地鐵深基坑開(kāi)挖引起的環(huán)境效應(yīng)及防治措施論文

　　摘 要:地鐵深基坑工程施工對(duì)周?chē)�環(huán)境的影響很大,需要采取合理措施對(duì)其進(jìn)行保護(hù)。就南京地鐵深基坑工程中的基坑時(shí)空效應(yīng)、降水基坑外的地面沉降、信息化施工等施工引起的環(huán)境問(wèn)題進(jìn)行討論,并提出環(huán)境保護(hù)措施。

　　關(guān)鍵詞:基坑工程;環(huán)境保護(hù);時(shí)空效應(yīng);降水;隆起;地面沉降;信息化;監(jiān)測(cè)

　　1 概述

　　近年來(lái)隨著我國(guó)地鐵建設(shè)的發(fā)展,越來(lái)越多的城市修建地鐵。而地鐵深基坑工程具有開(kāi)挖難度大、工期長(zhǎng)、費(fèi)用高及對(duì)周?chē)�環(huán)境的影響大等問(wèn)題,它已經(jīng)成為城市建設(shè)中一個(gè)亟待攻克的難題,其中的環(huán)境保護(hù)問(wèn)題已經(jīng)成為基坑支護(hù)中諸多問(wèn)題的重中之重。因此地鐵基坑工程施工的好壞,直接影響到基坑工程的造價(jià)和安全,同時(shí),保護(hù)鄰近建筑(或管道)的安全并保證其正常使用具有重大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

　　2 基坑開(kāi)挖引起的環(huán)境效應(yīng)

　　城市地鐵深基坑工程具有以下特點(diǎn):(1)深基坑工程施工環(huán)境條件比較差。由于高層、超高層建筑都集中在城市中心區(qū)及主要街道的兩旁,建筑密度大,人口密集,交通擁擠,施工場(chǎng)地狹小,束縛了工程施工的手腳。(2)基坑開(kāi)挖越來(lái)越深。業(yè)主為節(jié)約土地,充分利用原有基地面積和地下空間,設(shè)置車(chē)站、人防、機(jī)房及消防設(shè)施,故地鐵結(jié)構(gòu)的深度和層數(shù)相應(yīng)增加。(3)必須設(shè)置技術(shù)可靠可行的支護(hù)結(jié)構(gòu)來(lái)確保安全,還要考慮到對(duì)周?chē)�地下的煤氣、上水、下水、電訊、電纜等管線的影響,盡可能減少對(duì)這一系列建筑及設(shè)施的損壞性影響。(4)隨著競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制的增加,業(yè)主對(duì)造價(jià)、工程進(jìn)度、工程質(zhì)量的要求也越來(lái)越高,相應(yīng)增加了施工難度。

　　2.1降低地下水引起的環(huán)境效應(yīng)

　　降低地下水位引起的環(huán)境效應(yīng)表現(xiàn)為:(1)降低地下水位引起的地面沉降;(2)地下水滲透破壞引起的基坑坍塌;(3)基坑突涌導(dǎo)致的基土開(kāi)裂。

　　在基坑開(kāi)挖過(guò)程中,通常采用井點(diǎn)降水來(lái)達(dá)到降低水位、固結(jié)土體、穩(wěn)定邊坡和便于開(kāi)挖的目的。同時(shí),基坑降水,由于水位降落而引起地面沉降,相應(yīng)形成以水位漏斗為中心的地面沉降變形區(qū),導(dǎo)致次范圍內(nèi)的建筑、道路、管網(wǎng)等設(shè)施因不均勻沉降而發(fā)生斷裂、傾斜,影響其正常使用和安全。

　　降低地下水位引起的環(huán)境變化機(jī)理為:(1)水位降低減少了土中地下水對(duì)地上建筑物的浮托軟弱土層受到壓縮而沉降;(2)使孔隙水從土中排出。土體固結(jié)變形,本身就是壓縮沉降過(guò)程,降水過(guò)程中,常會(huì)隨著抽出的水流帶走土層中部分細(xì)微土粒,引起周?chē)�地面沉降。地面沉降與地下水位降落是對(duì)應(yīng)的,地下水位降落的曲面分布必然引起鄰近建筑物的不均勻沉降。當(dāng)?shù)孛娉两颠_(dá)到一定程度時(shí),建筑物就會(huì)發(fā)生開(kāi)裂、傾斜甚至倒塌現(xiàn)象;(3)基坑開(kāi)挖時(shí),基坑內(nèi)、周邊地下水位存在一定的水頭差,在動(dòng)水壓力作用下,基坑土?xí)�發(fā)生流(土)失、潛蝕現(xiàn)象,導(dǎo)致土體結(jié)構(gòu)松動(dòng)和破壞,引起基坑坍塌。(4)當(dāng)基坑內(nèi)、外水位差較大,或基坑下部有承壓水存在,基坑使原有土壓力減少到一定程度時(shí),承壓水的水頭壓力大于基坑底土體浮重力,形成管涌、側(cè)涌現(xiàn)象,造成基土開(kāi)裂。

　　2.2支護(hù)結(jié)構(gòu)發(fā)生變形和位移引起的環(huán)境效應(yīng)

　　支護(hù)結(jié)構(gòu)發(fā)生變形和位移引起的環(huán)境效應(yīng)表現(xiàn)為:(1)支護(hù)結(jié)構(gòu)本身破壞而導(dǎo)致邊坡失穩(wěn);(2)支護(hù)結(jié)構(gòu)整體破壞而導(dǎo)致基坑隆起;(3)支護(hù)結(jié)構(gòu)發(fā)生變形和位移而引起鄰近建筑設(shè)施破壞。

　　支護(hù)結(jié)構(gòu)發(fā)生變形和位移引起的環(huán)境效應(yīng)的機(jī)理為:(1)基坑地基土卸載改變坑底原始應(yīng)力狀態(tài),在基坑開(kāi)挖時(shí),土體中自重壓力減小,土體的彈性效應(yīng)使基坑底面產(chǎn)生一定的回彈變形(隆起),坑底表現(xiàn)為彈性隆起,其特征為坑底中部隆起最高,彈性隆起在基坑開(kāi)挖停止后很快就停止,基本不會(huì)引起坑外土體向坑內(nèi)移動(dòng);隨著開(kāi)挖深度的增大,坑內(nèi)外高差所形成的加載和地面各種超載的作用使圍護(hù)墻外側(cè)土體向坑內(nèi)移動(dòng),使坑底產(chǎn)生向上的塑性變形,其特征為兩邊大中間小的隆起狀態(tài);(2)在基坑周?chē)�產(chǎn)生較大的塑性區(qū),并引起地面沉降;(3)基坑底面暴露時(shí)間過(guò)長(zhǎng),使基坑積水,一方面,使得粘性土的流變性,將增大墻體被動(dòng)壓力區(qū)的土體位移和墻外土體向坑內(nèi)的位移,從而增加地表的沉降。(4)支撐物受破壞或錨桿體系抗拔力不足,拉桿自身斷裂或拉桿及錨座的連接不牢等引起支護(hù)結(jié)構(gòu)體系承載能力喪失支護(hù)結(jié)構(gòu)嵌入深度不足引起基坑隆起,并使地基強(qiáng)度降低或喪失。

　　3 基坑工程中的環(huán)境保護(hù)

　　對(duì)于基坑周?chē)�環(huán)境的保護(hù),人們積累了許多的保護(hù)經(jīng)驗(yàn),如選用剛度大的圍護(hù)結(jié)構(gòu)、進(jìn)行基坑內(nèi)外的地基加固以提高土體的抗變形能力、對(duì)基坑近旁的建筑物和構(gòu)筑物進(jìn)行地基加固或地基處理、在基坑與建筑物間設(shè)置隔斷樁或隔斷墻以及注漿保護(hù)、通過(guò)少量注漿影響變形傳播的途徑等措施;盡管保護(hù)方法千差萬(wàn)別,但其作用的機(jī)理不外乎是減少基坑開(kāi)挖的影響、提高圍護(hù)環(huán)境的抗變形能力、切斷影響途徑等3種。

　　3.1基坑工程中的環(huán)境保護(hù)

　　時(shí)空效應(yīng)法是為解決深基坑整體穩(wěn)定和坑周地層位移控制問(wèn)題、參考新奧法隧道施工中的時(shí)空效應(yīng)理論和大量軟土基坑實(shí)踐而提出的一種計(jì)算和控制基坑結(jié)構(gòu)變形及周?chē)�地層位移的方法。通過(guò)大量的軟土基坑實(shí)踐,人們已經(jīng)意識(shí)到:在基坑施工過(guò)程中, 每個(gè)開(kāi)挖步驟的開(kāi)挖空間幾何尺寸、圍護(hù)墻無(wú)支撐暴露面積和時(shí)間等施工參數(shù)對(duì)基坑變形具有明顯的相關(guān)性。考慮時(shí)空效應(yīng)的施工步驟的主要特點(diǎn)是:根據(jù)基坑規(guī)模、幾何尺寸、圍護(hù)墻體及支撐結(jié)構(gòu)體系的布置、基坑地基加固和施工條件,按照“分層、分塊、對(duì)稱(chēng)、平衡、限時(shí)”的原則確定施工方案。時(shí)空效應(yīng)法強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)與施工密切配合,一改以往設(shè)計(jì)工況與施工工況不符的現(xiàn)狀,實(shí)踐證明,科學(xué)地制定考慮時(shí)空效應(yīng)的開(kāi)挖和支撐的施工設(shè)計(jì)方案,能可靠、合理地利用土體本身在開(kāi)挖過(guò)程中控制位移的潛力,達(dá)到控制坑周地層位移以及保護(hù)環(huán)境的目的。從而改變目前基坑中為控制坑周地層位移而不合理地采用昂貴的地基加固做法。

　　從工程實(shí)用性和可靠性出發(fā),在基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)(擋墻、支撐及擋墻被動(dòng)區(qū)加固土體)的內(nèi)力及變形計(jì)算中,采用彈性計(jì)算法所用的較簡(jiǎn)單的力學(xué)模型和設(shè)計(jì)參數(shù)項(xiàng)目,但對(duì)其中反映基坑變形總體效應(yīng)的最主要的綜合參數(shù)———基坑擋墻被動(dòng)區(qū)的水平抗力系數(shù),按一定的地質(zhì)和施工條件,做出經(jīng)驗(yàn)性的修正。此綜合參數(shù)是土的力學(xué)性指標(biāo)和每一步基坑挖土的空間尺寸及暴露時(shí)間的函數(shù),其數(shù)值是根據(jù)在一定施工條件下基坑開(kāi)挖中所測(cè)出的基坑變形數(shù)據(jù),經(jīng)反分析而得出的控制標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)外荷等依據(jù)的同時(shí),合理地選定施工程序及施工參數(shù),以完善設(shè)計(jì)依據(jù)并提供實(shí)施設(shè)計(jì)的保證,從而有效地解決流變性地層中深大基坑的控制變形設(shè)計(jì)不符合實(shí)際的問(wèn)題。

　　根據(jù)基坑工程設(shè)計(jì)所選定的主要施工參數(shù),按基坑規(guī)模、幾何尺寸、支撐形式、開(kāi)挖深度和地基加固條件,提出詳細(xì)的可操作的開(kāi)挖和支撐的施工程序及施工參數(shù)。開(kāi)挖和支撐的施工工序基本是按“分層、分步、對(duì)稱(chēng)、平衡”的原則而制定的,最主要的施工參數(shù)是分層開(kāi)挖的層數(shù)。每層開(kāi)挖深度以及基坑擋墻被動(dòng)區(qū)土體在基坑中間部分地層先開(kāi)挖的工程中保留成支撐擋墻的土堤,此土堤斷面尺寸按其能抵住擋墻的要求而定,亦為主要設(shè)計(jì)參數(shù);嚴(yán)格按選定的施工程序和施工參數(shù)施工,就使復(fù)雜多變的施工因素變?yōu)檩^明確而有規(guī)律性的施工因素,其引發(fā)的時(shí)空效應(yīng)也能較好地符合設(shè)計(jì)預(yù)期的要求。

　　在長(zhǎng)方形基坑中,基坑開(kāi)挖和支撐的施工技術(shù)要點(diǎn)是,按一定長(zhǎng)度分段開(kāi)挖和澆筑結(jié)構(gòu),在每段開(kāi)挖中再分層。每層分小段開(kāi)挖和支撐,隨挖隨撐,施加預(yù)應(yīng)力,每小段的開(kāi)挖和支撐的施工時(shí)間限制在一定限值之內(nèi)。在不規(guī)則的基坑施工中,采用分層盆式開(kāi)挖法,在每一層開(kāi)挖中間部分并安裝或澆注此范圍的支撐,而后將各根支撐兩端支承擋墻的土堤,分步、對(duì)稱(chēng)拆除并即時(shí)安裝或澆注其間頂住擋墻的部分支撐。每個(gè)分步的開(kāi)挖和支撐施工時(shí)間,根據(jù)支撐方式等具體情況,給定明確的控制值。

　　在運(yùn)用基坑開(kāi)挖中的時(shí)空效應(yīng)規(guī)律時(shí),基坑結(jié)構(gòu)特性參數(shù)、地基土(包括加固土體)特性參數(shù)及施工工藝參數(shù)都是相互影響并共同對(duì)控制變形發(fā)揮作用的基本要素,它們都是控制基坑變形的設(shè)計(jì)依據(jù),控制變形的設(shè)計(jì)要素。

　　3.2基坑降水

　　為減少井點(diǎn)降水對(duì)周?chē)��?構(gòu))筑造成的影響和危害,通常采取下列措施:(1)采用全封閉形的擋土墻或其它的密封措施,如地下連續(xù)墻、鎖口鋼板樁、灌注樁、旋噴樁、水泥土攪拌樁等,將井點(diǎn)設(shè)置在坑內(nèi),井管深度不超過(guò)擋土墻的深度,僅將坑內(nèi)水位降低,而坑外的水位將維持在原來(lái)的水位;(2)根據(jù)工程實(shí)際情況,適當(dāng)?shù)卣{(diào)整井點(diǎn)管的埋置深度;一般情況下,井點(diǎn)管的埋設(shè)深度應(yīng)該使基坑內(nèi)的降水曲面在坑底下0.5～1.0ｍ;如在沒(méi)有密封形擋土墻的情況下,基坑降水不僅使坑內(nèi)水位下降,也使坑外水位下降。如果在降水影響區(qū)范圍內(nèi)有建(構(gòu))筑物、管線等需要保護(hù)時(shí),可在確保基坑不發(fā)生流砂和地下水不從坑壁滲入的條件下,適當(dāng)?shù)靥岣呔�點(diǎn)管設(shè)計(jì)標(biāo)高;(3)井點(diǎn)降水區(qū)域隨著降水時(shí)間的延長(zhǎng),向外、向下擴(kuò)張,若在兩排井點(diǎn)的當(dāng)中,基坑很快形成降水曲面,坑外降水曲面擴(kuò)張較慢。因此,當(dāng)井點(diǎn)設(shè)置較深時(shí),隨著降水時(shí)間的延長(zhǎng),可以適當(dāng)?shù)乜刂瞥樗�量和抽吸設(shè)備真空度。當(dāng)水位觀察井的水位達(dá)到設(shè)計(jì)控制值時(shí),調(diào)整設(shè)備使抽水量和抽吸真空度降低,達(dá)到控制坑外降水曲面的目的;(4)采用井點(diǎn)降水與回灌相結(jié)合的技術(shù),在井點(diǎn)降水管井與需要保護(hù)的建筑、管線間設(shè)置回灌井點(diǎn)、回灌砂井或回灌砂溝,持續(xù)不斷地用清潔水沖洗,(以免土體發(fā)生孔隙堵塞,降低土地滲透性能而影響回灌效果)回灌,形成一道水幕,以減少沉降;(5)井點(diǎn)應(yīng)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),盡量避免間隙和反復(fù)抽水,因?yàn)槊看谓邓�都�?huì)產(chǎn)生沉降,增加反復(fù)抽水地次數(shù),使總的沉降量積累到相當(dāng)可觀的程度。(6)為減少坑內(nèi)井點(diǎn)降水,減少降水曲面向外擴(kuò)張,防止鄰近建筑物基礎(chǔ)下地基土因水位下降、水土流失而產(chǎn)生的沉降,在井點(diǎn)降水前,在需要控制沉降的建筑物基礎(chǔ)周邊,布置注漿孔,控制注漿壓力。

　　3.3控制基坑變形的措施

　　在基坑工程設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)考慮有關(guān)的影響因素:(1)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)根據(jù)環(huán)境要求選擇基坑位移的控制等級(jí);(2)基坑的最大的水平位移值,與基坑開(kāi)挖深度、地質(zhì)條件及支護(hù)結(jié)構(gòu)類(lèi)型等有關(guān),在基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì)滿足要求時(shí),支護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移最大值與基坑底土層的隆起抗力系數(shù)存在一定的統(tǒng)計(jì)關(guān)系;(3)圍護(hù)體系的平面形狀與變形有一定的關(guān)系,從受力分析可知,圓形、弧形、拱形比直線形要好;工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明,在最不利的轉(zhuǎn)角位置、墻后地面和墻面容易出現(xiàn)裂縫,因此,圍護(hù)樁體系的平面形狀不一定非得與底板形狀一致。(4)實(shí)踐表明,圍護(hù)樁根部插入較好土層中,其圍護(hù)體系的變形小,穩(wěn)定性好。

　　基坑施工時(shí),應(yīng)考慮相關(guān)因素影響:(1)基坑圍護(hù)體系規(guī)律,其變形可以分為兩個(gè)階段,一是開(kāi)挖到設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)的變形,二是到底板結(jié)束時(shí)的位移。而第二階段的變形與基坑暴露時(shí)間有關(guān),暴露時(shí)間越長(zhǎng),風(fēng)險(xiǎn)性越大。(2)基坑工程的受力特點(diǎn)是大面積卸載,坑周?chē)�和坑底�?yīng)力場(chǎng)從原始條件逐漸降低�；�坑暴露后,及時(shí)鋪設(shè)混凝土墊層對(duì)保護(hù)坑底土體不受施工擾動(dòng)、土體應(yīng)力松弛具有重要作用;(3)基坑周邊超載,增加墻后土體壓力及滑動(dòng)力矩,降低圍護(hù)體系的安全度;(4)由于大量卸荷,坑周?chē)鷳?yīng)力場(chǎng)變化,地面或多或少會(huì)產(chǎn)生許多裂紋,降雨或施工用水進(jìn)入土體會(huì)降低土體的強(qiáng)度,并增加土壓力。

　　施工中設(shè)法減少土體中有效應(yīng)力的變化,提高土的抗剪強(qiáng)度和剛度,為此必須:(1)在基坑周開(kāi)挖過(guò)程中和開(kāi)挖后,應(yīng)保證井點(diǎn)降水的正常進(jìn)行;(2)盡量減少基坑坑底的暴露時(shí)間,盡快澆筑墊層和底板混凝土;(3)必要時(shí),在開(kāi)挖前對(duì)坑底土體進(jìn)行局部加固處理。

　　4 信息化施工

　　基坑工程是一個(gè)動(dòng)態(tài)變化的復(fù)雜系統(tǒng),不確定的因素很多,僅僅依靠理論分析和經(jīng)驗(yàn)估計(jì)是很難保證基坑施工安全的。因此,加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)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(gè)方面:(1)巖土性質(zhì)、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)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(bào)告所提供的場(chǎng)地地質(zhì)資料有限;(2)基坑周?chē)鷹l件復(fù)雜,鄰近建筑物、構(gòu)筑物、道路和地下管網(wǎng)設(shè)施等都嚴(yán)重干擾基坑的施工;(3)設(shè)計(jì)計(jì)算中土體側(cè)壓力的計(jì)算和支護(hù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化計(jì)算的模型與工程實(shí)際可能不一致;(4)連續(xù)降雨或暴雨對(duì)基坑的開(kāi)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(guò)程中,不可避免會(huì)遇到一些人為的超支、超挖、支撐不及時(shí)和排水不暢等,將對(duì)基坑產(chǎn)生不良影響;(6)土質(zhì)參數(shù)的選擇。眾所周知,土的物理性質(zhì)參數(shù)是隨著其條件及存在環(huán)境改變而改變的;土質(zhì)參數(shù)是設(shè)計(jì)者在勘察資料所提供的眾多數(shù)據(jù)中憑經(jīng)驗(yàn)選擇的,其準(zhǔn)確性難以檢驗(yàn);(7)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算。支撐力是通過(guò)開(kāi)挖最終的系統(tǒng)靜力系統(tǒng)確定的,但是側(cè)土壓力和支撐力在開(kāi)挖過(guò)程中是不斷變化的,樁體的內(nèi)力也隨之改變,因而設(shè)計(jì)沒(méi)有考慮變形相容和位移協(xié)調(diào)關(guān)系。

　　5 實(shí)例

　　5.1 工程地質(zhì)及支護(hù)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(zhǎng)度:1473.236ｍ,基坑深度8～12ｍ。地勢(shì)基本平坦,場(chǎng)地地貌屬長(zhǎng)江漫灘,設(shè)計(jì)基底加固為深攪樁加固,采用明挖法施工,圍護(hù)樁樁長(zhǎng)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(gòu)成分別為人工填土、淤泥質(zhì)填土、粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、粉土、粉砂�；�底所處的多為淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層,隧道結(jié)構(gòu)大部分也坐落在該土層中,該土層地質(zhì)性質(zhì)表現(xiàn)為“三高一低”,即高靈敏度、高壓縮性、高含水量、低強(qiáng)度等,有高壓縮性的特點(diǎn),局部有輕微震動(dòng)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(bǔ)給,水位埋深約0.6～1.5ｍ,且土層滲透性差。

　　鉆孔咬合樁強(qiáng)度及剛度均較大,比地下連續(xù)墻造價(jià)低,鉆孔咬合樁與普通鉆孔灌注樁相比,具有施工噪音低、無(wú)泥漿污染、造價(jià)低、整體性和止水效果好等優(yōu)點(diǎn),因此選用該圍護(hù)結(jié)構(gòu)。但鉆孔咬合樁對(duì)施工精度、工藝和混凝土配合比均有嚴(yán)格要求,否則樁體無(wú)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。

　　根據(jù)近年來(lái)本地區(qū)的深基坑施工的成功經(jīng)驗(yàn),采用以下的施工方案:

　　(1)采用“時(shí)空效應(yīng)法”指導(dǎo)基坑施工�！皶r(shí)空效應(yīng)法”的主要施工特點(diǎn)是:根據(jù)基坑規(guī)模、幾何尺寸、圍護(hù)墻體及支撐結(jié)構(gòu)體系的布置、基坑地基加固和施工條件,按照“分層、分段、對(duì)稱(chēng)、平衡、限時(shí)”的原則來(lái)確定施工方案。

　　(2)采用動(dòng)態(tài)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)和信息化施工,可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況和變形數(shù)據(jù)及時(shí)調(diào)整方案,因而安全可靠。

　　(3)施工機(jī)具簡(jiǎn)單、施工靈活、污染小、噪音低、不擾民。

　　(4)支護(hù)與土方開(kāi)挖同步進(jìn)行,邊挖邊撐,保證基坑安全。

　　由于基底所處的多為淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層,隧道結(jié)構(gòu)大部分也坐落在該土層中,該土層工程性質(zhì)表現(xiàn)為高壓縮性、高含水量、高靈敏度、低強(qiáng)度等特性,局部有輕微震動(dòng)液化土層,部分土體為流塑狀態(tài),土體穩(wěn)定性差、地下水豐富�；�坑開(kāi)挖前進(jìn)行必要的基坑土體加固,對(duì)基坑外7.5ｍ,基坑內(nèi)地下水位降至基底以下3ｍ,用真空管井降水法提前20ｄ左右降水加固土體�；�坑開(kāi)挖與支撐施工要點(diǎn)是:“沿縱向按限定長(zhǎng)度的開(kāi)挖段逐段開(kāi)挖;在每個(gè)開(kāi)挖段中分層、分小段開(kāi)挖,隨挖隨撐,按規(guī)定施加支撐預(yù)應(yīng)力,做好基坑排水,減少基坑暴露時(shí)間”。在基坑開(kāi)挖中,沿縱向的分段坑底長(zhǎng)度Ｌ≤24ｍ,而在每開(kāi)挖段每開(kāi)挖層中,又分成8ｍ長(zhǎng)一小段,挖好一小段,即直接在圍護(hù)結(jié)構(gòu)的規(guī)定位置撐2根支撐。開(kāi)挖某一層(約2.5～3.5ｍ厚)的小段(約8ｍ長(zhǎng))的土方,要在16ｈ內(nèi)完成,即要求在8ｈ內(nèi)安設(shè)2根支撐并施加預(yù)應(yīng)力。開(kāi)挖到基底,經(jīng)檢查處理后,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行封底墊層及其后續(xù)工序施工。施工中要做好基坑上下的排水,一是防止地表侵入支護(hù)結(jié)構(gòu)周?chē)�的土體,二是確�；�坑底部排水通暢,防止底部積水浸泡樁根土體。

　　5.2支撐及土方施工流程

　　施工準(zhǔn)備→基坑降排水施工→第一層土體開(kāi)挖→撐第一道支撐→第二層土體開(kāi)挖→撐第二道支撐→第三層土體開(kāi)挖→第二道支撐→基底處理→轉(zhuǎn)入下一循環(huán)施工。

　　5.3圍護(hù)樁的監(jiān)控與措施

　　為確保工程及附近建筑物的安全,及時(shí)根據(jù)監(jiān)測(cè)信息反饋指導(dǎo)施工,在施工中要自始自終進(jìn)行支護(hù)變形的監(jiān)測(cè)和地面裂縫的觀察,施工監(jiān)測(cè)的內(nèi)容為坑邊、坑壁及鄰近建筑的水平、垂直位移、坑邊深層土體側(cè)向位移和坑底隆起等,施工中根據(jù)各項(xiàng)指標(biāo)的實(shí)測(cè)值與警戒值比較結(jié)果采取不同的措施;監(jiān)測(cè)頻率每天2次,完成基坑開(kāi)挖與變形穩(wěn)定后,可適當(dāng)減少監(jiān)測(cè)次數(shù),施工監(jiān)測(cè)持續(xù)至地鐵主體結(jié)構(gòu)頂板澆筑完畢及土方回填完為止。

　　信息化管理的措施為:(1)嚴(yán)格控制樁墻變形,如變形超出允許范圍,應(yīng)暫停施工,在相應(yīng)的位置加密支撐,或者在基坑外挖土卸載,阻止變形的增大,對(duì)地面裂縫應(yīng)及時(shí)加以封閉,防治雨水滲入;(2)對(duì)蠕變的淤泥質(zhì)土,開(kāi)挖難以直立時(shí),應(yīng)增大放坡的坡度,減小開(kāi)挖深度;(3)對(duì)部分開(kāi)挖深度較大的地段,應(yīng)減小開(kāi)挖長(zhǎng)度,加強(qiáng)降水,及時(shí)澆筑墊層和結(jié)構(gòu)底板,防止基底隆起;(4)控制每層土體開(kāi)挖深度,不得超挖,土體開(kāi)挖后,及時(shí)進(jìn)行支護(hù),盡量減少基底暴露時(shí)間。

　　6結(jié)束語(yǔ)

　　地鐵深基坑開(kāi)挖引起的環(huán)境效應(yīng)是一個(gè)復(fù)雜的動(dòng)態(tài)系統(tǒng),土的特性決定了基坑降水、開(kāi)挖施工過(guò)程中坑內(nèi)、外土體必定發(fā)生變形,但是其變形大小和規(guī)律受多種不確定因素影響,因此采用“時(shí)空效應(yīng)法”并根據(jù)施工過(guò)程中的監(jiān)測(cè)信息反饋不斷修正設(shè)計(jì)和調(diào)整施工方法是比較值得推廣的一種方法。而僅靠理論分析和經(jīng)驗(yàn)估計(jì)是難以保證工程安全施工的,如何對(duì)深基坑開(kāi)挖引起的環(huán)境效應(yīng)作出一個(gè)定量的分析,有待設(shè)計(jì)及施工人員不斷地探索。

　　參考文獻(xiàn):

　　[1]龔曉南.深基坑設(shè)計(jì)與施工手冊(cè)(第1版)[Ｍ].中國(guó)建筑工業(yè)出版社.

　　[2]徐至鈞.逆作法設(shè)計(jì)與施工(第1版)[Ｍ].機(jī)械工業(yè)出版社.

　　[3]建筑施工手冊(cè)(第5版)[Ｍ].中國(guó)建筑工業(yè)出版社.

　　[4]王宏鐵.深基坑支護(hù)工程新技術(shù)(第1版)[Ｍ].環(huán)境出版社.

　　[5]基坑支護(hù)規(guī)范[Ｓ].中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1999.

【地鐵深基坑開(kāi)挖引起的環(huán)境效應(yīng)及防治措施論文】相關(guān)文章：

論地下工程引起的地質(zhì)問(wèn)題及防治措施論文11-18

橋頭跳車(chē)原因及防治措施論文03-12

公路水毀的成因及防治措施論文11-28

論地鐵車(chē)站深基坑支撐體系優(yōu)化問(wèn)題工學(xué)論文03-03

天然氣管道的防治措施探索論文03-12

水產(chǎn)養(yǎng)殖病害發(fā)生特點(diǎn)與防治措施論文01-01

商品混凝土早期裂縫的成因及防治措施論文03-12

防治非典時(shí)期空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)急措施論文03-12

框架結(jié)構(gòu)外墻裂縫滲水的防治措施論文03-12