APP下载

深基坑施工对邻近地铁隧道影响的对策分析

2015-02-03朱凤君

山西建筑 2015年21期
关键词:深基坑土体基坑

朱凤君

(咸阳职业技术学院,陕西咸阳 712000)

地铁隧道旁进行任何施工活动,它都将随之发生一定变形。地铁项目投资巨大,运营过程中承载着千千万万的乘客,一旦发生事故危害巨大。经过长时间的研究,研究者们提出了一些在基坑施工过程中的变形控制指标,为进一步分析评价基坑周边土体、支护结构、地铁区间隧道三者的变形状况提供依据。但这些变形控制指标单一、指标限值不能统一,针对这一问题,对围护结构、基坑周边土体及地铁隧道三者变形进行全面的分析论述,得出了控制隧道变形的统一标准。对地铁隧道使用状况进行全面评价,特别是对于周边施工对地铁隧道的影响评价提供了科学依据。

1 基坑变形控制的安全评价标准

我国地域辽阔,岩土体受地壳活动及环境影响很大,不同地区土质也大不相同,那么对于控制变形标准也不尽相同。上海作为我国经济发达地区,建筑上同样也起着引领作用,设计、施工、监测、变形控制等技术都居于我国前列,上海综合考虑基坑工程的周边环境和基坑间的相对位置、建(构)筑物、各地下管网、交通道路,再结合设计、施工阶段沉降及变形值的研究,按照保护环境要求,初步确定了四级基坑变形控制标准(见表1)[1]。

表1 基坑变形控制标准

地铁隧道沿线的基坑工程施工对地铁隧道变形影响很大,控制指标也应更加严格,保护级别为特级。

在实际工程应用中,应首先考虑满足当地基坑安全规范,再结合实际,分析考虑土质、距离、隧道等多方面因素,以分析确定出变形控制标准。

2 对策分析

深基坑开挖不仅涉及基坑自身强度与稳定问题,同时也包括周围环境问题。本文针对邻近地铁隧道的深基坑开挖问题,结合基坑变形控制标准,总结得出以下几方面控制措施。

2.1 支护体系选择要合理

邻近地铁隧道深基坑工程对变形控制要求极其严格,因此应考虑侧移小、刚度大、整体性好的支护类型。常采用钢管支撑或钢筋混凝土支撑,两者各有利弊。如采用钢管支撑,单管的支撑力不够,可以通过增加钢管数量来协调,施工快速,最大程度的减少了无撑暴露时间;若采用钢筋混凝土支撑,结构形式多样,强度大,然而混凝土硬化需要时间,这就相当于增加了无撑暴露时间,对周边土体的稳定性不利[2]。

2.2 加固土体

有效减小基坑对邻近地铁隧道的不良影响,可通过以下两方面:1)对基坑主动区及被动区的土体采取一定加固措施。2)加固基坑与地铁隧道间的土体[3]。首先施工前,应对邻近建筑物(需保护)基坑做预加固。其次对于邻近地铁项目,应实时观测地铁隧道变形,采用灌浆法来平衡其变形。

2.3 科学开挖方法,注意时空效应

充分考虑施工时的时间和空间来确定开挖与支撑的施工工序,尽可能减少无撑暴露的时间,严格按施工工序步骤施工,减少基坑位移[4]。汪小兵等[5]通过三维有限元建模得出:对于临近地铁隧道的深基坑工程,采取分区开挖措施,可以有效降低较大基坑开挖对紧邻地铁隧道的影响。

2.4 采用合理的新工艺新方法减小隧道位移

高广运等应用FLAC-3D软件对邻近运营地铁隧道的基坑开挖项目进行三维数值模拟分析,结果表明:1)采用坑外地基二次加固新工艺可有效减小隧道位移。2)逆作法施工增大了基坑的整体性,减小围护结构变形,可显著减小隧道位移。

2.5 动态反馈设计及信息化施工

基坑开挖过程中,土压力、结构内力、土体应力和变形等,甚至包括一些土的物理力学参数在内的各种参量,都会发生变化,而这些变化规律至今仍无法掌握。这就会导致设计结果与工程的实际情况存在差异,进一步可能造成浪费,甚至是引发各种工程事故。动态反馈设计及信息化施工技术包含两个组成部分,即动态设计、信息化施工。在施工时采集相应的监测信息,处理过后与预测结果进行比较,从而做出决断,修改调整原设计中不符合工程实际的部分,进一步完善设计,指导施工。

3 结语

在复杂地质条件下的深基坑开挖如何控制好基坑的稳定性及变形,保证基坑安全,尽可能的减小对周边环境的影响,是一个值得长期探讨和研究的问题。特别是邻近地铁隧道的深基坑开挖这类特殊工程,保证基坑特别是邻近隧道的安全是重中之重。当下,我国规范没有明确规定,本文就这一邻近地铁隧道旁深基坑开挖问题,根据基坑变形控制标准,工程实践、实测资料、前人的研究成果,分析总结了在现无详细规定的情况下,对于邻近地铁隧道周边进行深基坑开挖的主要控制措施有:

1 )选择合理的支护结构及支撑体系;2)必要的加固措施; 3)科学开挖方法,注意时空效应;4)采用合理的新工艺新方法减小隧道位移;5)动态反馈设计及信息化施工。

[1] 建设部标准额定研究所.建筑基坑围护工程技术规范[Z].1997.

[2] 赵锡宏,陈志明,胡中雄.高层建筑深基坑围护工程实践与分析[M].上海:同济大学出版社,1996.

[3] 唐业清,李启明,崔江余.基坑工程事故分析与处理[M].北京:中国建筑工业出版社,1999.

[4] 戴博红.深基坑施工对邻近地铁隧道的影响预测[J].城市轨道交通研究,2008(8):65-66.

[5] 汪小兵,贾 坚.深基坑开挖对既有地铁隧道的影响分析及控制措施[J].城市轨道交通研究,2009(5):34-35.

猜你喜欢

深基坑土体基坑
顶管工程土体沉降计算的分析与探讨
微型钢管桩在基坑支护工程中的应用
全套管全回转咬合桩在基坑支护中的技术应用
基坑开挖及加固方法研究
基于FLAC3D的深基坑开挖模拟分析
建筑施工中深基坑支护技术的应用
基坑开挖对邻近已开挖基坑的影响分析
采动影响下浅埋输气管道与土体耦合作用机理
建筑施工中深基坑支护技术的应用浅述
深基坑施工技术在高层建筑的应用