昆明地鐵工程展覽站基坑相鄰建筑物保護(hù)措施研究

昆明地鐵工程展覽站基坑相鄰建筑物保護(hù)措施研究

隨著地鐵建設(shè)的發(fā)展，城市附近既有建筑的地鐵站越來越多。車站的基坑施工會(huì)引起基坑周圍土體的變形,對(duì)既有建筑物造成損害。因此,地鐵基坑開挖前進(jìn)行合理的緊鄰建筑物施工保護(hù)措施選型是非常必要的,關(guān)系到緊鄰建筑的安全和地鐵站的正常施工。本文以昆明地鐵首期工程八標(biāo)展覽中心站為例,對(duì)城市地鐵站緊鄰建筑物的保護(hù)措施進(jìn)行研究,以期為類似條件下的建筑物安全措施選型提供參考。1工程總結(jié)1.1準(zhǔn)段結(jié)構(gòu)概況昆明軌道交通首期工程八標(biāo)展覽中心站位于春城路與國(guó)貿(mào)路交叉口南側(cè)的春城路下,沿南北走向,明挖法施工,標(biāo)準(zhǔn)段為二層二跨箱形結(jié)構(gòu)。車站主體結(jié)構(gòu)總長(zhǎng)度是297.64m,基坑深度約為16.75m,標(biāo)準(zhǔn)段總寬度是19.7m。具安全隱患的既有緊鄰建筑主要為東側(cè)的國(guó)貿(mào)花園住宅小區(qū),車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)與小區(qū)居民樓最近距離5.57m(如圖1所示),采用靜壓預(yù)應(yīng)力管樁基礎(chǔ),管樁外徑400mm,壁厚75mm,樁長(zhǎng)18m。1.2地下水環(huán)境分析地鐵站基坑土層及土體性質(zhì)如表1所示?？辈榻Y(jié)果表明,車站開挖深度范圍內(nèi)填土層密實(shí)度差,自穩(wěn)性能差,開挖過程中容易出現(xiàn)坍塌,泥炭質(zhì)土對(duì)基坑支護(hù)不利,開挖過程中容易出現(xiàn)坍塌及泥流現(xiàn)象。粉土、粉砂及粉土處地下水位以下,開挖過程中易發(fā)生流砂、坍塌現(xiàn)象。砂礫層處于地下水位以下,受地下水影響,自穩(wěn)性能差,開挖時(shí)極易出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象。開挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后,基底局部為黏性土,其透水性差、厚度小,地下水具有承壓性,可能產(chǎn)生突涌。場(chǎng)地主要有兩穩(wěn)定地下水位:混合水位及潛水水位,其中潛水含水層為粉土層、粉砂層、礫砂層、粉土層,各潛水含水層有一定的水力聯(lián)系。受含水層層面起伏影響,具一定承壓性。在施工過程中采用井點(diǎn)降水。2連續(xù)墻接頭公民保護(hù)結(jié)合地鐵站工程特點(diǎn)及所處場(chǎng)地工程地質(zhì)條件,結(jié)合國(guó)貿(mào)中心住宅樓實(shí)際情況,在施工過程中提出連續(xù)墻接頭形式由鎖扣管接頭變更為工字鋼接頭、在樓房與基坑之間增加旋噴加固等措施,對(duì)樓房進(jìn)行保護(hù)。從圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工開始到主體結(jié)構(gòu)完成的施工過程中采取的具體措施如下。2.1混凝土支撐結(jié)構(gòu)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,車站采用明挖法施工。圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用地下連續(xù)墻加內(nèi)支撐支護(hù)體系。連續(xù)墻厚800mm,入土深度26~34m,鎖扣管接頭。設(shè)三道支撐,第一道支撐為800mm×800mm混凝土支撐,第二、三道支撐采用ue788609×16鋼支撐,其中第二道鋼支撐采用雙拼?？紤]到連續(xù)墻接頭形式對(duì)連續(xù)墻變形及受力的影響,根據(jù)連續(xù)墻的接頭形式特點(diǎn),即工字鋼接頭屬于剛性接頭,能夠有效傳遞彎矩、剪力和軸力,而且工字鋼接頭的連續(xù)墻不易出現(xiàn)漏水現(xiàn)象,止水效果好。相鄰兩槽段鋼筋籠銜接良好,具有較好的抗剪和抗彎能力,接頭混凝土強(qiáng)度得到保證,整體剛度好,安裝容易。所以經(jīng)過變更,在靠近樓房區(qū)域均采用工字鋼接頭的形式,這樣既可以保證止水效果,又可以減小連續(xù)墻變形,確?；油馔馏w的穩(wěn)定。2.2局部施工場(chǎng)景基坑開挖前20天采用內(nèi)井點(diǎn)對(duì)基坑進(jìn)行預(yù)降水,以加固坑內(nèi)土體,展覽中心站勘察揭露地下水為潛水及混合水位,水量大,受地層及層面起伏影響,局部地段具承壓性。在基坑施工期間保持坑內(nèi)水位在開挖面下1m。深度范圍內(nèi)含水量不高的黏土層,降水井(含坑外降水井)設(shè)計(jì)井徑為800mm,濾管為外徑450mm的鋼筋籠,過濾器位于地面以下2m~20m,長(zhǎng)18m,下設(shè)沉淀管1m?？觾?nèi)降水必須在形成封閉的降水帷幕后方可進(jìn)行,降水過程中應(yīng)加強(qiáng)觀測(cè),避免降水對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生不良影響。2.3分層開挖土體為了減小基坑開挖過程中基坑外側(cè)土體的變形,基坑開挖必須在地下連續(xù)墻、冠梁、第一道混凝土支撐均達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后方可進(jìn)行。在施工過程中嚴(yán)格按照分段分層進(jìn)行,嚴(yán)格控制分段開挖時(shí)土體坡度,確保土體穩(wěn)定。土體分層開挖過程中,每層均先挖遠(yuǎn)離樓房側(cè)土體,再挖靠近樓房側(cè)土體。每開挖出一道支撐的位置后,及時(shí)架設(shè)支撐,在開挖至基坑底面標(biāo)高以上300mm處,改用人工開挖至基底,及時(shí)封底,以盡量減少對(duì)基底地基土的擾動(dòng)。挖出的土應(yīng)及時(shí)運(yùn)走,嚴(yán)禁在基坑一倍深度范圍內(nèi)堆放棄土?；娱_挖過程中必須隨開挖隨支撐,嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)位置及時(shí)可靠地設(shè)置支撐和穩(wěn)定體系,鋼支撐還需要按設(shè)計(jì)要求及時(shí)施加支撐預(yù)應(yīng)力。2.4底板混凝土施工主體結(jié)構(gòu)施工中在基坑和樓房之間嚴(yán)禁擺放施工材料和機(jī)械,盡量減小圍護(hù)結(jié)構(gòu)的側(cè)向壓力,確?；油鈧?cè)土體的穩(wěn)定。主體結(jié)構(gòu)施工應(yīng)該在基坑開挖完成后快速進(jìn)行,在土方開挖滿足每段車站主體結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度時(shí),即展開該段混凝土結(jié)構(gòu)的施工。底板混凝土施工盡量避免同基坑開挖的干擾,在開挖坡腳,底板施工段預(yù)留3m的安全距離。側(cè)墻施工過程中,腳手架加密搭設(shè),從而減小圍護(hù)結(jié)構(gòu)和外側(cè)土體的變形。2.5旋噴樁加固設(shè)計(jì)參數(shù)采用三重管旋噴樁對(duì)住宅小區(qū)進(jìn)行保護(hù),旋噴樁采用ue788800@500,咬合布置,共三排;地層加固范圍如圖2所示,加固深度為地面至基底以下3m;加固后的地層應(yīng)具有良好的均質(zhì)性和自穩(wěn)性,無側(cè)限抗壓強(qiáng)度不小于1.0MPa,滲透系數(shù)不大于1×10-6cm/s;檢驗(yàn)不合格應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)鉆孔注漿。旋噴樁設(shè)計(jì)參數(shù)如表2所示。經(jīng)對(duì)28d齡期試樣進(jìn)行取芯試驗(yàn),無側(cè)限抗壓強(qiáng)度大于1.0MPa,滲透系數(shù)小于1×10-6cm/s,能滿足止水及加固土體要求。3地鐵和圍護(hù)結(jié)構(gòu)昆明軌道交通首期工程展覽中心站對(duì)緊鄰國(guó)貿(mào)中心住宅樓做出專門