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紧邻地铁站台的建筑深基坑土方开挖施工要点

更新时间:2009-03-28

1 工程概况

上海市某商业办公综合体项目整个基坑分为5个分区(图1),①、②区地下室结构由前期施工单位施工完成。③区基坑开挖面积约为4 721 m2,挖深20.02~21.57 m;④区基坑开挖面积约为8 418 m2,挖深19.82~22.32 m;⑤区基坑开挖面积约为554 m2,挖深20.42 m。①、②区与上海轨道交通9号线和13号线站台仅一墙之隔(图2),东南侧为220 kV区域变电站,地下埋深约19 m,与基坑距离约7 m,周边地下管线较多,项目北侧同为深基坑在施项目。③、④、⑤区基坑施工顺序为先开挖③、⑤区,待③、⑤区结构完成至±0.00 m再开挖④区;基坑围护形式为地下连续墙加内支撑系统。本项目周边环境保护要求极高,基坑采用盆式开挖,并以对撑抽条的方式开挖[1-3]

明代新昌地图右上方的“水自金庭来”,既说明古金庭位于新昌境内的东北角,又说明古金庭是一河流的发源地,从图中河流看,为古剡黄泽江上游的一个源头。这刚好与王罕岭位置合。

  

图1 基坑总平面示意

  

图2 基坑与轨交13号线车站位置关系

2 土方开挖前的要点分析和准备

2.1 群井抽水试验

本项目场地地质条件复杂,开挖深度范围内存在淤泥质土,土质软弱。潜水埋深在1.00~2.00 m之间,承压水位埋深为10.00~10.85 m,含有微承压含水层,与承压水层直接联系,含水量较为丰富,水位埋深约5.3 m。影响土方开挖的最主要条件即降水效果,而降水效果的好坏主要取决于围护结构的止水和绕流效果。因此,土方开挖前,必须进行群井抽水试验来验证:降水设计是否合理,承压水水位及水力联系情况,地下连续墙绕流效果,地下连续墙止水效果。下面通过③区群井抽水试验作简要分析(图3)。

实际上,《地球最后的夜晚》并不是一部商业爱情片,仍然是一部观影门槛较高的作者电影,核心受众与前作《路边野餐》相似,受众错位潜藏着票房曲线与大众口碑或直线下滑的隐忧。

  

图3 ③区群井试验平面布置

整个群井试验持续时间为10 d,从坑内、坑外观测井的水位变化历时曲线(图4、图5)可看出:

  

图4 坑内⑤3层观测井水位变化

  

图5 坑外⑤3层和⑦层 观测井水位变化

影响土方开挖速度最重要的一点在于栈桥的设计,栈桥的布置主要取决于土方开挖时取土点的分布,每台挖土机在一定条件下的工效是基本固定的,挖机的数量=每层的土方量÷该层土方开挖的计划工期÷每台挖机的工效,若栈桥的设计不能满足计算出的挖机的分布,则需要增加栈桥。

对于坑内开挖范围内的潜水,采用真空深井进行疏干处理,为开挖施工提供良好的作业环境。对于影响基坑开挖安全的微承压含水层,采用深井减压方式,降低承压水水头,对承压水进行“按需降水”,使基坑免于承压水突涌威胁。

2.2 栈桥优化

降水过程中应安排专人巡视,基坑周边应设置排水沟,排水沟应设置在远离围护墙的一侧,排水沟应有防水措施,避免排水沟的水渗流到围护墙内。

1)坑内第⑤3层观测井水位变化已基本稳定,坑内整体水位变化呈现一定的规律性,表现为:距离抽水中心越近,水位降幅越大,距离越远,降幅越小。最终坑内BG2水位埋深降至地面下12 m左右,降幅约4.60 m;J3水位埋深降至地面下10 m左右,降幅约2.70 m。表明降水设计合理。

针对周边环境复杂的深基坑开挖,尤其是周边有地铁、变电站等重要设施的基坑,考虑到基坑的时效影响,缩短基坑暴露时间对于控制围护墙位移至关重要,因此对大面积基坑工程,应采取分区、分块、抽条开挖和分段形成支撑的施工方法。基坑开挖有严格的限时要求,具体要求为:非地铁侧分块为30 h,地铁侧分块为24 h。最后一层土方开挖及垫层浇筑限时总时间:非地铁侧分块为24 h,地铁侧分块为16 h。

2.3 土方开挖方式

本工程③区原栈桥的布置为十字形布置,整个基坑的东南区域面积较大,小挖机坑内倒运速度慢,严重影响挖土的效率,考虑在此处增设栈桥(图6)。

  

图6 ③区新增栈桥平面

3 开挖过程中的施工要点

3.1 开挖顺序动态调整

为了在土方开挖完成后尽快形成支撑,土方平整、立柱清理、废桩破除、支撑模板铺设、围檩施工、剪刀撑焊接及人员通道设置等工序应及时穿插到土方开挖施工中,施工过程中应安排专员进行跟踪,否则将会影响整体开挖进度。机械开挖至一定标高后,应立即安排人员清理平整支撑所在位置的土方,尽快铺设支撑底模、绑扎钢筋,同时安排人员进行立柱与支撑交界处的清理工作,保证钢筋顺利穿过立柱,形成可靠连接;围檩吊筋与地下连续墙的纵筋焊接应及时穿插施工;如遇到有废弃桩,应提前安排机械及人员进行凿除。

3. ChiGovt (Chinese government) should appreciate that the fact that it exerts no de facto authority over Tibet is root cause of situation.”26 The Secretary of State to the Ambassador in China (Stuart), July 28-7 p.m., 1948, FRUS, 1948,vol.VII, p. 767

  

图7 原设计土方分块

  

图8 调整后的土方分块

3.2 土方开挖与支撑施工的配合

栈桥以下的土方受到栈桥的影响,挖机工效降低,原先制订的分块抽条对称开挖方式难以满足现有工期要求,应在开挖前进行动态调整。调整的原则设定为:每个分块的挖土量尽量均匀,先开挖对周边影响较小的分块,尽快形成对撑,后开挖对周边影响较大的区域。以③区为例,原土方开挖分块是由设计单位确定的(图7),此种开挖分块难度大,放坡难度大,可操作面小。后调整为图8的开挖方式,①、②区为已完成结构,邻近①、②区的分块相对稳定,因此首先开挖3-1区,再开挖3-2-1区,形成3-1、3-2-1区南北向的水平支撑,再开挖3-2-2区,形成3-1、3-2-2区东西向的水平支撑,最后集中机械资源开挖3-3、3-4区并迅速形成支撑。

3.3 土方开挖与降水的配合

2)坑外第⑤3层水位下降变幅29~52 cm,变化幅度整体较小,可见基坑围护结构地下连续墙对第⑤3层微承压含水层的绕流效果明显。同时坑内第⑤3层抽水时,坑外第⑦层承压含水层也有16 cm的水位下降,根据勘察资料,场地第⑤3层和第⑦层直接联系,上覆第⑤3层含水层水位下降时引起下伏第⑦层的水位下降,说明第⑤3层与第⑦层之间的水力联系非常密切。

深基坑土方开挖速度是保证基坑稳定的重要因素。在土方开挖过程中,由于卸载的原因,基坑会产生较大变形,只有加快土方开挖速度,尽快形成内支撑,才能有效地减轻基坑的变形和对周边的不利影响。

挖土期间应注意对降水井的保护,安排专员进行看护,降水井遭到破坏时,应及时安排人员进行修整,降水井口应进行临时封堵,避免土方开挖过程中泥土掉落到井里,破坏降水效果。

一席话,听得那老黄哭笑不得:“你们放心,我们只抢钱,不要命,我们的行动,都得按鸟窝大师给我们写好的脚本。总之我们黄梁村的山贼,跟秦岭、太行山、大别山的山贼都不一样,跟十二连环坞的也有很大不同,我们要脸,不要血。”袁安腹诽,可是这位兄台,你要脸,为什么又要用黑钟馗面具将脸遮起来呢?真英雄,好汉子,打一个劫,蒙着脸有意思吗?

3.4 基坑监测监控措施

本工程开挖深度大、周边环境复杂,除了基坑本身的监测外,还需要在施工过程中考虑周边建筑物垂直位移、周边管线垂直位移、周边地表沉降、围护结构垂直水平位移及侧向位移、坑外土体深层侧向位移、支撑轴力、坑外水位、立柱桩垂直位移、地铁站台差异化沉降、变电站环境等的监测。监测数据应各方共享,并及时汇报设计院,基坑开挖过程中发现监测数据异常时,应会同相关人员立即查明原因,并采取有效措施[4-6]

在高中数学的学习中,与实际生活联系比较紧密的一块内容莫过于排列组合、概率,这一块内容与其他章节的衔接并不紧密,知识点较少,概念也不多,只是需要思维的灵动性较强,从问题的内容直接联系实际情况的直接表露,加上分类、分布思想即可解决,极易激发学生的直觉思维.

4 结语

复杂环境下的深基坑开挖,最关键的是土方开挖和支撑形成的速度,如何保证土方开挖和支撑形成的速度,取决于基坑开挖的部署和各工序之间的协调配合。基坑开挖过程中,应随时保持谨慎的态度,注重细节,土方开挖本身工序并不复杂,但影响因素很多,往往会因为很小的细节影响全局,造成不可弥补的损失。在开挖过程中,对各类监测数据应及时分析,随时掌控基坑的各类动态,及时做好调整,这样才能顺利地完成基坑施工。

参考文献

[1]仲五江.建筑深基坑土方开挖的施工要点分析[J].华东科技(学术版),2013(9):54-55.

[2]张文杰.超大超深基坑土方开挖特殊性施工技术问题探讨[J].中华建设,2013(5):91-93.

[3]汪小兵,贾坚.深基坑开挖对既有地铁隧道的影响分析及控制措施[J].城市轨道交通研究,2009,12(5):52-57.

[4]姚斌,吴坚.在市中心紧邻地铁和保护建筑的大型深基坑设计与施工[J].建筑施工,2008,30(6):428-430.

[5]李进军,王卫东.紧邻地铁区间隧道深基坑工程的设计和实践[J].铁道工程学报,2011(11):104-111.

[6]梁发云,褚峰,宋著,等.紧邻地铁枢纽深基坑变形特性离心模型试验研究[J.]岩土力学,2012(3):657-664.

 
吴春桃,王明章
《建筑施工》 2018年第04期
《建筑施工》2018年第04期文献

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