分层台阶高度按4.5m 考虑。⑺在地基施工时会进行对地基内部的冲刷工作,并设置了临时地下水道和集水洼,在施工利用地下水道引排地基内积水至集水洼外,用泥浆泵将抽成至地底沉降池,在沉降后进入大排水管沟。建设时应当提供相应的抽水装置,并做好雨天、汛期等应急预案,且地下基坑内禁止泡水。⑻基坑内出土采用自卸汽车运出。对可进行回填的优质土方,运往临时积土场备用,将尚未使用的其余土石方工程以及处理场地的污泥、腐植土和废弃物等运至弃土场。弃土堆放区不能影响道路正常通行,必须使用砖砌体的挡碴墙,以免对附近道路产生环境污染和淤塞。自卸车在出土时必须经洗车台的洗车设备冲刷干净,以免污染城市道路。⑼因为本车站地处闹市区,所以,挖掘的弃土选择在夜间外运,将弃土场地按规定设置,并做好挡护、平整和夯实。
(二)基坑开挖施工技术与支护方法施工准备。在基坑开挖建筑施工之前,仔细检查建筑围护结构现场施工记录,对在建筑围护结构现场施工过程中出现异常情况时的问题提前做出解决。按照工程设计所规范的技术标准和地质资料,按照规范精细地完成了基坑施工组织设计(包含周围环境的监控措施)和施工技术操作,对施工中可能会出现的土壤渗漏、边坡稳定、涌泥流砂等现状开展了技术探讨,提出紧急措施预案并及时做好了相应的原物料储存。准备好从地基排水沟道和基坑内抽排水,按设计要求加工、购置砼支撑,为挖出、运输和弃土提供了良好条件,实现基坑的连续施工。对基坑周围约三十m区域内的建筑物进行了调查,并对地基、周边构筑物、地面结构和地下管道等制定了详尽的监测措施与防护方法,通过预先进行施工前监测点的布置、初始数值的计算以及检查仪器设备的调试,检测工作准备就绪,提高了检测的可靠性和及时性,以利于适时指挥和调度开挖施工。安装相应的施工和搬运机具,进行机器的检查、维修保养等工作,保证机器顺利作业。随着挖土进展,施工达到施工高度后,遵循前锚固,后施工的原则。施工达到各个层次钢支柱标高位后,应当首先架设钢支柱并按设计施加轴向动力,然后往下挖,在挖掘到的车站尾部还剩下少量无法用自卸车直接运走的土地时,用履带吊机垂直吊放,在土地全部挖掘完后,再用履带吊将挖土机械水平吊放。车站及附属构筑物使用反铲挖土机分层接力退挖,由自卸车从基坑顶部运土,挖至钢基础标高位后,及时架设钢筋基础并施以轴力。最后,当端部剩余少量土地无法用铲斗机接力挖运时,使用汽车起重机将吊土或龙门吊垂直提起,当土地全部挖掘完后,由挖掘机用汽车起重机吊放。
(三)土方施工质量管理措施与注意事项。⑴深基坑施工时要严格地按照已制定的深基坑施工方案组织施工,每挖一道及时实施桩间网喷封闭,以缩短基坑侧壁的露出时间,并保证日出土量指标满足进度的要求。⑵地面施工至支撑施工目标高度时,必须及时搭建适当的支柱,并挂网喷射砼。⑶为减少对围护工程土的影响,基坑以下靠近桩0.5m的土方采用中小型机械设备或人工开挖方法。⑷在施工阶段,周期性的对桩位置和所埋设的水平点、钻孔弯曲测量管等加以检测,并利用检测的数据控制施工速度,减少了地面工程的变化量。⑸为减少对地面原状土的扰动,近地面以上20cm的土方用人工开挖。⑹挖掘过程中若遇地下水可进行地面内降排水,保证地面的总体平衡。
二、深基坑开挖过程中可能出现的问题及应对措施
(一)围护结构渗、漏水现象。(1)当土方浇筑后支撑体发生渗或漏水现象时,对地基建筑施工带来了麻烦,而当渗漏比较严重时。则通常会导致泥土颗粒的大量流失,从而导致支撑体背地面下沉或者支撑构件的倒塌等。在地基建筑施工过程中,发生渗或漏时的方法主要包括:当渗漏流量比较小,而且没有影响项目施工及周围环境的时候,则可以采取在坑底设沟排水方式。对渗漏流量很大的,但是没有将泥沙带出,所导致的工程施工难度,但是对附近一些影响不大的,则可以采取"引流-修补"的方式。之后是在渗水比较严重的部位先在支撑体上水平打入一条管子,内径约为20-30mm,让其水穿过支撑体后在进入墙背的土体内,将水流从管子中导出,然后将钢管边壁薄弱处用保温砼、水泥等加以修补封闭,当修补封堵的砼和水泥到达规定程度以后,再将钢管排出口封堵住。
(二)侧向位移发展。当地基础施工进行之后,支撑构件发生一定程度的偏移是相当正常的,但如果是偏移很大,或者偏移的发展过快,就会产生非常严重的后果。当地基础进行支护,支撑墙下段偏移很大,通常由此产生了墙背土体沉降,例如,如果出现了墙背混凝土体的沉陷收缩,就应该设法限制对支护桩等嵌入部分的移动,并着重强化地基内部位,具体的对策主要有:⑴加强降水设施,以减少地下水。⑵进行地基内部强化工程,如采取注浆方式、高压喷射注浆等增强被动部抗力。
三、结语
深基坑建设,是指在地表下进行的一个地下空间建设以及完成配套的支护系统,而深基坑保护工程正是为了确保深基坑施工,结构施工顺利开展和地基周围的环境安全性,对地基侧壁及其周围采取的支挡、加强和防护。而进行深基坑的结构施工及保护工程施工难度更大,因为我们需要维护其地基本身的环境安全稳定性,并合理的调节建筑物基坑周围地层移动速度和维护环境。
参考文献
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