地铁车站基坑软土地基处理分析论文_邓磊

中铁十一局集团城市轨道工程有限公司 430100

摘要:地铁车站的施工中,需要通过建立基坑完成相关的具体建设任务,但是在一些区域中,基坑中的软土层会降低承力水平,需要对其进行全面专业地处理之后,在提高硬度的基础上才可以完成具体的建设任务。本文分析了地铁车站基坑软土地基处理工作技术类型,在此基础上研究了具体的处理技术,以最大限度提高地铁车站的建设质量。

关键词:地铁车站;基坑制作;软土地基处理

引言

地铁车站基坑软土地基的处理过程,要全面充分考虑各类施工技术可否在特殊地下空间和环境中使用,以防止选用的技术与地下空间不匹配导致无法具体应用问题。此外要根据不同技术的类型分析,防止地铁施工中采用了不正确的方法,导致实际的强化工作运用不合理,或者对于地铁线路的周边地面建筑造成不利影响。

一、地铁车站基坑软土地基的处理意义

(一)提高地基强度

只有地基强度符合要求时,才可以防止在后续系统过程中导致相关设备无法被正确的安装,尤其是对于地铁车站施工过程中的钻孔灌注桩,要求在基坑清理完成之后,才可以对其进行正确合理的施工[1]。在软土地基的处理阶段,一个最直接的目的就是能够提高地基的承力水平,基于此才可以提高地铁线路中所有工程的完成质量,同时可以防止在后续的施工中,对于地铁线路沿线的地面建筑造成负面干扰。

(二)提高管理水平

在管理水平的提高阶段,各类施工企业都会在不同的工程项目建设中,了解当前管理体系中存在的问题,并获得后续的施工经验,让企业能够在技术储备方面获得更好的发展。由于地铁地下空间的特殊环境,所以在实际的施工中需要依照多类技术协同使用的模式完成对于软土地基的科学有效处理,该过程中一方面可以提高对于各类设备的管理水平,另一方面可以提高所有工作体系的衔接质量,从而让企业的管理工作规章制度的建立更为完善。

(三)提高系统稳定

在地铁车站基坑的建设过程中,其需要发挥的功能包括对各类设备的支撑、相关工程设施的配置等,只有要求整个施工系统能够保持稳定运行状态,才可以防范出现安全风险,并且让已经建立的各工作体系可以正常稳定运行。在具体的工作过程,可以通过对于各类参数的实践探讨和发掘,让该系统的后续运行质量获得全面性的发展,确保地铁车站的施工质量符合设计要求。

二、地铁车站基坑软土地基的处理方法

(一)地质勘查技术

地质勘查工作的目的是研究基坑施工区域中该地区的软土层构成形式,研究的项目包括地下水文条件、软土层的主要分布厚度、软土的具体类型等,并采用专业合理的工作手段提高对于软土地基的处理水平[2]。在具体的工作中,一方面要根据当前已经完成的测量任务进行全面化的探讨和研究,分析各个区域的实际建设标准和相关工作要求,从而让最终获得的综合性数据具有更高的可靠性,另一方面需要全面性探讨地质勘查过程中的地下水源环境,包括地下水距离地表高度、地下水流路径的铺排方式、地下水的总储量等,同时在一些特殊环境下,还需要研究该软土层是否能够接触地下水,要通过对于所有参数的综合性探讨和研究之后,才可以根据后续的工作标准选择正确的软土地基处理方法。

(二)砂石换填技术

砂石换填技术的工作原理是,采用人工制造的砂石材料替换原有的软土材料,尤其是对于软土层中不存在较大粒径的土层中,采用砂石换填技术可以取得更好的作业优势。在该项技术的具体操作阶段,首先要求根据已经设立的专业从业指标详细研究砂石配比情况,另外对于砂石层和砂石垫层底部,需要保证这两个层级处于同一深度,对于深度无法保持完全相同情况,则按照先浅后深的施工顺序完成具体的工作任务。其次需要在具体的铺垫过程中提高砂石材料的厚度和密实度,要求在所有材料合理加入之后需要对其进行夯实处理,并且通常情况下垫层的衔接区域需要设置为斜坡,若使用碎石作为垫层原料,还需要在铺垫层的底部设置细砂层。最后是对于各类已经制造的建材进行全面化的铺垫,要求在完成质量检测工作之后,将其倒入已经建成的基坑内部,并通过专业化的夯实操作,防止铺垫的砂石层中含有过大的间隙,从而为后续的砂石层稳定性提高工作造成了困难。

(三)强夯置换技术

强夯置换技术的原理是通过对该项技术的使用,直接向软土层中施加压力和冲击力,在破坏原有土层结构的基础之上提高土层之间的密实度,通常该方法适用于土壤颗粒本身具有较高连接强度的区域,但是该方法存在两个缺陷,其一是对于操作空间的要求较高,通常夯锤需要下落距离较大,上升高度为10到40米,才可以向地面施加足够的冲击力,其二是当土层的厚度过高时,该技术无法提高对于整个土层的夯实水平,导致在地铁车站的长期运行中,会逐渐出现地面沉降缺陷,考虑到地铁车站地下施工过程中的难度和施工内容,该方法通常不建议使用,而在具体的应用阶段需要在钻孔之后,向该区域孔洞中加入砂石材料并对其夯实后,可以让形成的挤压效果大幅度提高土层密实度。

(四)水泥搅拌桩技术

水泥搅拌桩技术为当前软土层处理过程中的最常见技术手段,该方法的技术原理是在现有的软土层中,通过水泥搅拌桩施工方法向其中加入水泥材料,并通过加压的方式让水泥能够逐渐渗入土壤和土层之后,水泥材料会和原有的土壤颗粒形成水凝胶体,在经过了后续的持续冲击或者土层的干燥工作后,则该胶体的强度会逐渐提高,从而全面地改善了土层性质,该方法能够适用于高大深度的软土地基处理阶段[3]。比如在某地铁车站的基坑处理阶段,采用水泥搅拌桩技术,确定了整个工作区域的占地面积以及土层的深度,让最终建设的水泥搅拌桩总长度为4600米,之后采用水泥和石灰作为固化剂,对基坑周边进行了临时性加固,通过生成的凝胶体提高了该土层的成承力水平。

(五)技术实施监管技术

在具体的施工过程,需要通过对于当前地质沉降量和位移量的全面研究,探讨该土层的实际密实度和处理水平是否能够达到预期要求,要采取专业化的测量技术研究各种任务的完成质量。采用的设备包括位移探测器、地表沉降测量装置等,并具体研究在不同实践段内的测量结果。测量数据分为本次测量过程中产生的沉降量和总沉降量两个参数,以全面化研究具体的处理质量是否能够达到预期要求。比如在某地铁车站的软土层处理过程,通过对于相关技术的使用,在规定的工作期间内完成了相关施工任务,而之后通过在地表以及基坑周边区域设置变形量分析装置,详细研究了该区域的实际变形量,并且可以和建立的工作标准结合,获得的测量结果如下图所示:

图1 某工程项目的基坑参数变化量

从中可以看到,在不同的时间段之内,该结构能够产生一定的变形,但是整体的变化幅度较小,并且通过对于该土层的原有体系的分析,可以确定经过处理加工之后获得的土层强度可以支持后续的施工要求。

结论

综上所述,地铁车站深基坑软土层的处理中,可以采用的技术包括水泥搅拌桩处理法、砂石换填技术以及强化夯实技术等,需要根据该项目的实际建设指标合理确定。在完成了具体的处理任务之后,要通过对于该深基坑的相关参数分析和研究,确定变形量是否能够满足安全管理标准,只有所有参数符合指标的情况下,才可认为该工程可以支持后续的施工项目要求。

参考文献:

[1]王森辉.深基坑工程对周边既有地铁车站的影响分析[J].广东土木与建筑,2020,27(03):8-10.

[2]孙晨.地铁车站深基坑监测与分析[J].建材与装饰,2020(08):277-278.

[3]崔红利,钟鸣洋,朱运明,等.复杂地铁车站深基坑开挖对周围环境影响及监测分析[J].四川建筑,2020,40(01):101-103.

论文作者:邓磊

论文发表刊物:《基层建设》2019年第33期

论文发表时间:2020/4/30

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