近地铁隧道的深基坑支护及施工控制

近地铁隧道的深基坑支护及施工控制
刘钧钧
上海建工房产有限公司上海200080
摘要:结合苏州轨道交通4号线旁某新建项目工程,介绍了近地铁隧道的深基坑支护设计及施工过程控制。考虑到基坑下部分布有砂性土,为确保土方开挖、相邻地铁隧道和周边环境的安全,研究制订了相关技术措施,取得了理想的效果。其经验亦可供类似工程参考。
关键词:邻地铁;深基坑;基坑支护;施工控制
中图分类号:TU753文献标志码:A文章编号:1004-1001(2019)08-1401-03DOI:10.14144/jki.jzsg.2019.08.002 Support and Construction Control of Deep Foundation
Pit Close to Subway Tunnel
LIU Junjun
S.C.G.Real Estate Co.,Ltd.,Shanghai200080,China
Abstract:Combined with a new construction project next to Line4of Suzhou Rail Transit,the support design and construction process control of deep foundation pit support close to subway tunnel was introduced.Considering the distribution of sandy soil in the lower part of the foundation pit,relevant technical measures were studied and formulated to en s ure the safety of earthwork excavation,adjace n t subway tunnels and the surrounding environme n t,and ideal results were obtained.The experience can also be used as a reference for similar projects.
Keywords:close to subway tunnel;deep foundation pit;foundation pit support;construction control
1工程概况
背景工程位于江苏省苏州市相城区广济北路、兴盛路交叉路口,其中东侧邻近已运营的轨道交通4号线,西侧为相城区主干道广济北路,南侧靠近天然河道,北侧为兴盛路。本工程总用地面积为30585m2,基坑面积约19900m2,东西向最长254.5m,南北向最宽99.9m,周长约784m。基坑开挖深度约为自然地面以下8.34m,东侧降板区为自然地面以下9.10〜9.80m,集水井、电梯井等局部深坑超挖1.84-1.89mo根据基坑开挖深度和周边环境的情况,确定本工程基坑安全等级为一级,基坑环境保护等级为一级。
弹道修研
2支护形式选择及难点分析
2.1围护墙体选择通心络
本项目基坑围护方案主要从常见的SMW工法、地下连续墙和钻孔灌注桩3种围护形式中选择。SMW工法最大的优点是型钢能回收,但刚度较小,其经济性受工期长短控制。地下连续墙釆用成槽机械成槽,下放钢筋笼后浇筑
作者简介:対鈞鈞(1983—),男,硕士,工租那。
通信地址:上诲■市东丸名路666号(200080)o
电子'邮笛:9148733@qq
收為日期:2019-04-03混凝土,形成地下连续墙体作为挡土结构兼作止水帷幕,但地下连续墙方案造价较高。钻孔灌注桩受力性能可靠、工艺成熟、质量可靠,桩径可根据挖深灵活调整,土体位移较小,施工工期较短,尤其适用于规模较大的基坑。综合以上3种方案及本基坑的实际情况,若合理地利用地下连续墙及钻孔灌注桩的有利因素,合理地设置支撑,完全能做到围护结构与周边土体稳定、变形可控,并与周边环境相协调。综上所述,本次围护设计方案考虑选用钻孔灌注桩+止水帷幕的围护体。
2.2止水帷幕
考虑到拟建基坑工程分布有砂性土,为确保本基坑工程开挖、相邻轻轨4号线盾构区间以及周边环境的安全,本工程采用单排”850mm@l200mm(套打1根)三轴水泥土搅拌桩,三轴搅拌桩有效长度18.30〜18.80m,单桩水泥掺入量20%o其中近轨道50m保护范围内釆用双排三轴搅拌桩的处理方法。
2.3水平支撑系统
本设计采用1道混凝土支撑,第1层支撑中心标高设置在85国家高程+1.100m处;支撑均为对撑、角撑结合边桁架的形式(图1)。水平支撑系统釆用设计强度等级为C30的混凝土,主撑杆件受力明确,施工及拆撑较为方便。
2.4难点分析
1)周边环境复杂。基坑东侧:拟建地下室结构外墙线
建筑施工•第41卷•第8期
图1支撑布置平面示意・、
距离东侧用地红线约6.8 m,距离东侧苏州轨道交通4号
线盾构区间最近17.0 m 0盾构区间埋深9.0〜15.1 m o 东侧
沿轨道侧基坑长度约41.0m  (图2) o 东侧红线外埋设雨 水管等管线。基坑南侧:拟建地下室结构外墙线距离南
侧用地红线8.4〜22.7 m,红线外8.0 m 外为直壁式块石驳
岸。基坑西侧:拟建地下室结构外墙线距离西侧用地红线
5.6〜7.2 m,红线外为广济北路。西侧道路下埋设有供水
管、煤气、电力等管线。
弱竜® 4 .给水管S3
。给水管
三轴水泥土搅拌桩
轨道交通4号线延伸钻孔灌注桩/
-6.摯段盾构区间(运营)
19000
图2轨道侧剖面关系2) 开挖深度较深。基坑挖深9.10-9.80 m,坑中坑区 域挖深10.75〜10.90 m 。场地局部分布有淤泥质填土,对基 坑开挖不利。场地微承压水主要赋存于④1层粉土中,主要
对坑中坑等局部落深区域有影响。因此坑中坑开挖前,需 降低坑内水位。
3) 本基坑采用1道钢筋混凝土水平支撑,钢筋混凝土
支撑采用对撑、角撑结合边桁架的支撑系统,第1道支撑局
部杆件同时作为施工栈桥。第1道支撑设置在场地标高下 1.5 m 左右,需做整体削土处理,且栈桥出入口需做连通缓
坡处理。
3 施工过程控制要点
3.1桩基施工
本工程地铁保护区范围釆用钻孔灌注桩,非地铁保护
区釆用PHC 管桩。桩基施工整体由近地铁段向远地铁段的
方向延伸,先灌注桩、后PHC 管桩,先桩基施工、后近地 铁段止水帷幕施工。尽可能减小桩基施工对地铁区间段的 影响。由于近地铁段采用了双排止水帷幕,故本工程三轴
止水帷幕施工至基坑东侧邻近地铁保护区一侧时,需先施 工外侧靠近地铁盾构一侧的三轴搅拌桩,再施工内侧邻近
地库一侧的三轴搅拌桩。对于因双排三轴水泥土搅拌桩施 工间隔超48 h 而形成的冷缝,需采用高压旋喷桩进行加强
处理。
3.2挖土施工
本项目挖土重要控制项为支撑下第2皮土。第2层土方
开挖深6.24 m,开挖时根据后浇带进行分区施工。开挖形
式采用退挖,二级放坡,放坡系数为1 : 1.5…挖土施工需
遵循以下几个原则(T :
1) 土方开挖前应具备开挖条件,监理单位应按相关标
准对围护结构的施工质量进行检查或验收。
2) 应按照分层、分段、分块、对称、平衡、限时的原
则确定开挖顺序。
3) 基坑分层开挖厚度不应大于4m,临时边坡坡度不
大于1 : 1.5;厚度大于4 m 时,应二级放坡,避免塌方或机 械下滑。
4) 在开挖过程中,随时检查槽壁和边坡的状态。使用
时间较长的临时性挖方的边坡坡度,应根据工程地质和边
坡高度,结合本地同类土体的稳定坡度值确定。一般相邻
土体高差应控制在1.5m 以内,坑边10m 范围内留土。
5) 对于无支撑区域,基坑周边1倍开挖深度范围严禁
堆载。
6) 地下水位需降至开挖面0.5m 以下。3.3换撑及桩间挂网喷浆方案
当楼板(包括底板)达到设计要求的强度时,需要考 虑拆除支撑。本工程采用楼板作为换撑,换撑施工必须根
据主体结构要求并结合支撑受力进行安排。本工程仅设置 1道支撑,且挖深较深,局部楼板、车道、楼梯等开孔也
较多,支撑拆除前必须考虑加强和换撑措施,使墙体荷载 通过换撑传至主体结构上。地下围护体高差大且地下室外
墙板和围护体的间隙今后也将作为保温防水的施工操作空
间,因此本项目考虑周边一圈均采用挂网喷浆处理。桩间
土挂一目镀锌钢丝网,喷厚80 mm 的C20细石混凝土保护,
内置0 16 mm 的U 形钢筋@500 mm 间隔布置,从而降低基
坑落土风险。
3.4监测方案推进技术
本项目监测内容除了必要的周边环境监测、基坑围
护体系监测外,尤其需要注重基坑北侧的驳岸变形监测和 东侧的轨道保护监测。在实际对隧道结构进行监测时,进 出场受到限制,每24 h 内的有效工作时间较短,只有3h 左 右。采用传统的人工监测方式难以完成隧道内监测任务,
故本项目采用自动化监测,能够实时监测隧道结构变化,
及时提供轨道变形数据,有利于建设方、施工方及时根据
监测数据作出相应判断。
2019 • 8 • Building
二苯乙烯
Construction
4针对运营轻轨盾构区间的专项保护措施
1)基坑设置对撑结合角撑的支撑体系,南北向采用对撑,结合边桁架的支撑体系,有效控制基坑变形。
2)适当减小降水管井的深度,相对增加管井的数量,减少水位降深,尽量减小对周边的影响。
3)止水帷幕的设置能有效增加微承压水的渗流路径,从而有效减小渗流的水头损失。为尽量减少降水对周边环境的影响,本工程采用全封闭落底式三轴止水帷幕,同时止水帷幕超过盾构区间。
4)加强对止水效果的监测,在近地铁侧每隔10m设置1口观测井,保证坑外水位变化不大于1.0m,同时近轨道50m保护范围内增设土体深层位移监测点。
5)进行留土处理,减少时空效应。土方先开挖完远地铁侧,再开挖近地铁侧,同时无垫层坑底最大暴露面积不得大于200m2,混凝土垫层直接浇捣至连续墙内侧面,使垫层能够起到一层支撑作用。开挖至坑底后须在24h内完成垫层浇筑,并及时进行地下室底板和结构施工。
6)加强换撑块的设置,底板换撑块采取底板直接浇筑至围护桩边,中楼板采取厚300mm混凝土换撑块设置,增加整个基坑的刚度。
7)近轨道50m保护范围内,基坑侧壁地下2层至地下1层采用低强度等级混凝土回填密实,减少基坑开挖对地铁区间的工后沉降。
5结语
对于地铁旁深基坑项目,需要从设计方案阶段开始,统一规划协调今后可能出现的设计、施工、监测等一系列问题。在综合考虑工期、成本、施工难度等因素后,优选围护设计方案,斟酌施工方案的可行性,充分考虑监测方案的覆盖面,同时也因地制宜,选用成熟可靠的新技术。如本项目引入轨道自动化监测技术,从目前项目实施的情况分析,该监测技术稳定、实时、有效,为轨道保护提供了数据支撑,对于类似项目也有一定的借鉴意义。
=====参考文献—
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中国股市记忆
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数字多用表检定规程
[4]陆巍.复杂情况下餉超深基坑综合施工技术[J].建筑施工,2013,35
(11):639-640.
OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO^OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO
(上接第1400页)
高含水量,南侧又离苏州河较近,地下连续墙接缝将成为开挖期间周围地下水渗漏的薄弱环节。项目引入RJP高压旋喷桩,在基坑外侧对所有地下连续墙接缝处进行180。定角度止水帷幕作业,并在后期开挖阶段取得不错的止水效果,避免了因土方开挖造成的坑外水土流失。
基坑于1994年进行过桩基工程施工,后续工作未进行。在地下连续墙成槽前对老桩基进行清障。但因桩体存在扩径,部分遗留混凝土仍在拟建地下连续墙区域内,导致部分地下连续墙无法成槽至设计标高、底层素混凝土段缺失而无法隔断承压含水层。针对这一特殊情况,利用场内RJP大直径高压旋喷桩进行深层喷浆作业,利用其高压水、高压泥浆二次切削的特性,使得深层混凝土障碍物的难题得到解决。同时因其成桩质量可靠,可满足其作为弥补止水段缺失的工程需求。对于类似需要隔断承压水,但深层素混凝土浇筑无法实施的工程有借鉴作用。
4.2分隔墙拆除作业跳仓施工
分隔墙虽然在基坑施工阶段起到有效挡土的效果,但其在后续结构回做阶段将涉及到大量的拆除、运输工作。同时因其与结构自身的特殊关系,往往在设计工况中会岀现“拆一做一”的情况,即整个拟作业层所有的临时分隔墙及换撑构件拆除后,方可进行后续结构施工。
实际施工中,如此的工况仍将出现结构传力“真空期”。拟建区域在临时构件拆除后的结构支模、绑扎钢筋阶段,处于无法水平传力至基坑外墙的状态。因此项目部对此进行优化,在拆除期间,保留一半投影面的临时构件(优先考虑梁所在区域),跳仓拆除另一半临时结构,使其仍在结构回做阶段传递水平力。与此同时,也使得该区域的永久结构施工可以提前投入实施,做到了安全、进度两不误。
5结语
综上所述,毗邻轨道交通的基坑变形控制不仅需要注意施工过程的现场管理,在正常工序的施工过程中,还可增加临时加固措施,进一步减小因应力释放造成的基坑微变形。以此实现基坑外环境变形最小化,保证城市轨道交通的正常运行。
参考文献"f:
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(12):189-190.
⑶江恒君.浅谈地下连续墙质量控制的要点[J].科技资讯,2009(21):58.
建筑施工•第41卷•第8期

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