您现在的位置: 新晨范文网 >> 工程论文 >> 基坑支护论文 >> 正文

谈地铁深基坑支护方案优选决策

2019/12/03 阅读:

【摘要】随着我国科技的不断进步,经济实力不断增强,城市轨道交通的发展也越来越好,因此地铁基坑工程也相对较多,且逐步向大、深、难等方向靠拢。地铁深基坑工程较为复杂,涉及面较广,是一项综合性很强的工程,而支护方案的好坏可以对工程的进展、消耗的成本、工程的质量都产生一定的影响,在整个工程中发挥巨大作用。本文从多个角度出发,对地铁深基坑支的方案进行细致的研究。

关键词】基坑支护方案;地铁深基坑;优选;研究

在一个基坑工程中,可以提出多种支护方案,且每个方案中都具有自身的优势,要想从这些方案中选出一个作为实际的施工方案,就要全面分析存在的因素,不能只依靠单个或多个指标来进行选择,应建立一个完整的评价标准对每个方案进行全面细致的分析,从而选择出较为科学、完备、可靠的决策,来保证工程的安全顺利进行[1]。

1地铁深基坑工程特点

1.1实践性和区域性

深基坑工程具有较强的区域性,如在不同的软黏土地、黄土地基等地质条件下,深基坑会有很大的差异性,即便在同一个城市中的不同地区也会存在较大差距[2]。因其地质和水文地质条件结构复杂,所以在勘探中得到的数据精准度较低,且地质离散型较大,得到的数据不能代表整体的土地情况。所以,在进行地铁深基坑工程时要结合项目场地的实际情况,不能原封不动照搬以往的施工经验。

1.2深基坑个性

要想优质完成深基坑工程,不仅与场地周围的建筑物、地下管道位置有关,还会因场地的土质条件受到影响。因此,区分深基坑工程的安全等级有很大的难度,支护结构允许变形的标准也难以规定,应贴合施工现场的实际情况来分析。

1.3具有较强的时空效应

在施工过程中,深基坑的深度可以影响建筑本身的稳定性和变形速度,所以,在支护设计中,应高度重视工程的时空效应。施工场地的土质,特别是蠕变性很强的软黏土,可以随着时间的变化对建筑结构产生影响,会改变建筑地质的硬度,使其稳定性降低,因此,在设计地铁深基坑支护方案时,要重视工程的时空效应。

1.4较强的环境效应

深基坑工程施工后,会对施工场地周围的地下水位产生变化,进而导致场地周围的建筑物、地下管线等产生严重的影响,影响严重时可能还会危及地下管线、周围建筑物的正常使用[3]。在施工过程中还会产生一定的环境污染和噪音、运送材料的过程中还可能会对施工附近的交通情况产生影响。

2支护方案的安全可行性

在实际的基坑工程中,可以有很多支护方案满足工程的实际情况,但只是从某一方面满足,因此每个方案所占的优势也因此不同,要想只从某个方面评价选择,很难选出相对完美的支护方案。因此,要从各个方面考察几个备选支护方案,从中科学的评价选择出一项最优的方案。

2.1方案的设计条件

深基坑工程是一项包含结构力学、工程地质和结构、岩土工程等多方面知识的综合学科[4]。由于基坑工程的影响因素较多,使整个工程的风险程度加大,稍微出现问题就可能使施工企业造成严重的经济损失,甚至对社会也产生一定的影响,因此,在选择支护方案时通常把安全可行性作为首选目标。细致分析项目所在地的施工经验,选择安全程度高,相对成熟的支护方案;在设计方案时应根据支护结构的实际承载力和稳定性来确定内容,满足项目的规划要求;充分研究和评价施工降水、工艺、挖土等环节,降低工程的危险性。

2.1.1地质、水文地质条件项目场地的地质、水文地质条件是地基加固设计、降水设计、支护结构等环节地进行依据。因此应先从岩土方面入手,分析其勘察报告,掌握土层和地下水的分布情况,了解滞水、潜水和承压水的参数值。

2.1.2场地周围环境条件在基坑工程中也应高度重视环境的保护,尤其在管线繁多、建筑物密集等地。需要注意的方面主要包括:①基坑附近的河流情况,重点观察项目区域内地下与河流的联系;②项目附近地质岩土的性质;③基坑动工的地面与红线的距离,要符合围护体宽度的要求,我国多个地区已经严明基坑工程不可超越所规定的红线范围,满足合理的距离要求;④了解施工周围的地下障碍物、填土等不良状况的分布情况等;⑤掌握施工附近建筑物的基本情况,了解其与基坑的平、剖面关系,并获取周围建筑物如使用情况、基本结构、变形程度等基本相关资料。

2.2基坑的稳定性

基坑的设计分为三个方面,包括基坑的变形计算、基坑的稳定性计算、结构强度设计等。变形计算的目的在于掌握项目对周围环境和建筑物的影响,确保临近建筑物和周围地下管线的安全;稳定性计算是用来分析基坑周围土体的稳定性;结构强度设计指对基坑内部结构进行计算,以此来满足强度设计的规定。

2.2.1整体基坑稳定性验算基坑的整体稳定性主要在于预防项目周围土地结构与基坑支护结构之间的稳定性遭到破坏,这项验算内容经常出现在支护设计过程中。对于不同的支护形式也可以有不同的稳定性分析。

2.2.2抗隆起稳定性抗隆起稳定性在整个支护设计过程中占据很重要的地位,它不仅可以对坑基的稳定性产生影响,还可以与坑基的变形产生密切联系。目前较为常见的抗隆起稳定性分析方法的可以分为极限分析法、极限平衡法、常规位移有限元法三大类。

2.2.3地下水控制整个基坑工程的安全性和对保护周围环境都与地下水的控制产生一定的联系。当施工地点建立在地下水位较高的区域,基坑降水是为了方便现场施工,并保证工程的安全性,隔水的措施是从保护环境的角度出发的。这些因素都可以对工程的优劣产生直接影响,因此,对地下水的控制工作是整个项目施工过程中必须要重视的问题。当前,对地下水的控制方法可以分为降水、隔水和排水三种。其中降水作为基坑开挖过程中最常用地控制手段,可以起到降低地下水位、创造基坑开挖条件等作用。

3支护方案的经济性

坑基支护体系在工程结束后就完成了存在的意义,属于临时性质的结构,因此,设计过程中要在保证工程质量和周边环境与建筑物安全的前提下,尽量缩短所用金额[5]。经济评价也属于基坑设计方案中的一项重要内容,也可能成为最终被选的决定性因素。通常来讲,影响方案造价的因素可以来自各方面,如施工场地的周围环境、地质情况、施工范围、基坑的深度、周围建筑物等,而一项完整的工程费用一般包括施工监测费用、基坑挖掘费用、结构施工费用、保护环境应用的措施费用等。在预估施工总金额时,要把支护结构所用的费用、排水费用、监测费用、基坑挖掘费用等综合项目全部考虑在内,最终选择一项优质、经济性高的支护方案。

4支护方案的环境保护要求

我国大部分的基坑工程集中在沿海等经济水平高的地区,施工场地周围分布多种地下管线、标志建筑等保护对象,而当工程与轻轨、保护性建筑距离较近时,则对环境保护的要求更加严格[6]。因此,在施工周围出现这些保护对象时,应及时掌握此类对象的具体保护要求,使基坑的变形不会对其产生较大的影响,满足对保护对象的要求,要求严格时,还可以加强基坑的加固措施,控制坑基变形的程度,达到保护环境的要求。

5结束语

地铁深基坑是综合性较强的一项工程,而支护方案的优劣可以直接决定整个工程是否成功,同时还会对工程的质量、所消耗的成本、施工速度产生重大影响,在整个施工过程中具有重要意义。虽然随着我国综合实力的增强,深基坑工程也得到了高速的发展,但在实际的方案选择中还存在一定的局限性和主观意识。因此,在选择设计方案时,努力贴合环境保护、经济适用、操作便捷、安全程度高等施工原则,找出一套具有科学性、实践性、合理性的优选方案,对于整个建筑具有重大意义,并会促进我国铁路事业稳步发展。

参考文献

[1]赵崇晖.福州万达广场基坑支护方案优化研究[D].武汉:中国地质大学(武汉),2010.

[2]胡建林,冯桂帅,梁玲玉,等.深基坑水平支撑间距优化设计研究[J].铁道建筑,2017,57(11):90-93.

[3]邹永祥.复杂环境下深基坑支护方案优选研究[J].城市住宅,2017,24(2):101-104.

4]陈家航.紧邻地铁车站深基坑支护方案比选研究[J].工程建设,2018,50(12):29-32.

[5]张栋.地铁隧道深基坑支护体系及开挖方案研究[J].建筑工程技术与设计,2018(34):4157.

[6]林恩.软土场地邻近地铁车站深基坑支护方案研究[J].福建建设科技,2018(1):17-20,42.

作者:吴一超 王浩 冯文明 单位:中国电建市政建设集团有限公司

谈地铁深基坑支护方案优选决策

2019/12/03 阅读:

推荐度:

免费复制文章