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        地鐵車站深基坑施工過程中對周邊管線安全保護對策

        2020-11-27 00:19:26倪飛
        商品與質量 2020年40期
        關鍵詞:深基坑車站管線

        倪飛

        南通城市軌道交通有限公司 江蘇南通 226001

        1 深基坑施工技術的特性

        1.1 復雜性

        深基坑支護施工是地鐵車站工程施工中最為復雜的環(huán)節(jié)。在實際的施工過程中,為保障施工的安全性,相關人員需首先進行工程現(xiàn)場情況的調查。但是,由于當前的基坑工程面積較大,如果進行每個區(qū)域的現(xiàn)場調查,其工作量較大,故一般是在施工現(xiàn)場選擇典型樣本進行現(xiàn)場勘察,根據(jù)勘察結果獲得現(xiàn)場的詳細資料,將該資料作為支護技術選擇的重要標準??傊?,深基坑支護技術的選擇需要考慮多方面的因素,否則,不利因素可能在后期對深基坑施工產(chǎn)生一定的干擾。

        1.2 地域性

        地鐵車站工程項目處于不同的自然地理條件下,地域性是深基坑施工技術的突出特征。在不同的土質、水文條件下,深基坑施工技術的應用也有所區(qū)別,地域性因素是影響深基坑施工的關鍵因素。

        1.3 多因素性

        地鐵車站深基坑施工中,很多因素都會對施工產(chǎn)生一定的影響,如土質、水文因素。在深基坑施工技術的選擇上,需充分考慮各種因素,最大程度地減少施工風險,保障深基坑施工的效率與質量。

        2 地鐵車站深基坑施工主要流程

        ①以時空效應理論為指導,合理組織基坑開挖和邊坡防護工作,明確具體單元數(shù),及時掌握現(xiàn)場監(jiān)測結果,以此為參考靈活調整施工參數(shù)。開挖作業(yè)做到分層、分段,通過搭建鋼支撐的方式達到增強圍護結構穩(wěn)定性的效果。②土方開挖時加強防護,以免對周邊環(huán)境造成不良影響,最大限度減小圍護結構和邊坡位移。③依據(jù)規(guī)范合理放坡,嚴格控制好開挖進尺,以免出現(xiàn)掏挖現(xiàn)象。④施作排水溝以疏導場地積水,針對地下水的處理可通過集水井抽排的方式實現(xiàn)。⑤檢測開挖標高并按照設計要求采取控制措施,及時掌握開挖情況,當快要接近標高時應暫停施工,預留30cm 厚的土層,安排人員完成清底作業(yè),超挖區(qū)可通過回填夯實的方式加以處理。

        3 地鐵車站深基坑施工過程中對周邊管線安全保護措施

        3.1 局部注漿加固法

        對管線位于基坑開挖范圍內(nèi)的部分,沿管線四周進行注漿加固,加固范圍為B0×H0 其中B0=B+B1。B 為管線南側遠離基坑方向加固寬度;B1 為管線北側靠近基坑方向加固寬度,H0 在本算例中取2.5m。由于場地受限,B1 為2.8m,故通過改變管線南側B值來增大加固區(qū)域水平方向面積,在地鐵車站中,B 值依次變化取值為5m,10m,15m、20m。當加固寬度B5m,10m,15m,20m時管線的最大水平位移分別為19.92mm,17.97mm,16.75mm,16.11mm, 較未加固時分別下降了3.02%,12.51%,18.45%,21.57%;當加固寬度B 為5m,10m,15m,20m 時,管線最大豎向位移分別為9.22mm,9.19mm,9.18mm,9.18mm,較未加固時分別下降了5.53%,5.84%,5.94%,5.94%。結果表明,注漿加固在一定程度上均可減小管線的水平位移和豎向位移,隨著加固區(qū)增大,管線的最大水平位移減小顯著,但對最大豎向位移影響不大。

        3.2 注裝+ 微型樁聯(lián)合加固法

        采用注漿+ 微型樁聯(lián)合方法對管線進行加固,其中注漿加固區(qū)范圍為B×H 為15.0m×2.5m,且在這一段區(qū)域內(nèi)用L=15m 微型樁加固,樁間距為1.5m。當沿管線用注漿+ 微型樁加固時,管線最大水平位移為13.82mm,與未加固相比下降了21.21%; 最大豎向位移為8.25mm,與未加固相比下降了15.47%,且管線最大豎向位移發(fā)生在管線兩端,因此,注漿+ 微型樁加固對管線的水平位移和豎向位移都有很好的控制作用。針對地鐵車站工程所屬方對變形控制的要求,可采用該方法對管道進行加固處理。

        3.3 微型樁加固法

        在管線兩側2m 處打人微型樁加固,微型樁長L 為8.00m,間距1.5m。依次改變微型樁的長度L 分別為12m,16m,20m。不同樁長情況下管線變形曲線圖,當L 為8m 時管線最大豎向位移為11.71mm,與未加固相比基本沒有變化;當L 為12m,16m,20m 時管線最大豎向位移分別為7.86mm,6.27mm,6.29mm,較未加固時分別下降19.47%,36.09%,35.55%;用微型樁加固時對管線的水平位移產(chǎn)生很小的影響,且由于微型樁施工過程中會對管線造成影響,管線水平位移增加1mm 左右。因此,地鐵車站施工采用微型樁加固可以有效的抑制管線豎向位移,隨著微型樁長度L 值增大,管線豎向位移不斷減小且減小顯著;但微型樁加固對抑制管線的水平位移沒有作用。

        4 地鐵車站工程深基坑施工中的注意事項

        在地鐵車站工程深基坑施工中,要保證支護效果與深基坑質量,加強對深基坑施工的質量檢查工作,尤其是在后期施工中,要對地鐵車站深基坑施工質量進行全面的檢查,具體為以下幾點:①檢查深基坑支護節(jié)點質量,節(jié)點施工問題是深基坑施工中常見病癥,這些細節(jié)問題比較隱秘,容易造成檢查疏漏,形成安全隱患,降低施工質量;②加強對周圍建筑體的預防,防止深基坑施工對周圍建筑體產(chǎn)生過多的影響,保證施工的安全性和穩(wěn)定性,進而實現(xiàn)深基坑施工的順利開展。

        5 結語

        綜上所述,在地鐵車站工程施工過程中進行管道附近進行深基坑開挖,不可避免引起土體應力變化,從而導致周邊土體產(chǎn)生沉降和管道發(fā)生位移,進而影響已有管道的安全運營。但通過采取可靠的基坑圍護措施,可以確保已有管道結構安全性。地鐵車站工程施工過程中通過數(shù)值模擬計算分析,深基坑開挖施工過程中,引起鄰近管道的位移滿足相關規(guī)范和設計指標, 能夠確保已有管道安全運營。地鐵車站工程施工計算中未考慮三維時空效應,考慮到現(xiàn)場施工等條件的不確定性,整個施工過程中應加強對已有管道實時監(jiān)測,使基坑開挖施工對已有管道的影響處于可控狀態(tài)。有限元分析結果與理正深基坑計算結果相比,圍護結構水平位移分布規(guī)律基本一致。

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