地铁深基坑施工围护结构分析
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简述地铁深基坑施工中两种围护结构的对比分析摘要:介绍了两种地铁围护结构形式,从技术原理、施工工艺、施工周期、经济成本及现场实际施工效果等方面对比分析,简述各自优缺点,为后续相类似工程施工提供选择依据。
关键词:地铁施工,围护结构,排桩+止水帷幕,TRD+H型钢,技术经济对比随着城市化进程加快,城市规模增长、经济实力增强;城市地面交通问题逐步显现、环境污染日益严重。
地铁作为缓解城市交通压力、降低运输能耗、减少环境污染的国际通行手段,正成为大城市公共交通建设的重要内容。
青岛市作为中国东部沿海重要的经济中心城市和港口城市,是沿黄流域和环太平洋西岸重要的国际贸易口岸和海上运输枢纽。
中国电建水利水电第一工程局有限公司承担着青岛市1号线正阳路站及春阳路站建设工作,在工程深基坑施工中,围护结构主要采用“钻孔灌注桩+止水帷幕(旋喷桩)”和“TRD(水泥土搅拌墙)+H型钢”两种围护型式,针对这两种结构形式,结合现场实际施工,以正阳路附属结构B出入口围护结构施工为例,从技术、施工周期及经济等方面简述分析各自优缺点。
一、技术原理对比分析1、钻孔灌注桩+止水帷幕(旋喷桩)钻孔灌注桩是指在工程现场通过钻孔设备在基坑周边形成桩孔,并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩。
高压旋喷桩是利用钻机等设备,把安装在注浆管底部侧面的特殊喷嘴置入土层预定深度,用高压泥浆泵等装置,以20MPa左右的压力把浆液从喷嘴中喷射出去冲击破坏土体,同时借助注浆管的旋转和提升运动而形成圆柱形桩体,经过一定时间的凝固,便在土体中形成圆柱形状,有一定强度、与相邻旋喷桩相互咬合成一体的固结体,从而形成高压旋喷桩的止水帷幕,起到止水及土体加固作用。
钻孔灌注桩和旋喷桩止水帷幕是将两者结合施工,在基坑开挖前,首先在四周进行钻孔灌注桩施工,后在钻孔灌注桩外侧施工旋喷桩,利用两种桩成桩后的材料特性,结合起来形成基坑支护加止水帷幕,从而达到基坑支护、防水及止水的目的。
地铁深基坑各种常见支护类型施工总结中铁一局第五工程有限公司陈国康1 前言1.1深基坑支护的作用深基坑不论何种支护形式,它的作用主要是为了挡土、截水、保证坑底稳定的作用,同时可以承担必要的施工荷载、控制土体变形、保证基坑周边已有建筑物在施工过程中的安全,同时为在建地下结构工程施工提供起码的施工条件。
1.2深基坑支护形式的选择随着我国城市建设的规模越来越大,地铁和高层建筑基础设计越来越深,对深基坑支护要求越来越高,基坑开挖支护项目愈来愈多,而基坑支护技术具有技术复杂、综合性强的特点,它与水文地质勘察、支护计算、开挖作业方式、施工质量要求、监控和现场管理等诸多因素有密切关联,同时对工程工期、造价、和临近建筑物又有举足重轻的影响,而深基坑支护工程大多为临时性工程,设计院一般会综合考虑支护结构的安全、经济性、便利性及参考业主意见,合理选择支护方式。
2 地铁深基坑常见的几种支护方式地铁基坑支护应综合考虑场地工程地质与水文地质条件、基坑开挖深度、降排水条件、基础类型、周边环境对基坑侧壁变形控制的要求、基坑周边荷载、施工季节及施工条件、支护结构使用期限等因素,做到因地制宜、因时制宜,基坑支护常见方式:1、放坡开挖+喷锚支护、土钉墙、钢筋混凝土板桩、槽钢钢板桩、SMW工法桩、深层搅拌水泥土围护墙、地下连续墙、钻孔围护桩+旋喷桩止水帷幕+钢支撑(锚索)等。
3 各种支护形式的适用范围和施工方法3.1放坡开挖+喷锚(短钉)支护3.1.1适用范围本支护形式适用于周围场地开阔,周围无重要建筑物,地质条件主要以回填土、粘土、亚粘土、少量砂卵层及强风化岩层,只要求稳定,位移控制无严格要求,不适用于粉砂层厚和周边有承压水的基坑,本支护方式是价钱最便宜,回填土方较大。
我公司施工的长沙地铁项目西广场明挖地铁区间和出入段线明挖地铁区间使用的本支护方式。
3.1.2施工方法⑴开挖施工基坑采用挖掘机配合自卸车开挖,预留0.2m的边坡保护层人工刷坡,开挖作业高度确定每层挖深为1.5m~2m左右,分段开挖长度根据混凝土喷射机的生产能力确定纵向100m左右。
地铁明挖车站深基坑围护结构变形监测分析摘要:本文根据地铁车站深基坑围护结构形式,确定了土方开挖的合理施工工况顺序。
基于基坑土方开挖过程的监测结果,阐述了围护桩桩身位移、桩外土体沉降和桩身弯矩等变化规律,分析了监测数据变化产生的原因,为相似工程提供施工参考。
关键词:深基坑;围护结构;变形监测Subway Open-cut Station Deep Foundation Pit Structural Deformation Monitoring and AnalysisGao liang-yan,Wang zhen-xing,JI Zhi-yang(Henan Fifth Construction Group,Zhengzhou,Henan,450007)Abstract:Upon the envelope structure ofsubway deep foundation pit,the sequence of reasonable construction conditions was determined in this paper. Based on the results of monitoring by the excavation process,displacement pile body、settlement of soil outside pile and variation of bending moment were dicussed,and the reason of monitoring data changes was analyzed. The reference experience was provided for the same projects.Key words:deep foundation pit,envelope structure,deformation monitoring0 引言随着地下轨道交通工程事业的发展,深基坑工程在我国迅速开始建设,基坑在深度方面越挖越深,深基坑开挖过程的安全性成为亟待解决的重要问题。
地铁工程深基坑开挖围护结构处理原则和施工技术摘要:经济的发展,城镇化进程的加快,促进交通建设项目的增多。
地铁车站通常设置在城市繁华区,地铁车站的基坑围护结构及其周围土体一旦发生变形,就会直接影响到周围建筑物及公共设施的安全,因而要严格要求深基坑开挖围护结构,保证基坑变形在允许范围内,确保施工过程及使用过程中的周边建筑设施安全。
关键词:地铁施工;深基坑开挖;围护结构引言伴随着市场经济的不断发展和进步,地铁工程深基坑开挖维护结构受到了广泛关注,施工部门要积极建立健全科学化施工管理方案,建立健全完整的管控体系,有效实现施工管理水平的全面进步。
1 地铁车站深基坑施工特点相比普通建筑基坑,地铁车站的深基坑施工具有复杂性、不确定性和难度大等几个特点。
首先,地铁车站的深基坑工程规模大,工程设计、施工都更加复杂,这就加大了深基坑开挖围护结构的施工难度。
由于地铁车站特殊的地理位置,地下管线较为密集,施工过程中可能遇到如电力线路、通信线路、燃气管道等多种管线,存在较多的不确定性因素。
最后,地铁车站的深基坑开挖安全等级更高,要严格控制变形,防止地面沉降过大,兼顾环境保护等要求,因而具有更高的施工难度。
2 处理地铁车站深基坑开挖围护结构的原则(1)维护基坑挖掘结构。
在施工项目运行时,施工单位采取的施工方案一定要具有较强的科学性,创建完善的高水平施工体系,从而使工程管理工作的实效性得到较好的实现。
施工单位在施工时,一定要以理论为基础结合施工技术不断提升工程的施工效率,从而使深基坑围护结构的挖(2)保证基坑的安全性,并且将其作为选型管理工作的重点,因为地铁深基坑工程项目综合性具有一定的优势但是也存在相应的风险问题,这就需要相关技术人员在选型工作开展的过程中在理论基础上结合施工经验和技术能力对具体问题展开具体分析,充分研究基坑基础性结构的同时,有效选择稳定性和可靠性较好的施工方案。
最重要的是,在差异化城市体系内,要结合地质构成的差异建立完整的工程范围管理机制,并且全面落实系统化维护管理工作流程。
地铁深基坑各种常见支护类型施工总结中铁一局第五工程有限公司陈国康1 前言1.1深基坑支护的作用深基坑不论何种支护形式,它的作用主要是为了挡土、截水、保证坑底稳定的作用,同时可以承担必要的施工荷载、控制土体变形、保证基坑周边已有建筑物在施工过程中的安全,同时为在建地下结构工程施工提供起码的施工条件。
1.2深基坑支护形式的选择随着我国城市建设的规模越来越大,地铁和高层建筑基础设计越来越深,对深基坑支护要求越来越高,基坑开挖支护项目愈来愈多,而基坑支护技术具有技术复杂、综合性强的特点,它与水文地质勘察、支护计算、开挖作业方式、施工质量要求、监控和现场管理等诸多因素有密切关联,同时对工程工期、造价、和临近建筑物又有举足重轻的影响,而深基坑支护工程大多为临时性工程,设计院一般会综合考虑支护结构的安全、经济性、便利性及参考业主意见,合理选择支护方式。
2 地铁深基坑常见的几种支护方式地铁基坑支护应综合考虑场地工程地质与水文地质条件、基坑开挖深度、降排水条件、基础类型、周边环境对基坑侧壁变形控制的要求、基坑周边荷载、施工季节及施工条件、支护结构使用期限等因素,做到因地制宜、因时制宜,基坑支护常见方式:1、放坡开挖+喷锚支护、土钉墙、钢筋混凝土板桩、槽钢钢板桩、SMW工法桩、深层搅拌水泥土围护墙、地下连续墙、钻孔围护桩+旋喷桩止水帷幕+钢支撑(锚索)等。
3 各种支护形式的适用范围和施工方法3.1放坡开挖+喷锚(短钉)支护3.1.1适用范围本支护形式适用于周围场地开阔,周围无重要建筑物,地质条件主要以回填土、粘土、亚粘土、少量砂卵层及强风化岩层,只要求稳定,位移控制无严格要求,不适用于粉砂层厚和周边有承压水的基坑,本支护方式是价钱最便宜,回填土方较大。
我公司施工的长沙地铁项目西广场明挖地铁区间和出入段线明挖地铁区间使用的本支护方式。
3.1.2施工方法⑴开挖施工基坑采用挖掘机配合自卸车开挖,预留0.2m的边坡保护层人工刷坡,开挖作业高度确定每层挖深为1.5m~2m左右,分段开挖长度根据混凝土喷射机的生产能力确定纵向100m 左右。
武汉地铁二号线名都钻深基坑围护结构受力变形分析的开题报告开题报告:课题名称:武汉地铁二号线名都钻深基坑围护结构受力变形分析研究的问题:在地铁二号线名都站附近有一处深挖基坑工程,该基坑采用钻孔桩支撑结构,由于区域地质条件为复杂的沉积物和软岩层,基坑围护结构在施工和使用过程中容易受到各种力和变形的影响,而产生各种问题,如内部支护构件的损坏、变形或失稳等。
因此,本研究旨在通过对该基坑周围提取的实测数据,分析基坑内外土体的受力变形情况,为工程的施工和使用提供可靠的技术支持。
研究目的:1.通过对实测数据的处理,建立基坑围护结构受力变形的监测体系;2.对钻孔桩支撑结构在不同工程阶段下,基坑围护结构受力变形的影响因素进行探究;3.通过理论分析和数值模拟,分析基坑围护结构在不同受力作用下的变形机理;4.通过对分析结果的比较,提出基坑围护结构的优化建议和技术支持。
研究方法:1.实地调查:对工程所在区域进行实地考察,了解现场实际情况;2.数据处理:在工程所在区域安装变形监测仪器进行实测,对监测数据进行分析和处理;3.理论分析:通过探究基坑围护结构的力学性质和土力学性质,分析不同阶段下结构受力变形的影响因素;4.数值模拟:借助有限元软件进行数值模拟,分析基坑围护结构在不同受力作用下的应力变形规律;5.结果评估:将实测和计算结果进行对比,评估结论的准确性和可靠性;6.优化建议:针对基坑围护结构存在的问题,提出优化建议和技术支持。
研究意义:1.该研究可为类似基坑工程提供可靠的受力变形监测方法和技术支持;2.可以探究基坑围护结构在不同工程阶段下的变形机理,进一步提升地下基础工程质量和安全性;3.对于地铁二号线名都站附近地质情况类似的区域,可提供科学的施工和使用指导。
预期成果:1.针对深挖基坑工程,建立了受力变形监测体系;2.分析了基坑围护结构在不同受力作用下的应力变形规律;3.提出基坑围护结构的优化建议和技术支持;4.编写研究报告,撰写相关论文,参加学术会议,交流研究成果。
深基坑常用围护结构的优缺点分析及选择要】随着城市人口越来越多,地铁作为一种不受道路情况影响,能快速、安全运送乘客的交通系统被广泛运用。
地铁深基坑围护结构作为地铁车站施工的一个不可忽视的重要环节,如何确定安全可靠、经济适用的围护结构形式,尤为重要。
本文从围护结构的作用、形式、选择参考因素以及经济合理性等多方面详细阐述了如何选择一个合理使用的围护结构,同时简单讲述了在基坑围护结构施工时的注意事项,以期能够在大家进行类似工程的施工时起到一定的指导作用。
关键词】地铁深基坑围护结构随着城市人口的集中化,以及个人私有车辆的普及,城市交通情况日益紧张,为了改善人们的出行条件,各大城市也纷纷开始地下轨道交通工程的规划建设。
地铁拥有快捷、舒适、准时等优点,深受广大人民的喜爱。
地铁的施工总体来说包括车站及区间两大部分,其中地铁车站作为乘客乘坐地铁的构筑物,对地铁运营起到了至关重要的作用。
根据车站与地面相对位置关系分为高架车站、地面车站及地下车站,其中以地下车站居多。
地下车站的施工不可避免的存在深基坑开挖的问题,为了给基坑开挖及车站结构施作提供一个安全、稳定的工作环境,通常在基坑外侧先行施作围护结构,本文就主要针对围护结构的选择提出一些建议。
1 基坑围护体系的定义及几种主要形式基坑围护结构体系包括板(桩)墙、围檩(冠梁)及其他附属构件。
板(桩)墙主要承受基坑开挖卸荷所产生的土压力和水压力,并将此压力传递到支撑,是稳定基坑的一种施工临时挡墙结构。
地铁基坑所采用的围护结构形式很多,其施工方法、工艺和所用的施工机械也各异;因此,应根据基坑深度、工程地质和水文地质条件、地面环境条件等,特别要考虑到城市施工特点,经技术经济综合比较后确定。
我国常用的围护结构分为以下几种:(1)桩板式墙板式桩:通常采用H型钢背后加水平挡板的方式形成支护。
优点是造价低、施工简单、有障碍物时可改变间距;缺点是止水性差,地下水位高的地方不适用,坑壁不稳的地方不适用。
地铁车站深基坑开挖围护结构与施工技术研究作者:杨浩樊周正来源:《环球市场》2017年第01期摘要:文章通过结合某地铁车站深基坑围护施工实例,对该基坑采取地下连续墙的围护方式。
系统地总结了地下连续墙施工技术在深基坑围护工程中的具体应用,提出地下连续墙施工的相应施工技术要点,为同类工程提供参考借鉴。
关键词:地铁车站;深基坑开挖;围护结构一、工程概况本工程为某市一地铁工程的其中一站的车间深基坑开挖工程。
本地铁深车间基坑工程位于该市经济技术开发区,本工程在设计时采用明挖顺做法。
根据本工程的工程地质情况。
水位条件以及周边环境的情况,经过设计、施工等相关单位的共同探讨和分析之后,决定采用地下连续墙作围护结构兼作地下室外墙的二墙合一的方案,墙厚为800 mm,钢管的直径为609 mm。
本工程分为两段,分别为端头井段和标准段,两段的连续墙深度不同,端头井处的开挖深度为17.3 m,而地下连续墙的深度为30 m,标准段的开挖深度为15.7 m,相应的地下连续墙的深度则为28 m。
每幅地下连续墙的长度为4.4~6 m,布置形式主义有三种,分别为一字型,L字型以及Z字型,采用C35、P8水下混凝土。
在施工过程中应采用精密的仪器对基坑变形进行实时的检测,以达到动态施工控制的目的。
二、地铁车站深基坑开挖围护结构施工准备1、施工技术准备熟悉和审核施工图纸。
开工前对场地工程地质资料和水文地质资料、围护结构、土方开挖、盖挖路面施工图等各种施工图进行熟悉,在熟悉图纸的基础上完成图纸会审、设计交底工作。
依据施工图,编制可实施性的土方开挖施工方案。
依据设计文件、调查资料以及施工图纸,按照施工合同要求,制定经济合理的施工方案,报监理工程师审批后组织实施,并在开工前组织有关人员进行技术、安全交底。
测量复核。
根据设计单位提供的导线点、水准点和测量资料,对这些点进行复测;并将交桩复测报告上报监理工程师审核。
以测量控制点控制基坑开挖标高、基坑开挖限界等尺寸,同时为钢围檩、支撑安装等工序施工提供指导在土方开挖施工前制订详细的施工测量方案并在施工中执行。
郑州轨道交通深基坑围护结构的设计与思考摘要:本文介绍了郑州1号线一期车站深基坑围护结构的设计方案, 并结合郑州地区的地质情况,根据1号线一期车站深基坑实施过程中监测信息的反馈,总结了各种深基坑围护结构的优缺点及在本地区的适用情况,对后续轨道交通工程深基坑的设计提出建议。
关键词:郑州轨道交通;深基坑;围护结构abstract: the design of the deep excavation bracing structure for no.1 line of zhengzhou subway project is introduced in details. combined with the geological conditions of zhengzhou area, according to the feedback of monitoring information of deep foundation pit no.1 line of a station in the process of implementation, the advantages and disadvantages of retaining structure of deep foundation pit in various are summarized and suggestions to design of the follow-up track traffic engineering of deep foundation pit are put forward.key words: zhengzhou trace transport;deep foundation pit;bracing structure中图分类号:c913.32 文献标识码:a 文章编号:1.概述郑州市轨道交通1号线一期工程西起西流湖站,东至体育中心站,全长26.2公里,共设车站20座,均为地下站,计划2013年底通车。
浅谈建筑深基坑围护结构及其施工摘要:深基坑是贯穿整个建设工程的重要工程,而围护结构的施工是保证深基坑安全施工的重要前提。
在深基坑施工中,围护结构主要包括连接墙、灌注桩、土钉墙和锚杆等。
在整个施工过程中,采用符合国家相关标准的围护结构对提高施工质量至关重要。
关键词:建筑深基坑;围护结构;施工引言进入21世纪以来,随着城市化的趋势,高层建筑数量不断增加,地铁等城市轨道交通的建设越来越频繁,地下技术的建设也越来越多。
在这种情况下,深基坑围护结构在取得快速发展的同时,也面临着更高的技术和功能要求。
深基坑围护结构的选择是有效降低自身设计成本,同时保证深基坑工程安全高效运行,提高行业竞争力的必要条件。
目前,我国深基坑施工形势不容乐观,具有风险高、区域性强、完整性高、失控效应相对明显、环境影响要求高等特点。
1、深基坑施工技术特点建筑物的深基坑大多位于城市中心,靠近市政管线和周围建筑物。
因此,建筑深基坑的施工受到许多因素的影响,如建筑基础、地下管线和地下轨道。
随着建筑物的不断增加,对基坑深度的要求也越来越高,地下空间的开发也逐渐扩大。
城市地块面积逐渐缩小,对于一些大规模的建设和开发建设,往往采用土地出让来吸引开发商。
为了获得最大效益,开发商有效利用每一厘米土地。
在建筑设计过程中,他们会对地下室进行一些边界规划,这直接导致建筑面积的减少和施工难度的增加。
2、深基坑围护方法概述根据具体的建筑工程和建筑材料,有多种深基坑围护结构,如地下连续墙和钻孔灌注桩。
在实际的房屋结构施工中,它与建筑材料和特定的力学性能密切相关。
对于水泥搅拌桩,可以通过应用加劲钢形成柔性围护结构,也可以获得柔性排桩结构的止水结构。
其中,柔性围护结构法结合了水泥和钢材的止水和受力优势,在我国现阶段广泛应用的深基坑中具有良好的应用前景。
3、深基坑施工要点如果管沟和深基坑不倾斜,房屋可以保持基础底板处于平衡状态,确保施工顺利安全。
围护结构施工可以减少基坑出口的土方量,加快整个工程的进度,不干扰相邻道路、地下设备和建筑物的正常使用。
车站围护结构施工技术学习随着城市地下交通对地下空间的充分利用,促进了城市深基坑进程的发展,大深基坑的安全经济施工已经是一个值得关注的问题。
围护结构是保证地面以下建筑物基坑在岩土层开挖、地下结构安全施工、并使周围既有建筑物和地下管线不受损害的前提下,由人工所提供的一种可靠而使用的地下空间屏障。
深基坑四周一般设置垂直的挡土围护结构,一般是在开挖面基底下有一定深度的板(桩)墙结构。
深度较浅的亦可以采用放坡开挖的方式。
一、车站围护结构概念及比选1、基坑围护结构体系(1)基坑围护结构体系包括板(桩)墙、围檩(冠梁)及其他附属构件.板(桩)墙主要承受基坑开挖卸荷所产生的土压力和水压力,并将此压力传递到支撑,是稳定基坑的一种施工临时挡墙结构。
(2)地铁基坑所采用的围护结构形式很多,期施工方法、工艺和所用的施工机械也各异;因此,根据基坑深度、工程地质和水文地质、地面环境条件等(特别要考虑到城市施工特点)经技术经济综合比较后确定.2、深基坑围护结构类型(1)在我国应用比较多的有板柱式、柱列式、重力式挡墙、组合式以及土层锚杆、逆筑法、沉井等。
(2)不同类型围护结构的特点见表1表1 不同类型围护结构的特点1)SMW桩SMW桩挡土墙是利用搅拌设备就地切削土体,然后注入水泥类混合液搅拌形成均匀的挡墙,最后,在墙中插入型钢,即形成一种劲性复合围护结构。
这种围护结构的特点主要表现在止水性好,结构简单,型钢插入深度一般小于搅拌桩深度,施工速度快,型钢可以部分回收、重复利用。
2)地下连续墙地下连续墙主要有预制钢筋混凝土连续墙和现浇钢筋混凝土连续墙两类,通常地下连续墙一般指后者。
地下连续墙有如下有点:施工时振动小、噪音低,墙体刚度大,对周边地层扰动小;可适用于多种土层,除遇夹有孤石、大颗粒卵砾石等局部障碍物时会影响成槽效率外,对粘性土、无粘性土、卵砾石等各种地层均能高效成槽。
3)钻孔灌注桩围护结构钻孔灌注桩一般采用机械成孔。
地铁明挖基坑中多采用螺旋钻机、冲击式钻机和正反循环钻机等.对正反循环钻机,由于其采用泥浆护壁成孔,故成孔时噪音低,适于城区施工,在地铁基坑和高层建筑基坑中得到广泛应用。
深基坑围护结构内支撑轴力的监测及分析牟亚洲中铁十三局集团第二工程有限公司,广东深圳518083摘要:通过基坑内支撑的轴力监测及分析,探讨深基坑内支撑的受力变化规律以及用支撑轴力进行信息反馈的方法。
通过对深圳地铁2223标莲花西站基坑内支撑轴力的监测及分析,得出内支撑轴力随时间的变化是增长稳定型的,钢支撑架设后轴力快速增加并达到最大值,然后趋于稳定,通过监测得到的钢支撑轴力突变,可以对影响基坑稳定状态的异常情况起到信息反馈的作用,基坑中下部支撑受力较大,底部架设最晚的支撑也受到较大的轴力。
斜支撑的受力总体上较直支撑小,短支撑和长支撑的受力水平没有明显差别,为今后类似工程的施工起到一定的指导作用。
深基坑;围护结构;内支撑;监测U231+.3A1004-2954(2012)01-0084-04M oni t or i ng and A nal ys i s f or A xi al For ce of I nnerSuppor t s of D eep Foundat i on Pi tM u Y azhou2011-10-12作者简介:牟亚洲(1964-),女,高级工程师,1987年毕业于兰州铁道学院,工学学士。
图1内支撑监测点布置(单位:m m)卜段道钢支撑轴力,@@[1]李春辉.钢支撑在明挖地铁车站中的应用和受力分析[D].北京:北京工业大学,2011.@@[2]王光明,萧岩,卢常亘.深基坑钢支撑施加预加轴力的合理数值分析[J].市政技术,2006,24(5):336-339.@@[3]张明聚,由海亮,杜修力,等.北京地铁某车站明挖基坑施工监测分析[J].北京工业大学学报,2006,32(10):874-878. @@[4]姚燕明,周顺华,孙巍,等.支撑刚度及预加轴力对基坑变形和内力的影响[J].地下空间,2006,23(4):401-404.@@[1]张小旺.浅埋隧道施工过程仿真分析[D].郑州:郑州大学,2003. @@[2]蒋树屏,刘元雪,赵尚毅,等.浅埋偏压黄土连拱隧道施工方案有限元数值模拟[J].公路交通术,2005(1):94-99.@@[3]丁文其.龙山浅埋大跨连拱隧道方案优化分析[J].岩石力学与工程学报,2005,24(22):4042-4047.@@[4]程围峰.冠山隧道施工动态监测与有限元仿真模拟析[D].杭州:浙江大学,2007.@@[5]石坚,丁伟,赵宝.隧道开挖过程的数值模拟与分析[J].铁道建筑,2010(2):21-24.@@[6]唐伟,张红薇.浅埋偏压双连拱隧道施工顺序的有限元数值模拟分析[J].铁道标准设计,2011(5):62-65.@@[7]涂齐亮,董福云.郑西客运专线秦东大断面黄土隧道施工方法的三维数值模拟分析[J].铁道标准设计,2009(增刊):129-132. @@[8]中华人民共和国交通部.J T G D702004公路隧道设计规范[S].北京:人民交通出版社,2004.@@[9]张小旺,聂金生.高速公路浅埋隧道施工过程动态监三维有限元仿真分析[J].公路工程,2008,33(5):99-103.@@[10]刘允芳.岩体地应力与工程建设[M].武汉:湖北科学技术出版社,2000.。
对地铁车站围护结构的分析摘要:随着地铁在全国范围内的蓬勃发展,地铁车站的围护结构也多种多样,本文主要就几种常见的围护形式进行分析比较,尤其是近几年研发出来的新的围护结构形式,从而了解它们之间的差异性及各自的适用性,对以后围护结构的设计有很大的帮助。
关键词:围护结构、地下连续墙、排桩、TRD、SMW桩、钻孔咬合桩1.概述地下铁道是城市公共交通的骨干。
它具有节能、省地、运量大、全天候、无污染又安全等特点,特别适应于大中城市。
中国主要城市对地下铁道有较大需求,建设积极性较高,地下铁道交通发展迅猛,已有30多座城市建成了或正在新建、或拟就了建设规划。
2.对地铁车站的围护结构进行分析比较:2.1地下连续墙地下连续墙,一般定义为利用各种挖槽机械,借助于泥浆的护壁作用,在地下挖出窄而深的沟槽,并在其内浇注适当的材料而形成一道具有防渗水、挡土和承重功能的连续的地下墙体。
作为地铁车站围护结构的最常用的支护形式,在承载力和防水等方面有着巨大的优势,因此一直以来在地铁建设中有着广泛的应用,尤其是在沿海地区,有效的处理了软弱土的地基问题。
但是这种围护结构也有自身缺陷,主要是建设成本太高和对城市的市政管线建设有比较大的影响。
2.2 排桩排桩是以某种桩型按队列式布置组成的基坑支护结构。
排桩的应用也非常广泛,同时技术也很成熟,在许多内陆城市,包括西安等黄土地区中有着广泛的应用,最常使用的就是钻孔灌注桩。
排桩的承载力比较高,施工较地下连续墙容易,但不能解决防水的问题,一般施工中需在排桩的间隙处喷射桩间网喷混凝土,以解决防水问题。
排桩的缺点也同样是成本比较高,不是很经济。
下图1是西安某地铁车站的围护结构图,采用的就是排桩的型式。
图1图2是桩间网喷混凝土大样图,采用的是150x150的钢筋网,喷射100mm 厚的素混凝土。
图22.3 SMW桩SMW工法是以多轴型钻掘搅拌机在现场向一定深度进行钻掘,同时在钻头处喷出水泥系强化剂而与地基土反复混合搅拌,在各施工单元之间则采取重叠搭接施工,然后在水泥土混合体未结硬前插入H型钢或钢板作为其应力补强材,至水泥结硬,便形成一道具有一定强度和刚度的、连续完整的、无接缝的地下墙体。
地铁深基坑施工围护结构分析
作者:郭赛
来源:《环球市场》2017年第14期
摘要:地铁深基坑一般在人口密集、构筑物较多的市区,对基坑安全要求严格,深基坑具有很强的区域性,同一城市不同区域也有差异。
基坑工程的支护体系设计与施工和土方开挖都要因地制宜,根据本地情况进行,外地的经验可以借鉴,但不能简单搬用。
本文分析了不同围护结构的特点,以钻孔灌注桩为例,分析了桩体的倾斜对基坑的影响。
关键词:深基坑;围护结构;钻孔灌注桩;倾斜量
1、围护结构的形式
随着基坑的不断变深,变大,深基坑围护工程的风险性也在增加。
而基坑工程涉及土力学、流变学、结构力学、钢筋混凝土、钢结构等多门学科,且实践性较强,基坑工程的设计与施工两者紧密相连。
因此要正确地进行基坑围护结构的设计与施工,保证围护结构在施工中的安全及邻近建筑物和地下管线的安全[1]。
1、钢板桩墙。
成品制作,可反复使用,施工简单,但施工有噪声。
刚度小,变形大,与多道支撑结合,适用于水深4m以上,河床覆盖层较厚的砂类土、碎石土和半干性黏土以及风化岩层等,在软弱土层中也可采用。
在钢板桩新的时候止水性尚好,如有漏水现象,需增加防水措施。
2、SMW工法。
SMW工法也叫柱列式土壤水泥墙工法,即利用多轴型长螺旋钻孔机在土壤中钻孔,达到预定深度后,边提钻边从钻头端部注入适合不同工程连续墙的水泥浆,将其与原土壤进行搅拌,在原位置建成一段土壤水泥墙。
SMW工法对周边环境小,占用场地仅为其他施工方法的60%~80%,有利于保护周边的建筑、道路及空中、地下管线。
成柱质量可靠,连续施工防水效果好,工程造价低,施工速度快[2]。
3、地下连续墙。
地下连续墙是区别于传统施工方法的一种较为先进的地下工程结构形式和施工工艺。
它是在地面上用特殊的挖槽设备,沿着深基坑开挖工程的周边,在泥浆护臂的情况下,开挖一条狭长的深槽,在槽内放置钢筋笼并浇灌水下混凝土,筑成一段钢筋混凝土墙段。
然后将若干墙段连接成整体,形成一条连续的地下墙体。
它能在建筑物、构筑物密集地区施工,对邻近建筑物和地下管线的影响较小。
施工时振动小、噪声低,有利于城市建设环境中的环境保护。
刚度大,开挖深度大,可适用于所有地层,强度大、变位小,隔水性好,同时可兼做主体结构的一部分。
适用于各种地质条件,特别是砂卵石地层,但造价高、对废浆液难于处理。
4、钻孔灌注桩。
它是指在工程现场通过机械钻孔在地基土中形成桩孔,并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩。
刚度大,可用在深大基坑,在各种地基上均可用。
施工对周边地层、环境影响小。
需和止水措施配合使用,混凝土是在泥水中灌注的,因此混凝土质量较难控制。
施工质量的好坏对桩的承载力影响很大。
费工费时,成孔速度慢。
2、工程概况
北大营街站为地铁十号线与地铁四号线换乘站,位于北海街和合作街十字路口以西,其中十号线车站为地下二层三跨岛式车站,有效站台宽度14m。
十号线车站设计起点里程为
K13+476.907,车站终点里程为K13+665.917,车站计算站台中心里程为K13+587.107,车站全长189.0m,结构标准段宽度22.7m,顶板覆土约3.9~4.4m,车站底板埋深约18.25m。
车站共设3个出入口,1个紧急疏散口,2个风道。
车站总建筑面积8885.33㎡。
车站主体采用盖挖顺作法施工,支护结构采用钻孔灌注桩+钢支撑基坑围护,坑外降水。
车站1、2号出入口采用明暗挖法结合施工;车站1号风道为明挖法施工;紧急疏散口为竖井+暗挖法施工;3号出入口、2号风道、换乘通道结构不在我单位施工范围内[3]。
北大营街站附属结构基坑南北约50m宽、东西约120m长,基坑面积5500㎡;基坑深11.5m,围护结构采用钻孔灌注桩+钢支撑支护体系。
3、监测数据分析
施工监测是信息化施工的重要组成部分,对于复杂环境下的关键施工区段尤为重要。
可以分析车站开挖周围土体在施工过程中的变形特征,明确工程施工对原始地层的影响程度及其潜在风险;可以分析围护桩及支撑的受力变形情况,并进一步进行稳定性分析;可以及时分析施工方法的实施效果,反馈相关信息,对开挖、支护参数进行及时调整。
一般来说,基坑的变形测量工作应从施工前开始,到结构稳定后终止。
测量前应对施工现场工程土质情况及支护工程进行原始记录;当天气、地震等环境因素显著变化时,应增加观测频率,基坑结构体与土体趋于稳定期间可延长观测频率,剧烈变动期间应缩短观测频率。
主体结构基坑围护采用钻孔灌注桩,桩体深层水平位移使用测斜管测斜仪,每天监测一次,半米一侧。
如图一所示,6.1~6.11分别表示采集数值的日期,横轴表示开挖深度,纵轴表示本次累计位移变化量。
从图中可以看出,随着时间(开挖深度)的增加,变形位移曲线呈现出弓形。
桩体的变形不仅发生在开挖面以上,开挖面以下也会产生一定的变形。
所以保证围护桩有足够的入土深度是必要的。
地表监测使用电子水准仪,精度小于0.3mm,监测点布置在基坑周围5到10米,监测频率每天一测。
如图二所示,地表沉降随着基坑开挖深度变深,沉降量会加剧下沉,然后到达一定沉降量后,下沉趋势放缓,保持一个恒定的状态。
DM-8-1沉降偏大,已近8mm,尽管还在控制值内,但应加强监测,或做一些地表加固措施。
4、结论
地铁施工中,当基坑支护失效时,会造成邻近房屋、地下管线及道路的开裂,引发工程纠纷,甚至出现严重的破坏,造成重大的经济损失及人员的伤亡。
因此,深基坑必须进行支护设计。
现场监测人员应按着施工监测方案,及时、准确的进行现场监测,保证每个监测点沉降量、位移值均在控制值内,若出现问题及时上报,解决,确保安全施工。
参考文献:
[1]袁金荣,赵福勇.基坑变形预测的时间序列分析[J].土木工程学报,2001,34(6):55-59.
[2]徐浩峰,应宏伟,朱向荣.时序分析预报基坑周围建筑物沉降[J].建筑技术,2003,34(2): 109-110.
[3]廖野澜.监测位移的灰色预报[J].岩石力学与工程学报,1996,15(3):269-274.。