刘康康
(中铁十一局集团有限公司,湖北 武汉 430000)
地铁深基坑开挖施工中的注意事项
刘康康
(中铁十一局集团有限公司,湖北 武汉 430000)
基于地铁工程特殊的施工环境,在地铁工程建设中需要涉及诸多的关键技术,其中深基坑的开挖就是一项关系到工程质量的施工技术。深基坑开挖处理的好坏不仅会在很大程度上影响地铁工程的顺利进行,而且会对日后地铁的正常运行产生一定影响,所以掌握好深基坑的开挖技术对于整个地铁工程建设十分重要。文章通过介绍地铁工程深基坑开挖技术,对其施工过程中需要注意的技术要点进行了深入探讨。
地铁工程;深基坑;开挖;支护
随着城市化进程的加快,许多城市都面临着比较严重的交通问题,地铁由于具有运行速度快、不堵车等优点已经得到越来越多城市的认可。与此同时地铁的运行安全问题也受到社会的极大关注,不仅要在日常的运营维护中确保地铁的正常运行,而且要在地铁工程的建设中予以最大的保障。作为工程建设中一项关键的技术,深基坑开挖对于保障地铁工程的顺利建成以及日后地铁的正常运营十分重要。所以有必要对深基坑的开挖技术进行详细的探讨,对其中一些施工技术进行科学的论证,从而确保整个工程建设的质量。
深基坑工程是城市地铁工程建设中一项综合性极强的系统性工程,主要包括:基坑支护体系设计、基坑支护施工以及土方开挖等项目。在实际的施工过程中需要相关的结构技术人员与岩土工程协调配合,并严格遵循审核性与综合性原则,才能较好的完成深基坑的基坑体系设计、施工、土方开挖等工作。此外,在进行深基坑的开挖时还要对施工现场周围的土质条件、水文情况进行严格的评估,并据此选择恰当的深基坑形状,为工程的顺利完成打好基础[1]。
选择合理的施工方案是进行深基坑开挖的前提条件,在进行方案选择时应该注意以下几个方面:①如果施工现场的地下水位较低(即深基坑大约5m以下没有出现水土质基坑),那么应该选择加设开挖平台、分级放坡开挖或者是无支挡方式进行;②如果在深基坑5m以下出现了水土质基坑(即说明地下水位较高),应该果断的选择架设开挖平台或者进行分级放坡开挖。同时还要依据实际的涌水量进行降水井的设置以及抽排水处理;③对于5m以下出现土质和石质基坑的情况,则以分级放坡开挖为宜,对于石质部位的处理则宜采用松动爆破的方式进行。
一般来说采用全站仪对控制网中基础中心位置、纵横边线进行测量,其目的是为接下来的开挖做好准备。在进行测量时纵横中线各端都能够设置超过两个的方向控制桩,并且桩位应该位于基坑外围的安全范围内。根据开挖的坡度和十字线位置进行边线的测设,并且做好标记以明确基坑的施工范围。另外,在深基坑开挖之前还要通过排水装置进行严格的排水处理,并由相关人员进行截水沟的作业设置[2]。
待上述准备工作完成之后就要进行深基坑的开挖施工,开挖时由专业的技术人员对开挖的位置进行实时测量,确保对基坑土质状况的完全掌握。并且在科学分析掌握已有数据的基础上及时的完善修改开挖坡度与基坑尺寸。在开挖的过程中还需要做好以下两个方面的准备:①形成施工人员与实时监测人员的联动反馈机制,避免出现基坑的超挖现象和不必要的回填;②对于土质条件较差的施工环境应该首先采取有效措施进行基坑周边的加固处理,防止出现坍塌事故。
3.1 开挖过程中的工艺顺序
由于深基坑工程在整个地铁工程建设中处在比较关键的位置上,且施工环境较为复杂,因此遵循规范的施工顺序就非常重要。一般在实际的基坑开挖过程中顺序:①对桩基进行开挖作业,以减少深基坑在外暴露的时间;②在施工过程中要对钢管实施压密作业,以提高整个工程的施工质量;③在进行土石方的施工作业时,要协调好各部门施工人员的关系,形成高效的施工人员队伍,以保证施工效率;④在开挖施工的过程中应该对地质状况进行严密的监测,如果出现突发状况或者发现土质条件异常应该及时的停止施工,保证工程施工的安全性;⑤在施工过程中要严格依据相关规定进行作业,无论是开挖的深度还是范围都要最大限度的满足设计需要,将误差降至最低。
3.2 深基坑开挖中的分层分级问题
在深基坑开挖之后,要对已经完成的深基坑沉桩以及沉桩上层的土层进行比较精确的计算分析,之后要对深基坑桩的压力进行释放处理。由于在实际的挖掘过程中常常会对深基坑产生相当的影响,所以在深基坑开挖之前,还应该在深基坑的四周进行放坡设置,以更好的进行桩基的压力释放,那么在这一过程中就应该进行分层处理,即进行分层优化的合理挖掘。深基坑的分级开挖应该重点关注两层阶梯之间的距离问题,其间的距离应该根据实际情况控制在合理范围内,否则就会因为层级之间的距离问题带来实际施工的不良影响,不仅会无端增加开挖距离,而且挖掘难度较大,施工效率低[3]。另外,在深基坑的开挖过程中要注意预留出一定的空间以便能够将挖掘机挖出来的土质快速运走。
3.3 深基坑的支护开挖问题
在地铁工程的深基坑支护开挖的过程中应该严格遵守先撑后挖以及及时性的施工原则,在开挖的过程中务必要避免超挖的现象出现,各施工部门与个人都应该严格遵守施工方案进行相应的作业在深基坑的支撑高度达到设计所需时才能进行继续的挖土作业。由于围护架构的变化、未支撑暴露的面积都与时间有着密切的联系,因此在实际的挖掘过程中应该严格依据设计方案进行,并尽量将时间控制在最小范围内。首先用支护结构支护好,然后再进行相应的挖土作业,同时对深基坑的支撑工作也要及时跟进,以防止深基坑出现坍塌或者沉降,这其中对每一层都有严格的要求,若上一层没能达到支护要求,则相应的下一层不能进行继续的开挖施工。另外,支护施工还要与土方挖运协调好,确保良好的施工条件,从而为预期的施工效果提供良好的支持。
3.4 监测与监督
在进行监测的过程中有两方面的问题需要引起注意,①注意对深基坑边坡变形情况进行及时的监测;②对地下管线以及周边的建筑出现不同程度的变形进行实时监测。深基坑的质量好坏与否直接关系到整个工程建设的质量,特别是其中的支护系统。因为地铁运行事关社会公共安全与正常的社会秩序,一旦由于施工问题出现交通事故就会产生严重的社会影响,甚至会对人民群众的生命财产安全带来一定的威胁,所以进行严格的质量监督就十分重要。对于地铁深基坑施工的质量监测可参看以下标准:①井深,误差范围应该是-20~+100cm,用测量绳进行检查;②井径,误差应该为-20~0mm,采用钢尺对钻头进行考察;③洗井,要确保水清沙净,上下含水层相互串通,以实际观察即可;④实际填料量,应该小于计算量的5%;以回填用料量作为检查标准;⑤井管的垂直度,需小于1%,下管时进行目测即可;⑥井管间距,应该小于150mm,钢尺测量;⑦井管插入深度,需小于200mm,采用水准仪进行测量检查;⑧井点真空度,需要大于60kPa,以真空度表测量为准。
随着地铁交通在更多的城市投入运营,地铁工程建设技术也在不断发展完善。但是就目前来讲,国家在地铁工程建设的一些关键技术处理上还有很大的缺陷,这在一定程度上增加了工程的施工成本,且施工质量得不到最好的保障。而作为地铁工程建设中的一项关键环节,深基坑工程尤其重要,所以有必要花费更多的精力进行技术攻关,以期为相关从业者在实际施工中提供更为科学的依据,进而确保地铁工程的顺利实施,同时也为后期地铁的安全、稳定运行提供良好的保障。
[1]姜文鹏.深基坑支护施工技术在土木工程中的应用分析[A].旭日华夏(北京)国际科学技术研究院.首届国际信息化建设学术研讨会论文集(一)[C].旭日华夏(北京)国际科学技术研究院,2016:2.
[2]刘戈,仝国柱.地铁深基坑开挖对支护结构变形影响的研究综述[A].中国城市科学研究会数字城市专业委员会.《智慧城市与轨道交通》2015年中国城市科学研究会数字城市专业委员会轨道交通学组年会论文集[C].中国城市科学研究会数字城市专业委员会,2015:7.
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刘康康(1982-),女,河北唐山人,中级工程师,研究方向:市政工程施工。