城市地铁工程深基坑支护施工技术探讨

2021-12-12 03:15张意东
科技研究·理论版 2021年15期
关键词:支护施工城市地铁深基坑

张意东

摘要∶面对持续、快速发展的经济环境,以道路桥梁、城市地铁、地下综合管廊等为代表的市政工程有极大进步。而上述多种工程,均会面临着基 坑建设问题,尤其是深基坑的处置,因其综合性、复杂性特征,往往需有较高技术条件,深基坑的处理始终是市政工程绕不过的难题。本文对城市地铁工程深基坑支护施工技术进行探讨。

关键词∶城市地铁:深基坑:支护施工:技术

1深基坑支护技术概述

作为保障基坑安全的结构体系,支护技术主要起到支撑、保护、加固等作用,可使基坑坑壁更为稳定,消除基坑施工中的不稳定因素,尽可能地保障地铁工程地下施工安全。不仅如此,支护技术的实施,更是地铁深 基坑作业的必要环节,区别在于技术选择上的不同。要想达成工程安全目标,需持续开展支护技术研究,在技术标准要求下,创新应用支护技术,并结合工程需要与基坑特点,对支护体系予以合理设计,更好地服务于地 铁深基坑施工。

2支护施工主要技术类型

面对复杂地铁项目,在地下空间开挖中,要合理选用开挖方法与支护 技术,在保证地铁深基坑安全同时,也要满足其进度要求,合理、高效实施支护作业,开挖与支护相关技术类型具体如下:

2.1土方开挖施工技术

在地铁项目具体实施时,首先要解决的便是土方开挖问题,其中,主要有两种作业方式:

2.1.1明挖法

对于地铁施工路段较为平坦、开阔的情况,较为适用明挖法,这在国 内地铁项目中多有应用。在实施时,需先将地面挖开,使基坑达到设计尺 寸与高程,然后在此基础上构造建筑主体,并做好防降水作业,而破开的地面还需予以恢复。在明挖法中,需要对地铁地下部分进行露天作业,这 其中便涉及深基坑开挖问题。要想达到明挖法预期效果,必须要选择合适支护类型,并对地下水进行科学控制,确保明挖施工有序开展。但在完成 内部构造后,明挖部位还需进行覆盖回填。若城市地铁路段属于浅埋结构或施工便利,可选用明挖法予以施工,而其在结构形式上又有两类:一是无支护放坡开挖,尽管施工简单且无须支护,但对场地要求打,也伴随更大的开挖量,对城市地铁建设环境不符;二是基坑支护开挖,考虑地铁地处市内环境,开挖条件较为有限,且要注意相邻建筑与坑壁稳定,必须将开挖与支护相结合,通常意义上,需结合地铁基坑开挖需要,合理选择或配合使用锚杆、土钉、连续墙等。

2.1.2盖挖法

面对复杂城市环境,明挖法有时难以使用,尤其是在建筑密集区或重要交通区域,盖挖法的使用,可有效应对复杂地铁工程,有效穿越建筑、公路等地铁工程障碍,消除不必要的施工隐患。在实际应用时,结合其结构特点,盖挖法又可以有两种作业方式:一是顺作法,也就是先行进行覆盖结构的搭建,然后以此为基础,逐步深人开挖,并随时进行横撑的加设,当达到预设标高后,在自下往上进行施工建设,完成地下构造后再覆土回填; 二是逆作法,在施工初期阶段,基本与顺作法相同,均需进行基坑开挖与围护,但需要先行进行土模顶板的浇筑,然后以此为基础回填并恢复路面,地下构造的施工需留待后续进行。但相较于明挖法,从施工难度与成本分析,盖挖法并不占优势,需要进行覆盖施工,消耗更多的材料,但盖挖法更为安全,可减少对地面影响,需结合地铁工程特点,合理化选择开挖方法。

2.2锚杆支护施工技术

为达到稳固坑壁的效果,通常会选用锚杆支护,借助设于岩土中的锚杆,可提高岩土稳定性,使地铁深基坑作业更为安全。要合理选择锚杆类型,如预应力锚杆、摩擦性锚杆等,所用锚杆也需有足够强度,且要注意锚杆体系设计,使其形成组合梁效果,更好地发挥支护作用。锚杆多用于地铁深基坑作业,不仅其支护效果有保障,而且支护施工操作灵活,多作为深基坑支护的首选方式。

2.3土钉墙支护施工技术

为确保开挖面稳定,在地铁深基坑作业时,有时会用到土钉墙支护,其施工流程并不复杂,主要涉及钻孔、插筋和注浆等环节,便于控制墙后土体变形量,避免土钉墙结构受到外界因素的干扰。在将其应用时一定要 注意土钉墙的墙面坡度达标,同时为了提高面层与土钉连接强度,应当采取一定的加强措施,借助承压板与钢筋实现连接目的,随后形成复合土钉墙结构,减少复杂、多变外界环境对地铁岩土工程深基坑支护的影响。土 钉墙支护的优势在于:首先是土钉复合体稳定性更强,可使地铁深基坑边坡更为稳定;其次是土钉墙作业简单,相较于锚杆,其所用的土钉长度较小,也不用施加预应力,土钉支护效率高;再次,土钉墙占地甚少,较适用于空间狭小、放坡困难的深基坑支护;最后,土钉墙抗变形性强且施工噪声小,可用于城市环境下地铁基坑开挖。

2.4钢板桩支护施工技术

在实际工程中,鉴于地铁工程深基坑施工的特点,应采取必要支护手 段,提高岩土工程稳定性和安全性,解决好系统性和复杂性施工问题。当 涉及钢板桩支护施工技术时,通常需要采取合理的措施来处理热轧型钢,提高钢板桩强度。将钢板桩用于深基坑支护,能够起到明显的支护作用。 当涉及具体钢板桩支护施工时,比较常用的施工技术为钳口式处理和锁扣式处理,借助这两项技术能够高效实现其与钢板连接的目的,提高板桩墙 结构的完整性。在进行深基坑支护施工的过程中,应当充分利用板桩墙的优势(挡水性和挡土性),降低地铁深基坑施工事故几率,带来更高的项目安全效益。

2.5深层搅拌桩支护

出于稳定基坑边坡需要,通常会用到该技术,而由于深层搅拌桩支护对于施工环境有着特殊要求,一般来说,其施工深度不应当超过7米,有利于发挥该技术的优势,改善深层搅拌桩支护效果。与此同时,地铁深基坑施工单位还应把握好基坑边缘设置问题,控制其范围,重点把控好其和红线间的距离。在工程中需要使用深层搅拌桩支护施工技术来开展施工时,通常会用到大量水泥,要求施工单位一定要提前做好调研工作,预估好具体水泥用量,以免出现不必要浪费,在此基础上充分发挥深层搅拌桩支护施工技术优势,改善工程的挡土效果。

2.6排桩支护施工技术

在地铁基坑开挖后,为满足其挡土需要,通常会设置排桩,其桩体主要为钻孔灌注桩,需将其以特定排布设于地铁深基坑周围。在具体应用时,桩体排布与间距控制很是关键,这关系排桩支护效果,若桩间距设置不当,将不能发挥桩列作用。排桩在结构上除了支护桩外,通常还包括防渗帷幕、支撑等结构,当用作地铁深基坑支护时,需要合理选择其结构形式,如悬臂式、锚杆式等。

2.7地下连续墙支护

在地铁项目实施中,借助于专业挖槽设备,可在深基坑周边开挖出深槽,然后以此为基础,进行地下连续墙的浇筑,可有效发挥承重、防水、挡土等功效,多用于软土隧道路段,对于改善地铁深基坑施工环境很有帮助。而且,在地铁深基坑施工中,地下连续墙支护表现出较大优势,工效高且成本低,而且振动噪声小,连续墙占地也少,较适用于城市地铁施工。 因其采用特殊工藝,连续墙有良好刚度与防渗性,也能够用于逆作法施工,且可用于城市地铁多样化地层条件,对深基坑支护效果显著。

结束语:综上所述,在地铁深基坑施工中,出于安全控制需要,应重视支护技术的选择与应用,要与地铁岩土工程特点相契合,并结合地铁深 基坑作业经验,选择最佳的支护技术。在此基础上,地铁深基坑监测与支 护施工监管,也要依规定严格开展,尽可能保障深基坑施工有序性与安全 性,打好地铁工程质量基础。

参考文献:

[1] 罗海泉.深基坑支护施工技术在地铁车站工程中的应用分析[J].智能城市,2020,6(10):229-230.

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