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        城市地鐵工程深基坑支護(hù)施工技術(shù)探討

        2021-12-12 03:15:14張意東
        科技研究·理論版 2021年15期
        關(guān)鍵詞:支護(hù)施工城市地鐵深基坑

        張意東

        摘要∶面對(duì)持續(xù)、快速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)環(huán)境,以道路橋梁、城市地鐵、地下綜合管廊等為代表的市政工程有極大進(jìn)步。而上述多種工程,均會(huì)面臨著基 坑建設(shè)問(wèn)題,尤其是深基坑的處置,因其綜合性、復(fù)雜性特征,往往需有較高技術(shù)條件,深基坑的處理始終是市政工程繞不過(guò)的難題。本文對(duì)城市地鐵工程深基坑支護(hù)施工技術(shù)進(jìn)行探討。

        關(guān)鍵詞∶城市地鐵:深基坑:支護(hù)施工:技術(shù)

        1深基坑支護(hù)技術(shù)概述

        作為保障基坑安全的結(jié)構(gòu)體系,支護(hù)技術(shù)主要起到支撐、保護(hù)、加固等作用,可使基坑坑壁更為穩(wěn)定,消除基坑施工中的不穩(wěn)定因素,盡可能地保障地鐵工程地下施工安全。不僅如此,支護(hù)技術(shù)的實(shí)施,更是地鐵深 基坑作業(yè)的必要環(huán)節(jié),區(qū)別在于技術(shù)選擇上的不同。要想達(dá)成工程安全目標(biāo),需持續(xù)開(kāi)展支護(hù)技術(shù)研究,在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求下,創(chuàng)新應(yīng)用支護(hù)技術(shù),并結(jié)合工程需要與基坑特點(diǎn),對(duì)支護(hù)體系予以合理設(shè)計(jì),更好地服務(wù)于地 鐵深基坑施工。

        2支護(hù)施工主要技術(shù)類型

        面對(duì)復(fù)雜地鐵項(xiàng)目,在地下空間開(kāi)挖中,要合理選用開(kāi)挖方法與支護(hù) 技術(shù),在保證地鐵深基坑安全同時(shí),也要滿足其進(jìn)度要求,合理、高效實(shí)施支護(hù)作業(yè),開(kāi)挖與支護(hù)相關(guān)技術(shù)類型具體如下:

        2.1土方開(kāi)挖施工技術(shù)

        在地鐵項(xiàng)目具體實(shí)施時(shí),首先要解決的便是土方開(kāi)挖問(wèn)題,其中,主要有兩種作業(yè)方式:

        2.1.1明挖法

        對(duì)于地鐵施工路段較為平坦、開(kāi)闊的情況,較為適用明挖法,這在國(guó) 內(nèi)地鐵項(xiàng)目中多有應(yīng)用。在實(shí)施時(shí),需先將地面挖開(kāi),使基坑達(dá)到設(shè)計(jì)尺 寸與高程,然后在此基礎(chǔ)上構(gòu)造建筑主體,并做好防降水作業(yè),而破開(kāi)的地面還需予以恢復(fù)。在明挖法中,需要對(duì)地鐵地下部分進(jìn)行露天作業(yè),這 其中便涉及深基坑開(kāi)挖問(wèn)題。要想達(dá)到明挖法預(yù)期效果,必須要選擇合適支護(hù)類型,并對(duì)地下水進(jìn)行科學(xué)控制,確保明挖施工有序開(kāi)展。但在完成 內(nèi)部構(gòu)造后,明挖部位還需進(jìn)行覆蓋回填。若城市地鐵路段屬于淺埋結(jié)構(gòu)或施工便利,可選用明挖法予以施工,而其在結(jié)構(gòu)形式上又有兩類:一是無(wú)支護(hù)放坡開(kāi)挖,盡管施工簡(jiǎn)單且無(wú)須支護(hù),但對(duì)場(chǎng)地要求打,也伴隨更大的開(kāi)挖量,對(duì)城市地鐵建設(shè)環(huán)境不符;二是基坑支護(hù)開(kāi)挖,考慮地鐵地處市內(nèi)環(huán)境,開(kāi)挖條件較為有限,且要注意相鄰建筑與坑壁穩(wěn)定,必須將開(kāi)挖與支護(hù)相結(jié)合,通常意義上,需結(jié)合地鐵基坑開(kāi)挖需要,合理選擇或配合使用錨桿、土釘、連續(xù)墻等。

        2.1.2蓋挖法

        面對(duì)復(fù)雜城市環(huán)境,明挖法有時(shí)難以使用,尤其是在建筑密集區(qū)或重要交通區(qū)域,蓋挖法的使用,可有效應(yīng)對(duì)復(fù)雜地鐵工程,有效穿越建筑、公路等地鐵工程障礙,消除不必要的施工隱患。在實(shí)際應(yīng)用時(shí),結(jié)合其結(jié)構(gòu)特點(diǎn),蓋挖法又可以有兩種作業(yè)方式:一是順作法,也就是先行進(jìn)行覆蓋結(jié)構(gòu)的搭建,然后以此為基礎(chǔ),逐步深人開(kāi)挖,并隨時(shí)進(jìn)行橫撐的加設(shè),當(dāng)達(dá)到預(yù)設(shè)標(biāo)高后,在自下往上進(jìn)行施工建設(shè),完成地下構(gòu)造后再覆土回填; 二是逆作法,在施工初期階段,基本與順作法相同,均需進(jìn)行基坑開(kāi)挖與圍護(hù),但需要先行進(jìn)行土模頂板的澆筑,然后以此為基礎(chǔ)回填并恢復(fù)路面,地下構(gòu)造的施工需留待后續(xù)進(jìn)行。但相較于明挖法,從施工難度與成本分析,蓋挖法并不占優(yōu)勢(shì),需要進(jìn)行覆蓋施工,消耗更多的材料,但蓋挖法更為安全,可減少對(duì)地面影響,需結(jié)合地鐵工程特點(diǎn),合理化選擇開(kāi)挖方法。

        2.2錨桿支護(hù)施工技術(shù)

        為達(dá)到穩(wěn)固坑壁的效果,通常會(huì)選用錨桿支護(hù),借助設(shè)于巖土中的錨桿,可提高巖土穩(wěn)定性,使地鐵深基坑作業(yè)更為安全。要合理選擇錨桿類型,如預(yù)應(yīng)力錨桿、摩擦性錨桿等,所用錨桿也需有足夠強(qiáng)度,且要注意錨桿體系設(shè)計(jì),使其形成組合梁效果,更好地發(fā)揮支護(hù)作用。錨桿多用于地鐵深基坑作業(yè),不僅其支護(hù)效果有保障,而且支護(hù)施工操作靈活,多作為深基坑支護(hù)的首選方式。

        2.3土釘墻支護(hù)施工技術(shù)

        為確保開(kāi)挖面穩(wěn)定,在地鐵深基坑作業(yè)時(shí),有時(shí)會(huì)用到土釘墻支護(hù),其施工流程并不復(fù)雜,主要涉及鉆孔、插筋和注漿等環(huán)節(jié),便于控制墻后土體變形量,避免土釘墻結(jié)構(gòu)受到外界因素的干擾。在將其應(yīng)用時(shí)一定要 注意土釘墻的墻面坡度達(dá)標(biāo),同時(shí)為了提高面層與土釘連接強(qiáng)度,應(yīng)當(dāng)采取一定的加強(qiáng)措施,借助承壓板與鋼筋實(shí)現(xiàn)連接目的,隨后形成復(fù)合土釘墻結(jié)構(gòu),減少?gòu)?fù)雜、多變外界環(huán)境對(duì)地鐵巖土工程深基坑支護(hù)的影響。土 釘墻支護(hù)的優(yōu)勢(shì)在于:首先是土釘復(fù)合體穩(wěn)定性更強(qiáng),可使地鐵深基坑邊坡更為穩(wěn)定;其次是土釘墻作業(yè)簡(jiǎn)單,相較于錨桿,其所用的土釘長(zhǎng)度較小,也不用施加預(yù)應(yīng)力,土釘支護(hù)效率高;再次,土釘墻占地甚少,較適用于空間狹小、放坡困難的深基坑支護(hù);最后,土釘墻抗變形性強(qiáng)且施工噪聲小,可用于城市環(huán)境下地鐵基坑開(kāi)挖。

        2.4鋼板樁支護(hù)施工技術(shù)

        在實(shí)際工程中,鑒于地鐵工程深基坑施工的特點(diǎn),應(yīng)采取必要支護(hù)手 段,提高巖土工程穩(wěn)定性和安全性,解決好系統(tǒng)性和復(fù)雜性施工問(wèn)題。當(dāng) 涉及鋼板樁支護(hù)施工技術(shù)時(shí),通常需要采取合理的措施來(lái)處理熱軋型鋼,提高鋼板樁強(qiáng)度。將鋼板樁用于深基坑支護(hù),能夠起到明顯的支護(hù)作用。 當(dāng)涉及具體鋼板樁支護(hù)施工時(shí),比較常用的施工技術(shù)為鉗口式處理和鎖扣式處理,借助這兩項(xiàng)技術(shù)能夠高效實(shí)現(xiàn)其與鋼板連接的目的,提高板樁墻 結(jié)構(gòu)的完整性。在進(jìn)行深基坑支護(hù)施工的過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)充分利用板樁墻的優(yōu)勢(shì)(擋水性和擋土性),降低地鐵深基坑施工事故幾率,帶來(lái)更高的項(xiàng)目安全效益。

        2.5深層攪拌樁支護(hù)

        出于穩(wěn)定基坑邊坡需要,通常會(huì)用到該技術(shù),而由于深層攪拌樁支護(hù)對(duì)于施工環(huán)境有著特殊要求,一般來(lái)說(shuō),其施工深度不應(yīng)當(dāng)超過(guò)7米,有利于發(fā)揮該技術(shù)的優(yōu)勢(shì),改善深層攪拌樁支護(hù)效果。與此同時(shí),地鐵深基坑施工單位還應(yīng)把握好基坑邊緣設(shè)置問(wèn)題,控制其范圍,重點(diǎn)把控好其和紅線間的距離。在工程中需要使用深層攪拌樁支護(hù)施工技術(shù)來(lái)開(kāi)展施工時(shí),通常會(huì)用到大量水泥,要求施工單位一定要提前做好調(diào)研工作,預(yù)估好具體水泥用量,以免出現(xiàn)不必要浪費(fèi),在此基礎(chǔ)上充分發(fā)揮深層攪拌樁支護(hù)施工技術(shù)優(yōu)勢(shì),改善工程的擋土效果。

        2.6排樁支護(hù)施工技術(shù)

        在地鐵基坑開(kāi)挖后,為滿足其擋土需要,通常會(huì)設(shè)置排樁,其樁體主要為鉆孔灌注樁,需將其以特定排布設(shè)于地鐵深基坑周圍。在具體應(yīng)用時(shí),樁體排布與間距控制很是關(guān)鍵,這關(guān)系排樁支護(hù)效果,若樁間距設(shè)置不當(dāng),將不能發(fā)揮樁列作用。排樁在結(jié)構(gòu)上除了支護(hù)樁外,通常還包括防滲帷幕、支撐等結(jié)構(gòu),當(dāng)用作地鐵深基坑支護(hù)時(shí),需要合理選擇其結(jié)構(gòu)形式,如懸臂式、錨桿式等。

        2.7地下連續(xù)墻支護(hù)

        在地鐵項(xiàng)目實(shí)施中,借助于專業(yè)挖槽設(shè)備,可在深基坑周邊開(kāi)挖出深槽,然后以此為基礎(chǔ),進(jìn)行地下連續(xù)墻的澆筑,可有效發(fā)揮承重、防水、擋土等功效,多用于軟土隧道路段,對(duì)于改善地鐵深基坑施工環(huán)境很有幫助。而且,在地鐵深基坑施工中,地下連續(xù)墻支護(hù)表現(xiàn)出較大優(yōu)勢(shì),工效高且成本低,而且振動(dòng)噪聲小,連續(xù)墻占地也少,較適用于城市地鐵施工。 因其采用特殊工藝,連續(xù)墻有良好剛度與防滲性,也能夠用于逆作法施工,且可用于城市地鐵多樣化地層條件,對(duì)深基坑支護(hù)效果顯著。

        結(jié)束語(yǔ):綜上所述,在地鐵深基坑施工中,出于安全控制需要,應(yīng)重視支護(hù)技術(shù)的選擇與應(yīng)用,要與地鐵巖土工程特點(diǎn)相契合,并結(jié)合地鐵深 基坑作業(yè)經(jīng)驗(yàn),選擇最佳的支護(hù)技術(shù)。在此基礎(chǔ)上,地鐵深基坑監(jiān)測(cè)與支 護(hù)施工監(jiān)管,也要依規(guī)定嚴(yán)格開(kāi)展,盡可能保障深基坑施工有序性與安全 性,打好地鐵工程質(zhì)量基礎(chǔ)。

        參考文獻(xiàn):

        [1] 羅海泉.深基坑支護(hù)施工技術(shù)在地鐵車站工程中的應(yīng)用分析[J].智能城市,2020,6(10):229-230.

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