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地鐵深基坑開挖引起的環(huán)境效應及防治措施

  
評論: 更新日期:2011年01月18日


 ?。?)實踐表明,圍護樁根部插入較好土層中,其圍護體系的變形小,穩(wěn)定性好。
  基坑施工時,應考慮相關因素影響:
 ?。?)基坑圍護體系規(guī)律,其變形可以分為兩個階段,一是開挖到設計標高時的變形,二是到底板結束時的位移。而第二階段的變形與基坑暴露時間有關,暴露時間越長,風險性越大。
 ?。?)基坑工程的受力特點是大面積卸載,坑周圍和坑底應力場從原始條件逐漸降低。基坑暴露后,及時鋪設混凝土墊層對保護坑底土體不受施工擾動、土體應力松弛具有重要作用;
 ?。?)基坑周邊超載,增加墻后土體壓力及滑動力矩,降低圍護體系的安全度;
 ?。?)由于大量卸荷,坑周圍應力場變化,地面或多或少會產(chǎn)生許多裂紋,降雨或施工用水進入土體會降低土體的強度,并增加土壓力。
  施工中設法減少土體中有效應力的變化,提高土的抗剪強度和剛度,為此必須:
 ?。?)在基坑周開挖過程中和開挖后,應保證井點降水的正常進行;
  (2)盡量減少基坑坑底的暴露時間,盡快澆筑墊層和底板混凝土;
 ?。?)必要時,在開挖前對坑底土體進行局部加固處理。
  
  4、信息化施工
  基坑工程是一個動態(tài)變化的復雜系統(tǒng),不確定的因素很多,僅僅依靠理論分析和經(jīng)驗估計是很難保證基坑施工安全的。因此,加強現(xiàn)場監(jiān)測就成了基坑安全施工的重要環(huán)節(jié)。
  基坑工程不確定的因素主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
 ?。?)巖土性質、工程地質和水文地質條件勘察所得到的數(shù)據(jù)離散性大,且往往難以代表土層的總體情況,勘察報告所提供的場地地質資料有限;
  (2)基坑周圍條件復雜,鄰近建筑物、構筑物、道路和地下管網(wǎng)設施等都嚴重干擾基坑的施工;
 ?。?)設計計算中土體側壓力的計算和支護結構簡化計算的模型與工程實際可能不一致;
 ?。?)連續(xù)降雨或暴雨對基坑的開挖具有極大的影響,雨水的沖刷、浸泡、地下水滲透等往往使邊坡失穩(wěn);
  (5)基坑工程施工過程中,不可避免會遇到一些人為的超支、超挖、支撐不及時和排水不暢等,將對基坑產(chǎn)生不良影響;
  (6)土質參數(shù)的選擇。眾所周知,土的物理性質參數(shù)是隨著其條件及存在環(huán)境改變而改變的;土質參數(shù)是設計者在勘察資料所提供的眾多數(shù)據(jù)中憑經(jīng)驗選擇的,其準確性難以檢驗;
  (7)圍護結構的內(nèi)力計算。支撐力是通過開挖最終的系統(tǒng)靜力系統(tǒng)確定的,但是側土壓力和支撐力在開挖過程中是不斷變化的,樁體的內(nèi)力也隨之改變,因而設計沒有考慮變形相容和位移協(xié)調(diào)關系。
  
  5、實例
  5.1工程地質及支護方案的選擇
  奧體中心站—元通站區(qū)間隧道位于南京市城西新區(qū),兩端起止里程為XK0+611.664~XK2+084.9,線路長度:1473.236m,基坑深度8~12m.地勢基本平坦,場地地貌屬長江漫灘,設計基底加固為深攪樁加固,采用明挖法施工,圍護樁樁長15.6~19.6m,其中鉆孔樁樁徑800mm,深攪樁樁徑650mm,樁間距1050mm,相互咬合200mm,鉆孔灌注樁采用C25鋼筋砼樁,攪拌樁采用四攪兩噴法,水泥為425#,水泥摻量為16%,水灰比為0.45~0.5.區(qū)間范圍內(nèi)自上向下土層構成分別為人工填土、淤泥質填土、粉質粘土、淤泥質粉質粘土、粉土、粉砂。基底所處的多為淤泥質粉質粘土層,隧道結構大部分也坐落在該土層中,該土層地質性質表現(xiàn)為“三高一低”,即高靈敏度、高壓縮性、高含水量、低強度等,有高壓縮性的特點,局部有輕微震動液化土層。地下水豐富,影響工程的主要為淺層潛水,主要由大氣降水和地表水補給,水位埋深約0.6~1.5m,且土層滲透性差。
  鉆孔咬合樁強度及剛度均較大,比地下連續(xù)墻造價低,鉆孔咬合樁與普通鉆孔灌注樁相比,具有施工噪音低、無泥漿污染、造價低、整體性和止水效果好等優(yōu)點,因此選用該圍護結構。但鉆孔咬合樁對施工精度、工藝和混凝土配合比均有嚴格要求,否則樁體無法形成充分咬合,不易保證止水而引起基坑失穩(wěn)等安全事故。

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