地鐵車站臨近深基坑開挖安全評估

1、地鐵車站臨近深基坑開挖安全評估引言 近年來，隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，城市化建設(shè)的加快，城市土 地可用資源減少， 地表面積逐漸遞減， 人們對地下空間的渴求正 與日俱增，致使深基坑工程越來越多，基坑面積也越來越大，對 深基坑工程的施工要求也越來越高。 與此同時， 在深基坑工程施 工中發(fā)生安全事故或險情的概率也在逐步增大。 如何通過當(dāng)前深 基坑工程施工中存在的安全隱患分析， 進(jìn)一步規(guī)范基坑工程的設(shè) 計、施工及監(jiān)測， 從而避免深基坑工程安全事故的發(fā)生成為各級 建設(shè)行政主管部門和參建各單位面臨的一個重要課題。1、當(dāng)前深基坑工程施工存在的主要安全隱患1.1 、設(shè)計階段存在的隱患 勘探資料不詳細(xì)，設(shè)計方案存在先

2、天性缺陷按照有關(guān)規(guī)定， 為使基坑設(shè)計安全、可靠、合理，作為業(yè)主方應(yīng)向設(shè)計單位提供 擬建區(qū)域詳盡的水文地質(zhì)資料、 地下管線資料、 周邊環(huán)境資料以 及擬建工程施工圖紙等必備資料。 但現(xiàn)實(shí)中往往一些業(yè)主單位對 該項工作很不重視， 草草提供一些資料給設(shè)計單位進(jìn)行基坑圍護(hù) 設(shè)計，而設(shè)計單位在現(xiàn)場踏勘后， 在未深究業(yè)主方提供的資料是 否真實(shí)準(zhǔn)確和完整可靠的前提下就匆忙進(jìn)行圍護(hù)設(shè)計， 導(dǎo)致設(shè)計 方案本身存在一些先天性缺陷。1.2 、基坑圍護(hù)施工質(zhì)量未達(dá)設(shè)計要求基坑圍護(hù)體系施工質(zhì)量的好壞直接影響到整個基坑工程的 安全。從工程實(shí)踐中多個土釘墻的坍塌及三軸攪拌樁止水帷幕的 滲漏來看，均與施工質(zhì)量有著直接的關(guān)系。

3、土釘?shù)脑O(shè)置長度不夠、 注漿量不足、止水帷幕的水泥摻量不足、冷縫接頭處理不當(dāng)、三 軸攪拌樁垂直度超標(biāo)等現(xiàn)象在基坑事故中均能找到蹤影。 而相較 建筑主體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量控制而言， 基坑圍護(hù)體系的質(zhì)量控制就顯得 略遜一籌。基坑圍護(hù)體系的質(zhì)量控制目前基本上依靠施工方的自 檢及監(jiān)理的監(jiān)督。 由于基坑圍護(hù)工程專業(yè)性極強(qiáng)， 不少監(jiān)理單位 在此專業(yè)方面技術(shù)力量匱乏，無法有效監(jiān)控重點(diǎn)部位和關(guān)鍵工 序，造成不少基坑圍護(hù)施工質(zhì)量失控。2、深基坑設(shè)計及施工安全分析2.1 、設(shè)計方面 當(dāng)基坑邊坡土體的抗剪切應(yīng)力小于外部應(yīng)力時， 就會出現(xiàn)邊 坡滑移或坍塌事故。 因此，選取結(jié)構(gòu)中土體的物理力學(xué)參數(shù)是否 恰當(dāng)、取樣的基坑土體是否具

4、有完全性、 支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計計算是否 符合實(shí)際受力、 考慮的基坑開挖空間效應(yīng)是否周到等都是設(shè)計時 應(yīng)當(dāng)考慮的。 由于深基坑工程在實(shí)際工程中多作為臨時工程， 因 此，不僅得不到建設(shè)方的重視，還不愿意投入較多的資金，但是 一旦基坑工程出現(xiàn)事故， 除了處理困難外還會造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損 失。在當(dāng)前的建筑行業(yè)中，深基坑工程具有技術(shù)復(fù)雜、綜合性強(qiáng) 等特點(diǎn)從而成為關(guān)注的工程焦點(diǎn)， 再加上直接影響工程造價， 從 而造成深基坑的控制和支護(hù)成為一個突出的問題?；油獬菢?biāo)建筑附近原則上不允許降水， 以免由于降水引起 城標(biāo)建筑的不均勻沉降。 在城標(biāo)建筑附近設(shè)置回灌井， 防止因基 坑降水及圍護(hù)結(jié)構(gòu)滲漏引起城標(biāo)建筑地下水位下降

5、。 加強(qiáng)工程監(jiān) 測，動態(tài)掌握施工全過程城標(biāo)建筑的變形趨勢， 在城標(biāo)建筑周圍 布置 8個沉降觀測點(diǎn)。 加強(qiáng)對城標(biāo)建筑側(cè)地下水位和土體側(cè)向位 移的監(jiān)測。 在基礎(chǔ)附近預(yù)留深層注漿管， 施工單位可視現(xiàn)場情況 及建筑變形情況進(jìn)行注漿加固。2.2 、施工方面 在坍塌事故中包含基坑破壞的五類有整體穩(wěn)定破壞， 傾覆破 壞，剪切破壞， 局部隆起破壞以及滲透破壞、 流砂、流土和管涌。 施工單位應(yīng)當(dāng)具有專業(yè)的施工水平以確保在施工過程中能夠根 據(jù)現(xiàn)場的檢測資料做出正確的判斷和處理措施。 由于基坑開挖與 支護(hù)緊密相關(guān)， 因此一般采用超前支護(hù)或同步支護(hù)。 在深基坑的 開挖過程中， 基坑外的土體由原來的靜止土壓力變?yōu)楸粍踊?/p>

6、主動 土壓力，隨著應(yīng)力狀態(tài)的改變，土體逐漸發(fā)生變形，因此，采取 的擋土支護(hù)結(jié)構(gòu)也不可避免的發(fā)生變形。 因此，為了能夠及時全 面的了解工程施工情況， 在深基坑開挖過程中必須綜合系統(tǒng)的監(jiān) 測基坑擋土支護(hù)結(jié)構(gòu)、基坑周圍土體、地下水動態(tài)、相鄰建筑物 和地下管線， 從而全面指導(dǎo)基坑的支護(hù)施工和開挖工作， 避免在 發(fā)生狀況時能夠及時采取應(yīng)急措施以避免破壞性后果。2.3 、對附近建筑變形控制措施 為了有效控制基坑開挖過程中城標(biāo)建筑的沉降， 對城標(biāo)建筑 基礎(chǔ)采用注漿加固，注漿孔間距 0.8m,正三角形布置，注漿深度為18m（即地面至基坑底下3m）,基礎(chǔ)與咬合樁之間采用 ?800600 高壓旋噴樁止水，其他施工

7、措施如下 :2.3.1 、為防止咬合樁施工時的水土流失,施工時加大套管 超前深度,避免成孔過程中涌砂等現(xiàn)象發(fā)生。2.3.2 、基坑開挖嚴(yán)格按照先撐后挖、分段、分塊、分層、 對稱平衡限時的原則進(jìn)行土方開挖,滿足基坑開挖的“時空效 應(yīng)”原理。土方開挖至基坑底部時,及時進(jìn)行墊層的施工,并且 在最短的時間內(nèi)完成結(jié)構(gòu)底板的施工。2.3.3 、基坑外城標(biāo)建筑附近原則上不允許降水,以免由于 降水引起城標(biāo)建筑的不均勻沉降。在城標(biāo)建筑附近設(shè)置回灌井, 防止因基坑降水及圍護(hù)結(jié)構(gòu)滲漏引起城標(biāo)建筑地下水位下降。2.3.4 、加強(qiáng)工程監(jiān)測,動態(tài)掌握施工全過程城標(biāo)建筑的變 形趨勢, 在城標(biāo)建筑周圍布置 8 個沉降觀測點(diǎn)。

8、 加強(qiáng)對城標(biāo)建筑 側(cè)地下水位和土體側(cè)向位移的監(jiān)測。在基礎(chǔ)附近預(yù)留深層注漿 管,施工單位可視現(xiàn)場情況及建筑變形情況進(jìn)行注漿加固。2.4 、監(jiān)測方案必須結(jié)合實(shí)際進(jìn)行必要調(diào)整 由于深基坑自身體積大,深度深,周邊地下環(huán)境錯綜復(fù)雜,施工過程中,因土體具有流動性,其受力狀態(tài)時刻變化。如果土 體變形過大, 可能會造成擋土支護(hù)結(jié)構(gòu)因發(fā)生側(cè)向位移而引發(fā)工 程施工安全事故。因此,每個工程的監(jiān)測內(nèi)容、位置和方法,都 要根據(jù)工程實(shí)際情況來確定。 主要應(yīng)包括對支護(hù)結(jié)構(gòu)自身監(jiān)測和 周邊環(huán)境監(jiān)測兩部分。 監(jiān)測數(shù)據(jù)應(yīng)及時提供給有關(guān)各方， 如圍護(hù) 體及周邊環(huán)境在開挖過程中的變形與受力特性出現(xiàn)異常， 則要重 新優(yōu)化設(shè)計，調(diào)整施工參數(shù)，以確?；庸こ淌┕ぐ踩?。3、結(jié)論3.1 、在基坑開挖過程中通過在坑側(cè)部分采用雙排樁、樁間 旋噴加固、樁頂放坡、掛鋼筋網(wǎng)噴射混凝土等支護(hù)措施，地鐵出 入口結(jié)構(gòu)在有圍護(hù)措施開挖狀態(tài)下的壓應(yīng)力和拉應(yīng)力均小于混 凝土軸心抗壓和軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計值， 最大豎向變形小于其沉降 控制標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和變形滿足規(guī)范要求，是安全的。3.2 、在建筑物建成后施加建筑物上部荷載的工況下，地鐵 出入口結(jié)構(gòu)在施加建筑物上部荷載的狀態(tài)下的壓應(yīng)力和拉應(yīng)力 均小于混凝土軸心抗壓和軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計值， 最大豎向變形小 于其沉降控制標(biāo)準(zhǔn)， 表明車站結(jié)