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建筑施工论文发表地铁深基坑施工方法分析

来源:职称论文发表咨询网作者:qifan时间:2013-07-02 11:21
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  【摘要】:地铁深基坑施工中承压水害的出现,会对其设计、施工以及费用产生严重的影响,甚至直接影响到深基坑工程的成败。如果对承压水害采用不恰当的方法进行治理,还有可能会引起一系列事故的发生,因此必须要对地铁深基坑施工中承压水害选择合适的治理方法,以取得良好的治理效果。下面本文就对地铁深基坑施工中主要的三种承压水害治理方法进行分析。

  【关键词】:地铁深基坑,承压水害,不同治理方法

  深基坑施工中承压水害是各种地下工程中,危害最直接、最广泛的一种,随着地下空间开发逐渐蓬勃发展,业界对承压水害问题越来越重视。其中地铁深基坑施工中承压水害的出现,不但会对其设计、施工以及费用产生严重影响,甚至直接影响到深基坑工程的成败,同时如果对承压水害采用了不恰当的治理方法,那么还有可能会引起一系列事故的发生,从而造成严重损失,因此一定要对地铁深基坑施工中的承压水害选择合适的治理方法,以取得良好的治理效果。下面本文首先对承压水对深基坑工程的危害模式进行分析,其次对地铁深基坑施工中止水帷幕、减压降水以及局部封地这三种承压水害治理方法进行分析。

  一、承压水对深基坑工程的危害模式

  就目前来说,进行深基坑工程承压水害治理,主要就是对其坑底突涌进行控制。在经过一系列的调查发现,其实承压水害主要有以下几种:(1)顶托破坏。其表现形式是坑底突涌,其中包括有坑底流砂、坑底顶裂以及坑底“沸腾”等多种形式,这也是最早一个被工程界认识到的危害形式。其主要原因是抗突涌安全系数不足或者地质探孔未封闭等。(2)开挖面突涌。其表现形式是开挖面以上出现渗漏情况,其主要原因是围护结构出现缺陷,这种危害形式不只是在深基坑工程中出现,还会在顶管和盾构等类型的地下工程中出现。(3)异常管涌。其表现形式是坑底涌水,主要原因是开挖面以下的围护结构出现渗漏情况。主要是由于坑内外存在着一定的压力差,再加上围护结构进行了不当施工,其插入部分的止水效果不好,从而导致异常管涌的发生[1]。(4)有效应力丧失。出现这一情况的原因主要是在基坑开挖过程中,总应力降低,并且没有采用有效的降压措施,从而导致孔隙水压不会出现降低,出现有效应力降低。(5)过量沉降。其表现形式为过量降水诱发周围底层出现过量沉降,其主要原因就是对承压水进行过量降水,导致周围地层出现沉降超标,对周围管线以及建筑构物的正常使用产生了影响。

  二、地铁深基坑施工中承压水害不同治理方法探讨

  (1)止水帷幕治理。在对深基坑承压水危害模式进行过分析之后,即要对其治理方法进行探讨。在地铁深基坑施工中承压水害的治理方法主要就是建立止水帷幕。采用一定的施工方法在基坑周围建立一圈止水帷幕,这样帷幕在对承压含水层穿透之后进入到微透水层,对承压水的补给水源切断,然后利用帷幕内的深井进行承压水降水,这种方法不但可以对承压水水头进行有效的降低,同时对于环境的影响也非常小。其中止水帷幕方法主要有以下几种:1)灌浆止水帷幕。这种方法主要是在基坑范围内围护墙下透水层,采用灌浆帷幕进行全断面渗透灌浆,以能够使土粒胶结,对土的性质进行改善,从而对地下水活动进行限制以及对土体位移进行制止,以有效解决承压水问题。灌浆止水帷幕在施工过程中,需要先打设引孔,再把注浆管安装好之后才能进行作业[2]。2)深层旋喷桩止水帷幕。在沿着深基坑地下连续墙内侧,进行深层高压旋喷状止水帷幕施工,同时要在基坑内进行深层旋喷桩分隔墙的施工,以能够分段进行开挖,这样可以对其风险进行有效的降低。这种方法在施工过程中,若高压旋喷桩机具不能钻到所设计的桩底之下,则必须要在施工过程中急性引孔,其次再采用旋喷的方式进行施工。3)地下连续墙止水帷幕。在围护结构内侧进行素混凝土地下连续墙施工,形成一个闭合的止水帷幕,以完全隔断承压含水层,其次再在止水帷幕内部,对深井泵和真空降水结合使用,把承压水头降到设计水位。并把降水曲线包含在止水帷幕中,从而减小对周围环境的影响。此方法工艺成熟、技术可靠。

  (2)减压降水处理。对于承压含水层埋藏深度较深,如若仍采用止水帷幕隔水,作为临时结构其插入深度将大大加深,使得工程的经济性大打折扣。因此,在这种情况下,应采用减压降水的处理方式,这是基坑工程中最常见的承压水处理方式,目的在于降低承压水位,减小水头差,使基坑开挖到基底时,承压含水层上的覆土重量足以抵抗承压水头顶托力。

  减压降水根据降水井的设置位置可分为坑内降压和坑外降压,须结合抽水量与水头降深的关系、降压对地表沉降的影响以及基坑周边环境确定合理的降压方案。当止水帷幕插入承压含水层,但插入含水层中深度较浅,且基坑周边无需要保护的重大建构筑物,宜优先考虑采用坑外降压。当止水帷幕插入承压含水层深度较深,对地表沉降有控制要求时,宜优先考虑采用坑内降压。随着承压水的抽降,基坑周边地下承压含水层中将形成承压水降落漏斗,会在基坑周围引起地面沉降。因此,基坑工程中抽降承压水应“按需降压、动态降压”。根据水头埋深以及基坑开挖的深度进行估算,确定在基坑开挖到什么深度时开始降压、承压水位降到多少时可以满足基底抗突涌稳定性的要求,并通过深层水位观测井及时反映降压效果,调控降压出水量,以减小对场地周边环境的影响。

  (3)封底处理。通过钻孔在基坑底土层内注入水泥浆,使基底在一定范围内的裂缝、溶洞被水泥浆全部充填,浆液固化后,在基底形成一定厚度的封闭的隔离层,把承压水阻在隔离层下。此方法适用于局部深坑或是作为基坑抢险的措施。

  三、结语

  地铁深基坑施工中承压水害最主要的控制方法,就是在进行施工之前一定要对承压水问题进行注重,然后采用一定的方法尽可能的对其进行隔断或者处理,并且要和围护结构的施工同时进行。另外在一些比较深的基坑之中,最好是结合围护结构选用下部为素混凝土的地下连续墙止水帷幕,不但技术可靠,而且比较经济。总而言之,在进行地铁深基坑施工中承压水害治理的时候,一定要选取合理的方法进行。

  【参考文献】:

  [1]徐珍,易言江,临地铁深基坑地下结构施工降水技术[J],建筑科学,2013,29(1):102-106

  [2]耿新路,周围环境复杂的地铁深基坑降承压水施工技术[J],建筑施工,2011,33(5):346-349


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