临近地铁深基坑开挖安全施工实例分析
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紧邻地铁沿线深基坑工程施工技术研究
图1 管桩+桩锚区域分布图
36.8m,西侧长度为137.5m,南侧长度为77.1m,整体长度为251.4m,具体位置如图2所示。
图2 灌注桩+桩锚区域分布图
(3)工程东侧及南侧部分区域采用立柱桩+钢格构柱支撑形式,立柱桩桩径700mm,桩长14m,桩顶标高-7.00m,顶部预埋上部钢格构柱角钢,预埋深度不小于2m;在垫层浇筑前,角钢根部需设置止水片,上部钢格构柱柱长7.5m,采用4根L140×12角钢;角钢外侧焊接300×400×12mm钢缀板,与角钢搭接部位三面满焊,钢缀板设置间距800mm,顶层间距650mm;角钢顶部500mm需埋入冠梁,埋入冠梁部分角钢外侧以同方法设置钢缀板,钢缀板外侧每侧焊接4根直径25mm钢筋;钢格构柱间通过上部冠梁相连形成整体,冠梁截面尺寸
图3 立柱桩+钢格构柱区域分布图
3.2 地下水控制
本工程采用双轴水泥搅拌桩作为基坑止水帷幕,局部采用双排双轴水泥搅拌桩,个别部位采用高压旋喷桩。
基坑降水采用基坑大口井降水和盲沟明渠降水相结合的方法进行。
当基坑开挖至基坑底部标高时,沿基坑侧面和基坑竖向侧面设置宽300mm、深300mm的盲石沟。
盲沟与坑侧水池相连,形成排水系统。
基坑积水排水措施采用排水沟结合集水井组合方式,并使用潜污泵强排至
246中国设备工程 2024.03(上)
移监测;桩顶、坡顶竖向位移监测;桩体深层水平位移监测;支撑竖向及水平位移监测;周边地表垂直位。
七大典型地铁深基坑施工案例,总有一款用得到小编语这篇文章小编搜集了七个轨道交通工程深基坑工程案例,都是比较典型的案例,可供大家学习设计思路。
1、天津和黄地铁广场工程该工程位于天津市营口道,北临南京路,东临长沙路。
地南北侧分别与南京路、潼关道相邻,东侧为长沙路和城建大厦,西侧紧邻津汇广场。
建筑物总高度240.6m,建筑面积32.52万平方米,是天津市南京路沿线上的地标建筑。
基坑开挖长度为180m,宽90m,深度20m。
该工程基坑支护形式采用地下连续墙,与结构楼板内连接。
连续墙施工厚度为1000mm,施工深度为34.4m,施工长度567.987m,共98槽。
2、轨道交通亦庄线肖村桥车站肖村桥站位于宋家庄站与小红门站之间,南四环与成寿寺路交叉口的北侧,城外诚家具城广场上,地下多种管线交错复杂。
基坑开挖深度16.7m,基坑长192.4,宽19.7,总建筑面积10200平方米。
工程围护结构形式为挡土墙+钻孔灌注桩+3道锚杆,为一桩一锚,东端大里程处及盾构井段围护结构形式为钻孔灌注桩+3道钢支撑(斜撑)。
挡土墙高2.3m,护坡桩直径800mm,间距1.3m,桩长19.661m,嵌固长度为5m,护坡桩共计342根。
锚杆为一桩一锚,长度为27-30m。
降水方式采用大口径管井降水。
3、杭州地铁1号线滨康路车站杭州地铁1号线工程滨康路站位于滨安路、滨康路及西兴路间的三角地块内,与滨康路成60o夹角,施工条件良好。
该工程基坑开挖长度170m,宽21.7-25.8m,深度15.03-17m。
该工程围护结构采用800mm厚地下连续墙,标准段采用1道混凝土支撑加3道钢支撑,端头井采用1道混凝土支撑加4道钢支撑。
连续墙共87槽。
钢支撑采用φ609壁厚16mm钢管,支撑间距1.7~4.5m,一般为3m;混凝土支撑形式为八字形撑,支撑间距8.4~9.5m,一般为9.0m。
出入口采用SMW桩施工,桩径φ850mm,共136根。
降水形式采用大口径无砂管降水。
临近地铁段长大深基坑施工安全技术控制措施研究发布时间:2022-09-26T06:00:58.654Z 来源:《建筑实践》2022年第10期5月作者:禹桂强[导读] 随着建筑工程技术的不断发展与进步,地下工程纵深式发展趋势逐渐显现,禹桂强中铁二局第四工程有限公司,四川成都 610000摘要:随着建筑工程技术的不断发展与进步,地下工程纵深式发展趋势逐渐显现,基坑施工的深度和范围不断增加,同时基坑施工周边环境的影响因素日趋复杂,从而使基坑项目的施工安全风险进一步加大。
基于此,本文以广州设计之都项目临近地铁段深基坑施工工程实例为研究对象,探讨临近地铁段长大深基坑施工的安全技术控制措施,可作为今后临近地铁长大深基坑施工安全控制提供一定的参考依据。
关键词:长大深基坑施工;安全控制;临近地铁;1 引言在新时期习总书记关于安全生产重要论述和建设工程项目日趋复杂化和纵深化的背景下,保证深基坑施工的安全性与可靠性,已成为一个工程项目安全控制的关键。
基于此,本文以广州设计之都深基坑工程项目临近广州地铁2号线工程实例为背景,通过对不同施工区段采用不同的基坑围护结构形式的安全技术控制措施后,对代表基坑安全的监测数据进行分析,研究临近地铁深基坑施工安全技术控制措施。
2 项目概况及地质情况2.1 项目简介广州设计之都基础设施综合开发项目(一期)工程位于白云区鹤龙街黄边村东接云山诗意居住小区及黄边村村界,西临黄边二横路(云城西路延长线),南至白云三线,北至黄边北路,紧靠地铁2号线黄边至江夏站区间段。
基坑长约460m、宽约370m,周长约1769m (地保范围内基坑长度约508m),基坑开挖深度约10.5m,面积约17万㎡,属于长大深基坑。
2.2 周边环境情况本工程其他三面紧邻市政道路和住宅区,周边环境复杂,紧邻基坑东侧上部为市政主道路,市政道路人行道下有供水、国防光缆、燃气、电力以及通信管线,市政主道路正下方约10m左右为广州轨道交通2号线区间段,距基坑红线最近处约为14.1米,最远处约为20.3m,基坑开挖深度约为10.5m。
临近地铁深基坑开挖安全施工实例分析随着城市的不断发展和建设,越来越多的高层建筑和地下设施得以建立。
然而,在地下施工过程中,安全问题往往是施工人员必须高度关注和重视的。
在临近地铁的施工工程中,特别需要注意地铁安全因素。
本文以某临近地铁施工工程为例,分析其深基坑开挖安全施工实例。
工程背景本次施工工程位于城市中心区域,紧邻地铁1号线。
施工范围包括一栋20层的商业写字楼以及一个深基坑,深度达到20米。
整个工程区域面积约1500平方米。
施工准备在深基坑开工前,施工方面临着许多准备工作。
首先,需要排除地下管线、电缆等隐患。
同时,需要完善相关的防护措施,并协调当地供电、供水等单位确保施工期间的供应。
其次,需要对地下水文情况进行分析,制定相应的排水计划并采取合适的工艺控制地下水位。
最后,需要对施工人员进行培训,加强工人的安全意识并提高操作技能。
施工实例深基坑开挖深基坑开挖是本次施工的关键环节。
由于地铁1号线的存在,需要加强针对地铁的安全措施。
首先,施工方使用高精度测量仪器定位地铁线路位置,并于地铁线路上方设置加固支撑结构以确保地铁的安全。
其次,施工方在进行深基坑开挖时,使用了挖掘机慢挖的方式,并进行现场监测,把控深度,保证开挖过程中不破坏地下结构。
最后,施工方在开挖完毕后,采取混凝土浇筑,弥补地下法则,以保证地面和地下结构整体稳定性。
地下工程施工在进行地下工程施工时,需要注意地铁的安全因素。
首先,在进行地下室结构支撑时,需要对地铁磨损进行计算,推算地铁的受力情况,确保地铁的安全。
其次,施工方使用可靠的施工方法,减少噪音和震动污染,保证地铁旅客和周围居民的安全和舒适。
最后,在施工过程中采取实时监控的方法,对地下结构进行精确测量,确保地铁系统的稳定和可靠性。
安全评估本次施工工程以安全为首要考虑因素,通过各种措施减少了地铁的受力、减少了噪音、震动污染等问题的影响。
此外,在整个施工过程中,施工方采取了严格的安全措施,如设置围挡、安装危险标志、规范作业流程等,确保工人的生命财产安全。
图2 地铁控制保护区范围示意图
)本项目属于新建工程,基坑范围内无地下管线、建/
(2)基坑北侧紧邻地铁1号线右线,根据基坑总体平面布置图显示,北侧地连墙外边线距1号线右侧、左侧隧道边线分别约26.2米、28.6米。
地铁隧道与地连墙之间设计有钻孔灌注桩排
图3 基坑距地铁位置关系图
2 土方开挖方案
2.1 开挖前准备
组织人员进行土方开挖质量技术交底;与地铁管理单位对地铁结构、保护要求进行交底,根据地铁结构特点及具体保护要求,提出针对性的保护措施。
由于地铁1号线位于基坑南侧,土方开挖阶段,为了减轻土方清运对地铁的影响,地铁控制保护区范围内严禁堆载弃土和通过重载车辆,所有土方开挖用车辆均在地铁控制保护区范围外的基坑临时出土道路,出土坡道
图4 土方开挖平面布置图
2.2 土方开挖原则
土方开挖按照“先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”和“分
隧道监测点布置图
图2 防水密封胶失效影响
在防水密封胶的施工过程当中,密封胶材料的性能是基础构成条件,规范的施工工艺可以有效保证密封胶的性能得以充分的发挥。
在装配式工程施工过程中,对密封胶的有效运用,必须要选择可靠的施工工艺,以此来保证整个缝隙注胶的密实程度,进而提高了密封胶的黏结强度。
防水胶的表面必须要保证平滑、平整,缝隙的表面需要保证顺直,同时还需要针对防水层面的保护工作加以落实。
在装配式建筑施工过程当中,由于现场施工环境相对比较复杂,如果在建筑构件的拼接。
某近地铁基坑险情处理案例分析摘要:由于邻近地铁基坑位置的特殊性,如基坑一旦发生险情,不但影响基坑本体的安全,还会引起邻近地铁结构的变形,影响地铁的运营安全。
因此及时发现并排除临近地铁基坑的风险因素对保障基坑本体和邻近地铁的安全十分重要。
关键词:基坑地铁险情一、项目简介项目位于上海市杨浦区东北角,距离地铁十号线17m,地块形状呈扇形,地下基坑面积约6700m2,最大开挖深度15m。
本工程拟建建筑物主要为一栋16层主楼及5层裙房,整个场地内下设3层地下室,局部为3层地下室。
二、水文地质情况表1 基坑工程水文地质一览表土层层号土层名称层厚(m)层顶标高(m)(绝对标高)土层描述①杂填土1.10~3.20 4.38~3.41 湿,上部一般约2.0m含多量碎石、碎砖等建筑垃圾,下部以粘性土为主,局部表层约5~7m水泥地坪②1 粉质粘土夹粘质粉土0.30~1.60 1.51~1.25 湿,可塑,中等压缩,含云母、氧化铁斑点,局部夹多量粘质粉土。
摇震反应慢,土面稍粗糙,干强度中等~低等,韧性中等~低等。
②3-1 砂质粉土9.10~10.20 1.35~0.34 饱和,中等压缩性,局部夹粘质粉土、粉砂及薄层粘性土,土质不均匀。
摇震反应快,土面粗糙,干强度无,韧性无。
②3-2 粉砂 1.70~2.60 -8.26~-9.04 饱和,中等压缩性,颗粒成分以云母、石英、长石等为主,局部夹砂质粉土及薄层粘性土,土质不均匀。
④淤泥质粘土 4.70~6.00 -10.06~-11.19 饱和,流塑,高等压缩,含云母、有机质及少量贝壳碎屑等,夹少量薄层粉砂,土质较均匀。
摇震反应无,土面光滑有光泽,干强度高等,韧性高等。
⑤粉质粘土 5.20~8.20 -14.76~-16.49 很湿,软塑~可塑,中等~高等压缩,含云母、有机质、钙质结核等,局部夹少量粉性土,上部以粘土为主。
摇震反应无,土面光滑有光泽,干强度中等,韧性中等。
三、基坑围护结构设计概况及地铁监测控制基坑采用明挖顺作法施工,Ⅰ区基坑围护结构采用700mm厚地下连续墙,Ⅱ区基坑围护结构采用800mm地下连续墙。
临近地铁深基坑开挖安全施工实例分析地铁工程建设是一项大规模的工程项目,其中深基坑开挖是其中一项重要的安全施工环节。
本文将通过分析一个临近地铁深基坑开挖的实例,探讨如何确保安全施工。
该实例城市地铁二号线的一个地铁站工程,该站位于市中心的一个繁忙区域,周围有多栋高楼和市政道路。
由于地下水位较高,深基坑开挖面临较大的水压力和土壤液化风险,同时如果施工不当可能会引发地铁线路和周边建筑物的沉降和倾斜等安全问题。
第一步是针对该地区的地质资料进行详细的分析和调查,包括地质构造、土质、地下水位、地下管线等信息。
通过地质勘探和地下水位监测,确定了该地区的地层和地下水位,为后续的施工提供了重要的依据。
第二步是设计合理的深基坑支护结构。
在该实例中,由于施工周边有高楼和市政道路等建筑物,选择了先行喷射法施工。
通过地下连续墙和锚杆支护结构,确保了开挖过程中的支护稳定性。
另外,还设置了监测系统,对支护结构和周边建筑物的沉降和倾斜进行实时监测,一旦发现异常情况能及时采取措施。
第三步是合理的开挖方案。
根据地质勘探资料和设计要求,确定了开挖的土方梯度和开挖步骤。
在该实例中,采用了人工开挖和机械开挖相结合的方式,先进行部分人工开挖,然后使用挖掘机进行机械开挖。
开挖过程中,注意控制开挖速度和深度,减小土地水压力对基坑支护结构的影响。
第四步是加强施工现场管理和安全技术措施。
在该实例中,加强了对施工现场的管理,包括施工人员的培训和安全教育、现场工作指导、施工计划的制定和调整等。
同时,配备了必要的安全设备,如防护栏杆、安全帽、反光衣等。
还设置了临时沉降标志,提醒周边建筑物的业主和居民关注施工的安全风险。
综上所述,通过对临近地铁深基坑开挖的安全施工实例的分析,我们可以得出以下几点结论:充分了解地质条件和设计要求,设计合理的深基坑支护结构;制定合理的开挖方案,控制开挖速度和深度;加强施工现场管理和安全技术措施,提高施工安全性。
这些措施可以帮助我们确保地铁深基坑开挖的安全施工,保障地铁工程的顺利进行。
紧邻地铁深基坑分坑开挖方案设计徐鹏於进进吴凯王改军钱昱涛聂伟平栾铭洋吕乐天发布时间:2023-06-14T02:01:44.759Z 来源:《工程建设标准化》2023年7期作者:徐鹏於进进吴凯王改军钱昱涛聂伟平栾铭洋吕乐天[导读] 以上海某紧邻地铁深基坑项目为例,介绍了在紧邻地铁深基坑分坑开挖施工过程中,基坑微小变形对地铁结构和周围建筑影响及相关控制措施。
临近地铁的深基坑工程群坑开挖施工在施工顺序和开挖时间上的控制对于单个基坑施工有更高的要求,由此才能保证基坑稳定性及地铁安全,结合工程自身特点及对变形监测数据研究分析,对分坑开挖方案合理设计。
中建八局第三建设有限公司上海 200120摘要:以上海某紧邻地铁深基坑项目为例,介绍了在紧邻地铁深基坑分坑开挖施工过程中,基坑微小变形对地铁结构和周围建筑影响及相关控制措施。
临近地铁的深基坑工程群坑开挖施工在施工顺序和开挖时间上的控制对于单个基坑施工有更高的要求,由此才能保证基坑稳定性及地铁安全,结合工程自身特点及对变形监测数据研究分析,对分坑开挖方案合理设计。
关键字:深基坑;地铁隧道;土方开挖;基坑监测;地下水1 概述1.1 工程概况及地质情况陆家嘴御桥04A-01项目位于上海市浦东新区北蔡镇御桥科创园区,四周均为市政道路,道路外侧为在建或已建项目,南侧为已建的地铁11号线严御路站及区间隧道。
整个用地为不规则梯形,工程建设中需确保场地北侧地铁安全,并控制对周边环境的不利影响,本工程深基坑总体开挖面积约35078m2,最深处开挖达18.7m。
本工程微承压含水层顶板埋深最浅为18.90m左右,承压含水层顶板埋深最浅为46.30m左右,本工程典型土层分布示如下图:图1 场地典型土层分布示意图微承压水主要赋存于第⑤2-1层粉质粘土与砂质粉土互层、第⑤2-2层砂质粉土夹粉质粘土中,第一承压含水层为第⑦2层灰色粉砂,本工程基坑开挖过程中需对微承压含水层减压降水。
1.2 基坑周边复杂环境概况1.2.1 地铁车站概况轨道11号线严御路站及区间隧道位于基坑南侧,车站附属底埋深约9.6m,距基坑边最近约9.2m,严御路站车站顶埋深约3.0m,车站主体底埋深约17.6m,距基坑边最近约35m;区间隧道顶埋深约8.79~9.70m,隧道结构外边距基坑边最近约24.5m。
基坑工程施工安全案例一、案例简介某城市正在进行一栋高层建筑的基坑工程施工,由于基坑周边存在多栋现有建筑物和地下管线,施工过程中需要特别注意安全风险,保障周边建筑物和管线的安全。
在施工初期,施工方与监理单位、设计单位及相关部门进行了充分的安全论证,制定了详细的安全施工方案,确定了严格的安全管理措施。
然而在施工过程中,仍然发生了一起严重的安全事故,造成了严重的人员伤亡和财产损失。
二、事故经过1. 施工单位在进行基坑开挖过程中,由于周边建筑物地基条件不稳定,地下管线路况复杂,施工方决定采用先围护后开挖的方式进行施工,以确保周边建筑物和管线的安全。
2. 在进行基坑围护施工时,施工方在与设计单位、监理单位和相关部门的沟通中未能充分考虑到地基条件和管线情况的影响,没有对围护方案进行必要的调整和改进。
在进行围护施工时,未能充分考虑到周边建筑物的承载能力和地基的变形情况,导致围护结构出现了严重裂缝和变形。
3. 由于围护结构严重变形,基坑周边的地下管线出现了裂缝和位移,导致管线的泄露和破坏,最终造成了一起严重的爆炸事故。
事故导致了周边建筑物的严重损坏,多名工人和附近居民受伤,甚至有人员死亡。
三、事故原因分析1. 安全管理不到位:施工单位在进行基坑围护施工时,未能充分考虑到地基条件和地下管线情况的影响,没有对围护方案进行必要的调整和改进。
在这一方面,安全管理并不到位。
2. 监理不到位:监理单位未能对施工单位的施工方案和工程质量进行有效的监督和检查,监理单位在对施工单位的安全管理措施和围护施工方案进行审查时,未发现其中存在的安全隐患。
这也是导致事故发生的原因之一。
3. 相关部门管理不到位:相关部门在对基坑工程的设计和施工方案进行审批时,未能充分考虑到周边建筑物和地下管线的情况,导致施工方案存在严重的安全隐患。
四、事故教训1. 加强安全管理:施工单位应加强安全管理,确保安全生产的重要性得到充分的重视,在任何施工环节都不应轻视安全风险,特别是在基坑工程这种高风险的施工过程中,更应该加强安全管理,保障施工安全。
地铁施工安全事故案例我国地铁施工安全事故频发,造成了严重的人员伤亡和财产损失。
以下是店铺为大家带来的关于地铁施工安全事故案例,供大家阅读! 地铁施工安全事故案例篇1:2001年8月20日,上海某建筑公司土建主承包、某土方公司分包的上海某地铁车站工程工地上(监理单位为某工程咨询公司),正在进行深基坑土方挖掘施工作业。
下午18时30分,土方分包项目经理陈某将11名普工交与领班褚某,19时左右,褚某向11名下人交代了生产任务,11人就下基坑开始在14轴至15轴处平台上施工(褚某未下去,电工贺某后上基坑未下去)大约20时左右,16轴处土方突然开始发生滑坡,当即有2人被土方所掩埋,另有2人埋至腰部以上,其他6人迅速逃离至基坑上。
现场项目部接到报告后,立即准备组织抢险营救。
20时10分,16轴至16轴处,发生第二次大面积土方滑坡。
滑坡土方由18轴开始冲至12轴,将另外2人也掩没,并冲断了基坑内钢支撑16根。
事故发生后,虽经项目部极力抢救,但被土方掩埋的四人终因窒息时间过长而死亡。
地铁施工安全事故案例篇2:2013年1月28日下午4时40分,荔湾区岭南街辖内康王南路与杉木栏路交界处由于地面下陷,出现一个面积690平方米、深约30米的巨大空洞,共造成6栋楼房、11间商铺倒塌,受影响区域面积约1.2万平方米,康王南路、和平路至六二三路段实施双向封闭抢险,供水、供电、供气和通讯一度中断。
此次事故虽然未造成人员伤亡,但由于发生在老城区商业旺地,建筑物老旧破损、地下管线众多、人口密集,牵涉面广、潜在危害性大,且发生在春节假期前夕,容易造成居民群众恐慌不安和社会秩序混乱。
面对此次事故,市、区、街领导高度重视,立即展开慎密有效的应急响应,各部门快速反应,人员、思想、措施步步到位,有序组织群众自救互救,紧急疏散居民群众和商铺412户、1212人。
其中39栋楼房、103户、352人接受了政府临时安置。
地铁施工安全事故案例篇3:案例一:5月6日,正在施工的西安地铁三号线发生塌方事故,造成5名施工人员遇难。
临近地铁深基坑开挖安全施工实例分析随着城市的发展,地铁建设已成为现代化城市的标志之一。
而深基坑开挖是地铁建设中不可或缺的环节之一。
然而,基坑开挖过程中安全问题层出不穷,需要建设单位和施工单位共同努力。
在本文中,将通过对某地铁施工单位临近地铁深基坑开挖的安全施工进行实例分析,探讨如何做好基坑开挖的安全工作。
一、前期准备地铁建设是一个系统工程,无论是投资方、监理方还是建设单位,都需要做好充分的前期准备工作。
其中包括现场的环境勘测、地质勘探、道路交通安全等各方面的因素,以从源头上避免安全事故的发生。
在本案例中,建设单位在基坑开挖前做了全面的勘测工作,对地下管线、附近建筑物等进行了详细调查,将对周边环境、交通状况等因素的考虑纳入到施工计划中,并在开挖前进行了技术保障的应对和措施设计。
二、选择合适的开挖方法基坑开挖的方法多种多样,但不同的基坑开挖方法对周边环境和安全保障措施的要求是不同的。
因此,在选择开挖方法时,必须根据实际情况,结合特殊因素选择合适的开挖方法,以确保施工安全有保障。
在本案例中,施工单位选择了围护结构为桩基础的开挖方法,并在施工过程中采取了加固加支的方法,增强了基坑的稳定性。
三、设置安全防护措施基坑开挖的过程中,必须设置相应的安全防护措施,以避免出现意外事故。
在本案例中,施工单位对基坑周边道路设立了路障,加强了施工现场的管理,对进出施工区域的工人和车辆进行了严格的管控,以避免施工现场人员和现场外路人的冲突。
同时,还设置了防护网和警示牌,加强了基坑附近的安全管理。
四、加强监测和检查基坑开挖过程中,必须设置较完善的监测措施,及时了解施工进程,避免在施工过程中出现突发事件,同时防范基坑变形、坍塌等事故的发生。
在本案例中,施工单位按照规定对基坑进行了不间断的监测,对施工现场所发现的异常情况及时进行调整和处理,并定期组织模拟演练,加强了安全管理的专业化程度。
基坑开挖的工程安全问题是不容忽视的,必须从各个方面做好安全保障工作,才能推动地铁建设高质量、高效率地向前发展。
基坑项目临近既有地铁隧道安全评估与监测分析发布时间:2022-06-13T09:26:41.429Z 来源:《中国建设信息化》2022年第4期作者:邱丙水孙溥声张宇[导读] 地铁保护区内深基坑施工对既有地铁隧道的影响分析和安全评估是保障地铁运营安全的重要研究内容,邱丙水孙溥声张宇青岛青铁物业管理发展有限公司山东青岛 266011摘要:地铁保护区内深基坑施工对既有地铁隧道的影响分析和安全评估是保障地铁运营安全的重要研究内容,评估手段一般采用数值计算和工程监测。
本文以某深基坑施工项目临近青岛地铁3号线区间隧道为实例,分别进行数值计算和工程监测,两种方法得到的隧道结构位移变化趋势基本一致,基坑开挖至基底时,临近基坑侧的隧道中部位置变形风险最高;两种方法均能有效用于地铁隧道结构的变形预测和监测控制。
关键词:深基坑;地铁隧道;安全评估;工程监测中图分类号:文献标志码:文章编号:0 绪论随着城市轨道交通的发展,隧道、高架桥等结构形式得到大规模应用,轨道交通结构设施安全防护的重要性日益凸显。
地铁隧道受周边环境的影响较为敏感,临近结构设施的施工作业(开挖、钻探、爆破等),易引起隧道结构的位移和刚度变化,若不及时处置,可能造成地铁隧道出现渗漏、错台及轨面变形等病害,对地铁运营安全构成较大威胁。
为保护结构设施安全,在轨道交通沿线设立地铁保护区。
在地铁保护区内进行外部施工作业,需要严格按照相关规范标准研究判定外部作业安全影响等级,对于超过一定影响等级的外部作业则必须进行安全评估和工程监测,以分析和监测外部作业对轨道交通结构设施的影响情况,确保运营安全。
国内一些学者对地铁保护区内临近外部施工作业安全影响进行了研究分析,提出了一些地铁结构变形模型和安全评估方法。
本文以某深大基坑项目临近青岛地铁3号线既有隧道为实例,分析了深大基坑开挖对既有隧道的安全影响,并通过工程监测进行了验证。
1工程背景1.1 项目工程概况某深基坑项目位于青岛市李沧区,西邻重庆中路。
临近地铁深基坑开挖安全施工实例分析柯亚恩(茂名建筑集团第一有限公司)摘 要: 某工程地下室基坑挖深较大,其采用地下连续墙围护加五道水平布置的钢筋混凝土支撑支护的方案施工。
实施后的监测表明,该种方案适用于繁华商业区尤其是邻近地铁等重要地下工程的软弱土地基深基坑开挖施工。
关键词: 深基坑; 邻近地铁; 围护与支护; 信息化; 施工监测 某工程位于上海市繁华商业地段,邻近黄陂南路站,广场分南北两块,沿淮海路南北各建一栋相似的高级商业写字楼。
其中南块主楼38层,地下3层,该地块南北长约80m,东西长约70m,面积约5800m2,主楼基坑挖深14m,群楼12.6m,电梯井部分挖深达17m。
由于建筑物周边都十分接近规划红线,周边建筑及地下管线对因工程基坑开挖引起地层变形移动影响十分敏感,特别基坑北面(沿淮海路)临近地铁,最小距离仅3.8m,最大处也仅距8m,而地铁隧道因开挖施工引起其位移要求小于2cm,从而基坑围护与开挖支护结构设计选型及安全实施就成为首要问题。
也就是说,如何确保基坑周边原有建(构)筑物、地下管线,尤其是地铁的安全就成为了关键。
1 地下室开挖的围护及支护结构本地下室位于总厚达40m多的淤泥质土之中,结合本工程的特点,经多方案比较,决定基坑围护结构采用80cm厚地下连续墙,而支护结构则为五道钢筋混凝土水平支撑的总体方案。
经验算,可以满足结构变形和稳定要求。
确保地下室开挖施工产生的地体位移不致于影响地铁的正常运行、周边道路、建筑物及各种地下管线的正常使用。
1.1 围护结构地下连续墙由单幅面宽为6m的矩形槽段浇筑而成,墙深沿淮海路(临近地铁)一侧为26m,其余三侧为23.6m,其强度等级为C35,Ⅰ、Ⅱ级筋,地下连续墙分段纵向接头型式为锁口管,顶部现浇钢筋混凝土帽梁,连成整体以增强整体刚度。
1.2 支护结构基坑内沿深度方向设置五道钢筋混凝土支撑,强度等级为C30,添加早强剂。
支撑的中心标高自上而下依次为:-0.6m、-3.5m、-6.4m、-9.5m、-13.1m。
在平面上,整个基坑采用边角框架支撑,以斜撑为主,中部留出挖土操作空间。
支撑梁的截面为1200×600及1600×6002种;围檩的截面为1600×600及1200×6002种,顶圈梁(第1道围檩)截面为1100×600。
立柱用160×160×16角钢500×300×12钢板焊接组成,柱底为钻孔灌注桩。
除此之外,为确保邻近地铁安全运行,在基坑内四周采用深层搅拌桩,以增加基坑内土体被动土压力,即制连续墙底脚变形。
搅拌桩加固深至基坑底下5m,加固宽度为8m。
2 基坑降水本工程地下水位较高,约为-0.5m,开挖范围位于淤泥质土体内,含水量大,施工必须事前采取降水措施,因基坑围护是采用地下连续墙,具有较好的档水和抗渗性能。
结合实际情况,决定采用深井井点降水。
平面布置按10m左右半径排列,井深考虑降水曲线于基坑底以下1m左右,因而共布置23根19m深管径为250m m的降水深井井点。
3 基坑开挖由于挖深大而支撑层数多,根据本地下室的特点,经综合考虑,决定采用的挖土方案为:(1)以挖土机为主,充分利用中间没有支撑结构的部分(前期作为挖土操作平台,后期作为挖土机械的作业区);(2)由于上下层支撑间距小,需大量使用人工挖土;(3)后期利用第一道支撑在其上搭设钢构平台,利用轻型的22m臂长抓土机及9m臂长挖土机在平台上作业,配合克林吊在基坑四周抓土;(4)每道支撑按结构分区施工,挖土同样分区开挖,对于靠近地铁103的钢筋混凝土支撑,特别强调需在支撑位置挖土完成后48h内浇捣完成。
同时为提高支撑早期强度及缩短工期,在支撑砼内使用早强剂。
基坑土方开挖的原则是“先支撑后开挖,分层分区开挖。
”在监测数据的指导下将基坑土体分5层施工作业:第1层自北向南,大面积后退挖土,并及时将土运走,陆续构筑第1道钢筋混凝土支撑;第2层挖土时,需待第一道支撑砼强度达到70%,并按平面对称划分6个区按分区进行挖土,及时按区构筑第2道钢筋混凝土支撑;在第2道支撑达到70%强度时进行第3层挖土,利用中区土平以台作挖运平台,同样按分区进行挖土,及时性地构筑第3道钢筋混凝土支撑;第3道支撑达到70%强度时进行第4层挖土,还是利用中部挖运平台,分区进行基坑土挖运,当南向裙楼底板标高达到,则先清理该项部分基底及时浇捣该部分底板,再陆续构筑第4道支撑;在第4道支撑砼强度达到70%时,进行第5层挖土施工,在第1道支撑上搭设钢平台,将中区土平台挖除,并利用克林吊在基坑四周配合抓土,加快挖土进度,当基底标高达到时及时清理浇捣西侧、北侧两块地库底板,再陆续构筑电梯井部分的第5道支撑,同样电梯井部分基坑土挖运及底板浇筑同上方法施工。
4 施工监测为尽可能减少基坑挖土对基坑围护结构及其周围环境(特别是地铁)造成的不利影响,及时掌握的工作情况,确保施工安全,在整个施工中实施信息化监测施工。
在地下连续墙内埋设测斜管以监测各种情况下墙体的侧向变形,并在地下连续墙背后埋设土压力盒;在每道支撑内沿轴向埋设钢筋应力传感器以监测支撑轴力的变化;在地铁上行线隧道内设置准测点以监测地铁隧道的水平位移、垂直沉降变化;另外,对四周环境及地下管线也进行沉降观测。
4.1 实测情况根据实测数据,基本上可以分为4个阶段:开始挖土至完成第2道支撑底挖土;至第3道支撑完成;至第4道支撑完成;至底板浇筑完成。
(1)地下连续墙的位移 实测结果表明,地下连续墙的最大位移都集中出现在第3阶段。
整个地下连续墙出现的最大位移位于沿黄陂路一侧(西侧)的Ⅰ14号测管(第3阶段,41.3mm),沿淮海路(临近地铁即北侧)一侧是19.2mm(Ⅰ16号测管,第3阶段)。
其结果与相邻的北块相似,淮海路一侧连续墙变形较小,有利于控制地铁隧道的水平位移。
沿淮海路连续墙变形小的原因是由于地铁隧道施工时曾对地基土进行了加固处理,同时亦因香港广场北块与南块同时施工,处于对称平衡状态。
(2)地下连续墙后土体的位移 根据实测数据,可以归纳出这样的一个规律:连续墙与其后土体位移的变化规律是一致的,而数值上则是土体大于连续墙。
整个基坑出现的最大墙后土体位移与连续墙一样,位于沿黄陂路55.5m m(与Ⅰ14紧邻的E11孔,第3阶段),而沿淮海路一侧的最大土体位移则是34.8mm(与Ⅰ15相邻的E10孔,第3阶段)。
(3)支撑轴力 第1道支撑在第1、2、5层挖土时其轴力值较高,均在4000kN上下,而在下面每道支撑完成时(第2、3、4道)均会显示其轴力监测值下降(降至2200~3500kN)。
第2道支撑轴力在5500kN左右,第3道支撑轴力则为5000kN上下。
所监测到的轴力较为稳定、合理,其值均小于设计值。
也就是支护结构安全稳定,确保了围护结构连续墙的位移在预想的允许值内。
(4)地铁隧道内监测 经测试,隧道的最大沉降值,施工的第1阶段为- 2.1m m,第2阶段为2.29mm,第3阶段为6.07mm,第4阶段为4.20m m (至完成地下室底板时沉降观测值为-0.4mm)。
在地下室底板完成后沉降量趋于渐小,2个月后其沉降观测值已接近于开挖前的数值;隧道的最大水平位移值,施工的第1阶段为-0.5mm,第2阶段为-3.0m m,第3阶段为-6.5m m,第4阶段达到-8.5mm。
在地库底板完成后,由于土体的滞后变形,隧道的水平位移仍有微量的增加,但同沉降值一样很快就趋于很小。
其沉降及水平位移值均小于地铁公司的报警值(沉降10m m、水平20mm)。
4.2 对测试结果的体会(1)地下连续墙在整个施工过程中变化较小,说明围护及支护结构体系稳定性好,因而整个施工对周围建(构)筑物及管线等的影响较小。
(2)连续墙与其后土体水平位移相匹配,土体位移值较大;土体沉降值随层深增加而变小,下部深层土体有上抬趋势,与地铁隧道后期上抬相吻。
(3)邻近建筑物通过观测,其倾斜约为1.5/2000,倾角0.043°,倾斜甚小,说明基坑开挖引起的不均衡沉降较小。
(4)随着基坑的开挖施工,邻近的地铁隧道开始时下沉,后期则上抬。
这是由于前期基坑上部周边土体侧移而后期则因浅层土体侧移较大而形成应力释放,促使隧道上抬。
相信待地下室工程完成后,则地铁隧道将逐渐恢复常态。
(下转第111页)104运动既取决于这些平衡位置和稳态运动的稳定性,也与初始条件有关。
第四,对工程中的非线性机械、结构和机电系统,系统的响应与激励频率存在复杂的依赖关系,而线性系统响应与激励的频率是相同的。
最后,线性系统仅存在周期运动和准周期运动两种有限运动,非线性系统存在混沌等复杂运动现象。
在建立振动诊断知识库时,应知道在特定缺陷激励下响应的类型与特征。
在缺陷诊断实践中,也必须通过解读实测数据和图谱,弄清实际响应的类型与特征,进而辨别缺陷的种类与位置。
根据实际采样结果或数值计算结果判断系统动力学行为的性质,无论对于分析还是缺陷诊断,都具有重要的意义。
非线性系统的重要特征已日益引起了广泛的重视。
混沌运动是确定性非线性动力学系统除平衡、周期运动、准周期运动以外的又一种稳态运动,其振动规律或许有助于对某类缺陷的判断。
线性弹性基桩纵向振动的动力学行为分析理论和方法已比较成熟,但对由非线性粘弹性材料组成的基桩,其动力学的研究发展相对显得不足。
No vak 系统总结了桩基动力学行为的主要研究工作,介绍了桩基线性和非线性动力学的理论、计算方法和一些定性的结论;一些学者分析了粘弹性土中粘弹性桩基的纵向振动,分析了粘弹性柱或单桩在轴向扰力作用下的运动稳定性和混沌运动,研究了桩基结构非线性复杂动力学行为。
可假设桩身材料及桩周土满足非线性弹性和线性粘弹性本构关系,导出分析基桩非线性振动的非线性偏微分方程,利用数学变换将基桩端部条件化为齐次的,进而用Galerkin 等方法对控制方程进行简化;应用动力学系统中的数值方法,可得到基桩运动的时程曲线、相平面图、功率谱图及Poincare截面图等,并考察各种材料及结构参数对基桩纵向振动的影响。
结果表明,非线性粘弹性基桩的纵向运动形态,可以呈现周期运动、准周期运动、分叉或阵发混沌运动。
通过基桩纵向非线性振动的数值分析及解读数据和图谱,对进一步弄清实测波形复杂的特征、辨别缺陷的种类与位置等具有重要的参考价值。
由于桩的非线性问题十分复杂,尚有许多问题未能得到较好的解决。
桩基的动测在很多方面还存在着争议,还有许多未知的问题有待于进一步深入研究。
另外,由于现代科技的进步和多学科的交叉,以概率论和数理统计为基础的可靠度分析理论逐渐发展起来,把桩基结构受到的荷载看成随机过程,这大大改变了过去考虑问题的方式,更好地把握了桩基质量控制的前提,对桩基工程的设计、施工和检测等会产生深远的影响。