汪立龍
摘要:隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,城市化步伐的加快,為滿足日益增長(zhǎng)的市民出行需求,大量興建城市車站工程,進(jìn)而建造了大量的深基坑工程。由于這些深基坑通常都位于密集城市中心,且基坑施工場(chǎng)地緊張、施工條件復(fù)雜、工期緊迫。導(dǎo)致基坑工程的設(shè)計(jì)和施工的難度越來(lái)越大,重大惡性基坑事故不斷發(fā)生,工程建設(shè)的安全形勢(shì)越來(lái)越嚴(yán)重?;诖?,本文以地鐵車站為切入點(diǎn),對(duì)車站基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)及施工監(jiān)測(cè)進(jìn)行分析。
關(guān)鍵詞:車站基坑;圍護(hù)結(jié)構(gòu);施工監(jiān)測(cè)
一、地鐵車站基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的施工特點(diǎn)
地鐵車站基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的工程規(guī)模和結(jié)構(gòu)復(fù)雜性都顯著區(qū)別于普通的基坑工程,原因在于:(1)地鐵工程屬于交通建設(shè)工程,其不僅要求較好的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性,還需要實(shí)現(xiàn)最基本的交通運(yùn)輸功能。加之地鐵施工中地下作業(yè)繁多,挖掘數(shù)量也十分大,施工結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜,這就使得地鐵車站的基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的施工難度顯著增加。(2)因地鐵項(xiàng)目多設(shè)置在城市人孔繁華地段,施工過(guò)程中經(jīng)常會(huì)遇到地下預(yù)埋管線。具體施工時(shí)需要和多個(gè)單位進(jìn)行協(xié)商,以便于改遷預(yù)埋管線。且上述遺留的預(yù)埋管線也集聚了大量的地下水,也會(huì)影響到地鐵車站基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的施工。
二、影響地鐵車站基坑維護(hù)結(jié)構(gòu)的因素
(一)地下的結(jié)構(gòu)
地鐵,顧名思義,就相當(dāng)于在地下運(yùn)行的鐵軌,能否在此處修建地鐵,就要看地下的結(jié)構(gòu)是否符合地鐵車站修建的環(huán)境。如果不符合地鐵車站修建的環(huán)境,會(huì)增加修建的難度,或者說(shuō),在地下挖掘的過(guò)程中,就可能造成塌方,造成地下水的泄露,或者是對(duì)地上其他建筑的穩(wěn)定性造成影響,影響地面居民的正常生活。
當(dāng)然,雖然有的條件不適合,但是也可以采取一些補(bǔ)救措施,比如說(shuō),要是土質(zhì)太疏松,害怕造成塌方,可以提前打混凝土,從而使得土質(zhì)達(dá)到修建地鐵的條件。當(dāng)然,不是所有的情況都會(huì)在勘察的過(guò)程中發(fā)現(xiàn),很多突發(fā)狀況只有在施工的時(shí)候才會(huì)顯現(xiàn)出來(lái),這時(shí)候就要考察工程隊(duì)的隨機(jī)應(yīng)變能力和應(yīng)急措施的能力,使得施工能夠順利的進(jìn)行下去。
(二)泥土的硬度
地下泥土的硬度對(duì)地鐵車站基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的影響非常大,試想一下,在地下不斷的挖泥土,而且深度不斷加大,那么,周圍的泥土承擔(dān)的壓力就會(huì)越來(lái)越大,因?yàn)橥诔鰜?lái)的泥土把自己本來(lái)所承擔(dān)的壓力都轉(zhuǎn)交給周圍的未被挖出的泥土了,所以其他泥土的壓力就會(huì)增大,能否承擔(dān)住地上眾多物體的壓力,是一個(gè)嚴(yán)峻考驗(yàn)。所以,在地鐵車站基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)建設(shè)過(guò)程中,泥土的硬度是在勘察過(guò)程中要著重考慮的一個(gè)問(wèn)題,如果勘測(cè)結(jié)果顯示,這里的地下泥土的硬度不符合修建地鐵車站的條件,自然的東西是無(wú)法改變的,但是可以人為的采取一些措施來(lái)增強(qiáng)泥土的硬度,創(chuàng)造可以修建地鐵的良好條件。一般來(lái)說(shuō),挖的越深,地下結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性就會(huì)越強(qiáng),就會(huì)越符合修建的條件,因此,相關(guān)勘測(cè)部門要提前做好泥土硬度的勘測(cè)工作,以便后面工作的開展。
(三)建設(shè)地土層強(qiáng)度
說(shuō)到結(jié)構(gòu),通常會(huì)在頭腦中構(gòu)想出一個(gè)立體的框架,那么地鐵車站基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)也是這樣的一個(gè)框架,框架穩(wěn)了才能保障其他東西的正常運(yùn)行,就像人們通常所說(shuō)的,修建房子的時(shí)候要打好地基,地基穩(wěn)了,上面的房子才會(huì)穩(wěn)。那么地鐵的修建也一樣,下面的結(jié)構(gòu)穩(wěn)了,地鐵才能在上面平穩(wěn)的運(yùn)行,乘客的安全才能得到保障。而對(duì)地鐵平穩(wěn)運(yùn)行最大的威脅就是地鐵車站基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)發(fā)生了偏移,這是施工過(guò)程中大家最不愿意看到的狀況,也是最危險(xiǎn)的一種情況,而結(jié)構(gòu)之所以會(huì)發(fā)生偏移,是因?yàn)榇颂幍哪嗤恋慕ㄔO(shè)強(qiáng)度不夠,在修建的過(guò)程中,此處地下的泥土未能承受住預(yù)期所期望的壓力,最終就發(fā)生了偏移,導(dǎo)致了危險(xiǎn)的發(fā)生,對(duì)施工的進(jìn)度造成了影響。
前面所說(shuō)的,由于地下的很多泥土被挖了出去,那么被挖泥土之前所承受的壓力就會(huì)轉(zhuǎn)變,被挖的泥土越多,挖的深度越深,其他沒有被挖的泥土所要承受的壓力就越大。從數(shù)學(xué)的角度來(lái)說(shuō),所挖的泥土和未被挖出的泥土所承受的壓力是成反比的,這樣一說(shuō),他們之間的關(guān)系就清晰易懂了。這樣,在施工的過(guò)程中,如果不想看到地鐵車站基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)發(fā)生偏移,那么,施工人員就要采取相應(yīng)的措施來(lái)減少未被挖出土的壓力。
三、地鐵車站基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工監(jiān)測(cè)具體措施
以某地鐵為例,該地鐵車站總共設(shè)置了3個(gè)通道4個(gè)入口,四組八個(gè)風(fēng)亭。該施工區(qū)域淺層含水層巖性以粉土、粉質(zhì)粘土為主,屬于松散巖類孔隙潛水,地下水類型為潛水。通過(guò)前期的勘察得知,該區(qū)域地下水位埋深為15.1~15.6m,含水層主要為松散巖類孔隙潛水,含水層的巖性主要為粉土和粉質(zhì)粘土。同時(shí)該含水層屬于弱透水層,富水性相對(duì)較差。此外,該區(qū)域地下水對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)不存在腐蝕性,但是對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋以及鋼結(jié)構(gòu)具有一定的弱腐蝕性。
(一)圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案
該地鐵車站的附屬通道、風(fēng)道標(biāo)準(zhǔn)段內(nèi)部的基坑深度為10m左右。由于是跨路口設(shè)置的通道和風(fēng)道,施工場(chǎng)地相對(duì)較為狹窄,不具備放坡開挖的條件。因此最終選用的圍護(hù)結(jié)構(gòu)為準(zhǔn)800@1200mm的鉆孔灌注樁聯(lián)合鋼管內(nèi)支撐的工法。鉆孔灌注樁的插入深度為4~5m,并運(yùn)用100mm厚度的網(wǎng)噴混凝土來(lái)支護(hù)樁間,設(shè)置鋼筋混凝土冠梁在樁頂,且全部選用C30混凝土。此外設(shè)置2根鋼管內(nèi)支撐基坑豎向位置確保穩(wěn)定,并選用準(zhǔn)609mm(壁厚14mm)的鋼管作為鋼支撐,其支撐水平間距為3.5~4m。
(二)監(jiān)測(cè)方案
為確保基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定性,需對(duì)整個(gè)基坑施工全過(guò)程進(jìn)行監(jiān)測(cè),以便于對(duì)基坑開挖過(guò)程中圍護(hù)結(jié)構(gòu)的樁體位移、坑周地表沉降變化情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。通過(guò)相關(guān)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),來(lái)客觀反饋工程施工質(zhì)量狀況,以便于對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行及時(shí)調(diào)整,確保做到信息化施工。
1、計(jì)劃施工的方案
在做任何事情之前,都會(huì)擬定一定的計(jì)劃,好的計(jì)劃是取得成功的一半。所以,在修建地鐵車站之前,要制定好施工的方案,這也體現(xiàn)出了團(tuán)隊(duì)的專業(yè)性,使得施工在開展的時(shí)候能夠更加順利。地鐵車站的建設(shè)通常分為兩層,每一層都會(huì)有不同的要求,具體還是要根據(jù)地下的具體情況來(lái)進(jìn)行。在下層,主要是做好支撐工作,既然是支撐,那肯定是要很牢固,這樣才能起到支撐的作用,主要是發(fā)揮混凝土的作用。此外,還有鋪設(shè)鋼筋,這樣能增強(qiáng)牢固程度。
2、施工的監(jiān)測(cè)工作
之前一直在強(qiáng)調(diào)檢測(cè)工作的重要性,那么,既然是檢測(cè),那么就會(huì)有檢測(cè)的對(duì)象、檢測(cè)的人員、檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)和檢測(cè)的儀器。在整個(gè)施工過(guò)程中,地鐵車站基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的檢測(cè)是重中之重,這是影響到后面是否會(huì)發(fā)生位移,是否能保證地鐵平穩(wěn)運(yùn)行和乘客是否安全的關(guān)鍵。在檢測(cè)的過(guò)程中,檢測(cè)人員要嚴(yán)格按照國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn),提高結(jié)果的科學(xué)性,將檢測(cè)所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的分析。
四、結(jié)語(yǔ):
綜上所述,地鐵車站安全和平穩(wěn)的運(yùn)行非常重要,在這個(gè)中間,地鐵車站基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)及其施工檢測(cè)又顯得極其重要,這個(gè)檢測(cè)不僅包括地下泥土的結(jié)構(gòu)、泥土的硬度還有地下水的情況,地上的大氣的濕度、泥土的含水量等,這些因素都是應(yīng)該被關(guān)注的,只有時(shí)刻關(guān)注這些,并且及時(shí)采取相應(yīng)的措施,才能使得地鐵平穩(wěn)、安全的運(yùn)行。
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