高福如
(中國有色金屬工業西安勘察設計研究院有限公司 陜西西安 710054)
城市化發展帶來的地面建設擁擠現象,帶來了地下空間的利用程度不斷加深,而且很多城市的地鐵車站深基坑建設已經向著更深和更大的方向發展。因為車站的基坑建設地點一般是在城市繁華地區,對周邊的建筑物、橋梁、道路和地下管線會帶來很大的影響,而且會對土體造成一定的影響。如果在開挖的過程中對土體的變形控制力度不足,就會對周邊環境造成巨大的影響。所以說,當前比較迫切的問題是保證地鐵車站的深基坑在開挖過程中能夠保證支護工作安全合理,并且對周邊環境進行保護,從而為相關建設帶來更大的經濟效益和社會效益[1]。
實際上,深基坑開挖是一個卸載過程,會對周邊的地層造成破壞,也會改變原有的土體結構初始的平衡狀態,從而引起一種土體應力場的變化。這種情況下,在對深基坑進行開挖過程中會導致土體順著挖掘方向進行滑動,最終產生坑底土體的一種回彈狀態,還會使擋土結構發生變化,從而導致基坑周邊土層的一種變形。這種工程建設實際上是通過對土體的一種破壞來保持平衡,然后導致土體變形之后再進行相關的支撐工作。而且在對我深基坑進行建設的過程中,一旦支護結構出現變形的情況,也會導致周邊土體的一種變形,甚至會引起一種土體的豎向沉降和橫向移動現象。在這種情況下就會對周邊建筑物和地下管道造成不良影響[2]。
在進行地鐵車站的深基坑開挖過程中對周邊建筑物的影響方式主要是不均勻沉降問題,是因為護坡樁發生變形以及基坑降水問題造成的。主要是由建筑物下方的土體發生了沉降變形問題之后引起的一種建筑物變形問題。因為車站深基坑施工的周邊環境是密集的建筑物群,施工建設地點比較狹窄,而且一些價值和意義比較高的建筑物對深基坑的開挖支護工作提出了更高的要求,如果支護工作存在問題,就會導致變形過大的問題,使得周邊的建筑物也會出現沉降和變形的問題[3]。這種情況下建筑物主要會出現以下幾種問題:
(1)建筑物表層的瓷磚出現脫落;
(2)建筑物周邊的地表出現塌陷和臺階錯位的現象;
(3)建筑物的墻體和柱體出現裂縫;
(4)建筑物出現塌陷和倒塌的現象。
在進行深基坑的開挖過程中需要做好降水工作,而這種降水工作也會對周邊建筑物產生一定的影響。首先,因為深基坑降水會引起地下水位的下降,這種情況下就會造成周邊地表層的下降,而地下水的滲透作用也會破壞支護結構,從而對建筑物產生一定的破壞。因為深基坑進行降水工作會破壞基坑內原有的一種水土平衡狀態,會造成土體的開裂。而在開挖過程中采用的一些井點降水工作在降低水位的同時也會引起地面沉降的問題,甚至會形成一個地面沉降變形區,導致這個范圍內的建筑物、道路、管道等設施因為這種不不均勻沉降現象出現斷裂和傾斜問題,這樣不僅會影響其正常使用,還會引發安全事故。而且因為在進行沉降工作的過程中會排水現象,這種排水工作造成的土體凝結變形也會破壞土體的原有平衡狀態,使建筑物的地基土體的承載能力下降,從而引發建筑物的不均勻沉降變形問題,甚至會引起建筑物的傾斜和倒塌現象。而降水過程中一旦出現涌沙現象,也會對周邊建筑物帶來破壞[4]。
在開挖過程中確定施工參數時可以采用時空效應原理,這種原理主要是對需要進行開挖的實際施工地點進行土體調查,深入了解一些基坑土體的特性,并且利用開挖過程中土體的位移變化規律來進行有效的控制,從而有效的解決土體變形問題。實際上,這種原理是對施工過程進行全方位的控制,按照工序進行相應的分解控制,進行階段性建設,是通過在空間上規定尺寸的大小和在時間上規定施工時限,來進行空間和時間的有機結合,實現操作的規范化和標準化[5]。
在進行深基坑的開挖過程中,需要按照時空效應原理,結合監測數據5來進行施工建設。這種施工需要在保證施工質量的同時進行快速施工,盡可能的減少深基坑的暴露時間。在這種情況下就要對施工過程實行全方位的監測工作,并且嚴格記錄監測數據,對數據結構進行分析之后制定一個科學合理的施工方案。
在進行深基坑的開挖過程中需要重視降排水的效果,并且需要做好基坑工程的明水排放工作和暗水降排工作,而且要正確應用降水技術,盡可能的減少因為降水工作對周邊建筑物帶來的不良影響。在這種情況下,要根據實際建設要求和周邊建筑物的保護要求來選擇降水技術,并且在應用過程中做好對周邊建筑物的保護工作,降低因為降水工作引起的建筑物變形和沉降問題,對建筑物實行有效的保護。
在進行深基坑的開挖之前,首先要做好對周邊環境的調查工作,對于一些價值和意義比較大、施工過程中可能產生的影響比較大的建筑物和管線提前進行加固處理。對于那些距離施工地點比較近的建筑物也要提前做好加固處理,這種加固處理主要包括對袖閥管進行注漿和對地面進行注漿工作,通過這種加固措施來對周邊建筑物進行保護,并且可以使施工過程中產生的不良影響有效的降低。
在進行地鐵車站的深基坑進行開挖之前,需要對整體工程建設進行綜合預測,對施工過程中可能出現的一些安全隱患和對周邊環境產生的不良影響進行判斷,并制定一個科學有效的應急措施,一旦在施工過程中出現突發事件和緊急情況,就要立刻進行處理,盡可能的減少對施工人員和周邊建筑物造成的巨大經濟損失。這種應急預案需要根據實際施工情況進行不斷的調整,并且我需要引進一些先進的監測技術和設施對施工過程中存在的一些安全隱患進行監測。
綜上所述,在對我國城市地鐵車站深基坑進行開挖的過程中,需要做好對周邊環境的保護工作,避免因為相關建設破壞周邊環境,影響居民的日常生活。在進行保護工作時需要根據實際建設地點對工程施工過程進行要求,盡可能的降低深基坑開挖過程中所帶來的一些不良影響因素,使地鐵車站能夠進行更好的建設。在這個基礎上,加強深基坑的建設工作也是一項非常重要的工作,相信隨著相關技術的引進和解決措施的實行,我國的地鐵車站深基坑將會建設的更加穩固,對周邊環境的影響程度將會不斷降低,從而帶來更好的效益。