地铁车站基坑稳定性及变形控制论文_鲁昆明

地铁车站基坑稳定性及变形控制论文_鲁昆明

长安大学 西安 710064

摘要:本文从地铁车站的基坑建设问题出发,介绍了车站基坑施工的重难点部分,并且结合工程案例,对地铁车站基坑建设的稳定性控制提出相应见解,通过对地铁车站基坑变形问题的研究,提出了变形控制的有效措施,以此为地铁车站的基坑设计工作与基坑维护工作提出一定建议。

关键词:地铁车站;基坑;稳定性;变形控制

随着经济的发展和城市化的推进,地铁作为现代化的公共交通工具,有效缓解了人们出行对于公共交通的需求缺口,由于地铁系统在安全性、舒适性、速度以及方便性等方面具有传统交通工具不可比拟的优势,因此城市建设部门越来越重视以地铁交通为主的城市轨道交通系统的建设,在我国的一、二线大城市,已经普遍开始建设地铁系统。与之相对的是,地铁在建设过程中也面临着一系列技术上的障碍,其中就包含了本文所论述的地铁车站基坑建设,因此本文主要针对地铁车站建设过程中出现的基坑变形问题进行了分析。

1地铁车站基坑建设概述

地铁普遍建设在城市中心地带,并且城市中心地带的地下环境较为复杂,周围大型建筑物与市政设施较多,因此地铁车站基坑以及相应区间往往受到建设环境的限制,基坑与建筑物的间距较近,容易产生一定的问题。由于地铁建设于城市的地表之下,因此基坑问题种类多,且问题的复杂程度较高,容易引起其他问题。地铁工程的建设周期长、投资巨大且对周围环境的影响大,因此地铁车站的基坑建设影响到地铁工程的方方面面。

2影响地铁车站基坑稳定性的主要因素

2.1自然因素

自然因素主要是指施工区域的地质因素和水文因素,地质条件主要是地形、地貌以及岩层的物理构造和化学构造,比如重庆市地铁车站系统中的华龙站在进行施工的时候,车站处于丘陵剥蚀型地貌上,并且由于地表的岩石形态存在不稳定性,极容易受到人类活动的影响。由于该车站建设区域富含地下水,并且受到地形以及地下裂缝的影响,华龙站区域的地下水主要分为松散层孔隙水和基岩裂隙水,不同的地下水类型都会对地铁车站的基坑建设起到不同的影响。

2.2基坑设计因素

基坑设计方案中的设计面积以及设计形状都会对基坑施工过程中的变形问题产生重要影响,如果基坑开挖的面积以及形状不合理都会导致施工过程中出现技术性障碍。在实际的施工过程中,如果基坑的开挖深度较深,还会添加设计中所未规划的冠梁结构,以此使得整个基坑的支护体系有效发挥作用,减缓基坑变形,维护基坑的稳定,如果开挖深度较深的同时,基坑施工区域的地质构造还复杂多变,就应该设置腰梁,以此加强整个基坑支护体系的稳定性。

2.3施工因素

除了自然因素和设计因素之外,施工过程中的施工因素也会对基坑的稳定性造成一定影响,施工因素主要指的是施工过程中的施工人员的专业水平以及安全意识,此外还有对基坑施工过程中的施工管理。从当前的基坑建设来看,如果施工人员的施工技术达不到标准要求,并且缺乏相应的安全意识,往往会导致基坑建设过程中出现违规操作,从而影响基坑的稳定性。此外,由于缺乏对于基坑施工过程的动态管理,导致施工中出现的违规现象不能及时纠正,从而埋下安全风险。因此,除了自然因素和基坑设计因素之外,施工过程中的技术因素、思想因素以及管理因素也是影响基坑稳定性的重要因素。

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3地铁车站基坑开挖方法

针对地铁车站基坑施工过程中存在的自然因素、设计因素以及施工因素,本文以明挖法、盖挖法为例对地铁车站基坑的施工方法进行了简述。

3.1明挖法

明挖法就是在对地下工程进行施工的时候,将基坑按照从上到下的顺序开挖,以此满足结构设计需求,并且在施工过程中每挖固定距离就需要安装相关的护坡处理架设,到达工程要求深度之后开始修建工程主体并添加相应的防水设计,最后恢复地表原貌。由于明挖法的施工难度较小,并且施工量较少,因此在地下商场、地铁站等地下工程的建设过程中,大多采取明挖法进行施工。

明挖法主要由无支护边坡开挖和基坑支护开挖组成,无支护边坡开挖在施工过程中不需要设置支护设备,并且由于其施工范围较大,因此在修建地下工程的主体结构时,不需要进行额外布局,但是无支护边坡开挖的显著缺点是工程量大且场地占用问题比较明显,因此无支护边坡开挖主要用于大型、空旷场地的地下工程建设。对于地铁站等城市地下工程,在实际施工过程中往往采取基坑支护开挖法,在施工过程中需要采取侧壁支护加固措施来提高基坑的稳定性并且减少对邻近建筑物的影响。本文所论述的基坑支护开挖法中的基坑支护结构也就是侧壁支护加固措施主要有支护墙桩、支撑系统、围檩以及土钉等等,支护结构的性能直接关系到基坑的稳定性以及地下工程的使用质量。因此,在进行地铁车站基坑建设的过程中,需要根据在建工程的工程规模、地质水文条件、设计因素以及施工因素来选择合适的明挖施工方法。

3.2盖挖法

盖挖法一般是指在进行地铁车站开挖过程中,从地面开始向下开挖,当达到一定深度后,对顶部实施封闭处理,而其余工程均在封闭顶盖条件下继续进行施工。通常情况下,在对地铁车站主体结构施工过程中,既可以选择顺作,也可以选择逆作。在城市比较繁忙的地带进行地铁车站修建时,往往会选择盖挖法,其既可以确保道路交通的顺畅,而且还可以保证地铁车站基坑施工的进度和质量。

3.3爆破法

由于地铁车站基坑开挖受到开挖深度、面积、岩石性质、岩层分布等情况的影响,导致其开挖石方量比较大,此时为了缩短工期,加快施工进度,可以选择中深孔爆破方案。在进行地铁车站基坑爆破开挖设计过程中,需要对爆破地震波对周边构筑物影响、基坑稳定性给予综合考虑,同时还需要对灰尘、飞石等对周边环境的影响给予考虑。根据爆破振速监测结果来对爆破参数进行适当的调整,以此来达到理想的爆破效果,确保地铁车站基坑的整体稳定性。

4小结

本文首先对地铁车站基坑建设进行了大体上的论述,主要对影响地铁车站基坑稳定性的影响因素进行了分析,并且针对影响因素提出了明挖法,根据明挖法的适用条件以及影响因素对不同类型工程的施工作业分别进行阐述,希望通过本文的分析可以为地铁车站基坑的施工提供一定参考。

参考文献:

[1]范贝贝,马学祥.地铁车站围护结构施工对基坑环境的影响分析[J].科技视界,2015,(6):67-68.

[2]赵建武.地铁车站明挖基坑围护结构稳定性的思考[J].工程技术研究,2018,(2):65-66.

[3]伍建.地铁车站基坑支护结构设计优化分析[J].城市建设理论研究(电子版),2014,(17):58-59.

论文作者:鲁昆明

论文发表刊物:《基层建设》2019年第2期

论文发表时间:2019/4/23

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