張意東
摘要∶面對持續、快速發展的經濟環境,以道路橋梁、城市地鐵、地下綜合管廊等為代表的市政工程有極大進步。而上述多種工程,均會面臨著基 坑建設問題,尤其是深基坑的處置,因其綜合性、復雜性特征,往往需有較高技術條件,深基坑的處理始終是市政工程繞不過的難題。本文對城市地鐵工程深基坑支護施工技術進行探討。
關鍵詞∶城市地鐵:深基坑:支護施工:技術
1深基坑支護技術概述
作為保障基坑安全的結構體系,支護技術主要起到支撐、保護、加固等作用,可使基坑坑壁更為穩定,消除基坑施工中的不穩定因素,盡可能地保障地鐵工程地下施工安全。不僅如此,支護技術的實施,更是地鐵深 基坑作業的必要環節,區別在于技術選擇上的不同。要想達成工程安全目標,需持續開展支護技術研究,在技術標準要求下,創新應用支護技術,并結合工程需要與基坑特點,對支護體系予以合理設計,更好地服務于地 鐵深基坑施工。
2支護施工主要技術類型
面對復雜地鐵項目,在地下空間開挖中,要合理選用開挖方法與支護 技術,在保證地鐵深基坑安全同時,也要滿足其進度要求,合理、高效實施支護作業,開挖與支護相關技術類型具體如下:
2.1土方開挖施工技術
在地鐵項目具體實施時,首先要解決的便是土方開挖問題,其中,主要有兩種作業方式:
2.1.1明挖法
對于地鐵施工路段較為平坦、開闊的情況,較為適用明挖法,這在國 內地鐵項目中多有應用。在實施時,需先將地面挖開,使基坑達到設計尺 寸與高程,然后在此基礎上構造建筑主體,并做好防降水作業,而破開的地面還需予以恢復。在明挖法中,需要對地鐵地下部分進行露天作業,這 其中便涉及深基坑開挖問題。要想達到明挖法預期效果,必須要選擇合適支護類型,并對地下水進行科學控制,確保明挖施工有序開展。但在完成 內部構造后,明挖部位還需進行覆蓋回填。若城市地鐵路段屬于淺埋結構或施工便利,可選用明挖法予以施工,而其在結構形式上又有兩類:一是無支護放坡開挖,盡管施工簡單且無須支護,但對場地要求打,也伴隨更大的開挖量,對城市地鐵建設環境不符;二是基坑支護開挖,考慮地鐵地處市內環境,開挖條件較為有限,且要注意相鄰建筑與坑壁穩定,必須將開挖與支護相結合,通常意義上,需結合地鐵基坑開挖需要,合理選擇或配合使用錨桿、土釘、連續墻等。
2.1.2蓋挖法
面對復雜城市環境,明挖法有時難以使用,尤其是在建筑密集區或重要交通區域,蓋挖法的使用,可有效應對復雜地鐵工程,有效穿越建筑、公路等地鐵工程障礙,消除不必要的施工隱患。在實際應用時,結合其結構特點,蓋挖法又可以有兩種作業方式:一是順作法,也就是先行進行覆蓋結構的搭建,然后以此為基礎,逐步深人開挖,并隨時進行橫撐的加設,當達到預設標高后,在自下往上進行施工建設,完成地下構造后再覆土回填; 二是逆作法,在施工初期階段,基本與順作法相同,均需進行基坑開挖與圍護,但需要先行進行土模頂板的澆筑,然后以此為基礎回填并恢復路面,地下構造的施工需留待后續進行。但相較于明挖法,從施工難度與成本分析,蓋挖法并不占優勢,需要進行覆蓋施工,消耗更多的材料,但蓋挖法更為安全,可減少對地面影響,需結合地鐵工程特點,合理化選擇開挖方法。
2.2錨桿支護施工技術
為達到穩固坑壁的效果,通常會選用錨桿支護,借助設于巖土中的錨桿,可提高巖土穩定性,使地鐵深基坑作業更為安全。要合理選擇錨桿類型,如預應力錨桿、摩擦性錨桿等,所用錨桿也需有足夠強度,且要注意錨桿體系設計,使其形成組合梁效果,更好地發揮支護作用。錨桿多用于地鐵深基坑作業,不僅其支護效果有保障,而且支護施工操作靈活,多作為深基坑支護的首選方式。
2.3土釘墻支護施工技術
為確保開挖面穩定,在地鐵深基坑作業時,有時會用到土釘墻支護,其施工流程并不復雜,主要涉及鉆孔、插筋和注漿等環節,便于控制墻后土體變形量,避免土釘墻結構受到外界因素的干擾。在將其應用時一定要 注意土釘墻的墻面坡度達標,同時為了提高面層與土釘連接強度,應當采取一定的加強措施,借助承壓板與鋼筋實現連接目的,隨后形成復合土釘墻結構,減少復雜、多變外界環境對地鐵巖土工程深基坑支護的影響。土 釘墻支護的優勢在于:首先是土釘復合體穩定性更強,可使地鐵深基坑邊坡更為穩定;其次是土釘墻作業簡單,相較于錨桿,其所用的土釘長度較小,也不用施加預應力,土釘支護效率高;再次,土釘墻占地甚少,較適用于空間狹小、放坡困難的深基坑支護;最后,土釘墻抗變形性強且施工噪聲小,可用于城市環境下地鐵基坑開挖。
2.4鋼板樁支護施工技術
在實際工程中,鑒于地鐵工程深基坑施工的特點,應采取必要支護手 段,提高巖土工程穩定性和安全性,解決好系統性和復雜性施工問題。當 涉及鋼板樁支護施工技術時,通常需要采取合理的措施來處理熱軋型鋼,提高鋼板樁強度。將鋼板樁用于深基坑支護,能夠起到明顯的支護作用。 當涉及具體鋼板樁支護施工時,比較常用的施工技術為鉗口式處理和鎖扣式處理,借助這兩項技術能夠高效實現其與鋼板連接的目的,提高板樁墻 結構的完整性。在進行深基坑支護施工的過程中,應當充分利用板樁墻的優勢(擋水性和擋土性),降低地鐵深基坑施工事故幾率,帶來更高的項目安全效益。
2.5深層攪拌樁支護
出于穩定基坑邊坡需要,通常會用到該技術,而由于深層攪拌樁支護對于施工環境有著特殊要求,一般來說,其施工深度不應當超過7米,有利于發揮該技術的優勢,改善深層攪拌樁支護效果。與此同時,地鐵深基坑施工單位還應把握好基坑邊緣設置問題,控制其范圍,重點把控好其和紅線間的距離。在工程中需要使用深層攪拌樁支護施工技術來開展施工時,通常會用到大量水泥,要求施工單位一定要提前做好調研工作,預估好具體水泥用量,以免出現不必要浪費,在此基礎上充分發揮深層攪拌樁支護施工技術優勢,改善工程的擋土效果。
2.6排樁支護施工技術
在地鐵基坑開挖后,為滿足其擋土需要,通常會設置排樁,其樁體主要為鉆孔灌注樁,需將其以特定排布設于地鐵深基坑周圍。在具體應用時,樁體排布與間距控制很是關鍵,這關系排樁支護效果,若樁間距設置不當,將不能發揮樁列作用。排樁在結構上除了支護樁外,通常還包括防滲帷幕、支撐等結構,當用作地鐵深基坑支護時,需要合理選擇其結構形式,如懸臂式、錨桿式等。
2.7地下連續墻支護
在地鐵項目實施中,借助于專業挖槽設備,可在深基坑周邊開挖出深槽,然后以此為基礎,進行地下連續墻的澆筑,可有效發揮承重、防水、擋土等功效,多用于軟土隧道路段,對于改善地鐵深基坑施工環境很有幫助。而且,在地鐵深基坑施工中,地下連續墻支護表現出較大優勢,工效高且成本低,而且振動噪聲小,連續墻占地也少,較適用于城市地鐵施工。 因其采用特殊工藝,連續墻有良好剛度與防滲性,也能夠用于逆作法施工,且可用于城市地鐵多樣化地層條件,對深基坑支護效果顯著。
結束語:綜上所述,在地鐵深基坑施工中,出于安全控制需要,應重視支護技術的選擇與應用,要與地鐵巖土工程特點相契合,并結合地鐵深 基坑作業經驗,選擇最佳的支護技術。在此基礎上,地鐵深基坑監測與支 護施工監管,也要依規定嚴格開展,盡可能保障深基坑施工有序性與安全 性,打好地鐵工程質量基礎。
參考文獻:
[1] 羅海泉.深基坑支護施工技術在地鐵車站工程中的應用分析[J].智能城市,2020,6(10):229-230.