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地铁车站深基坑施工对周边建筑物的影响浅谈控制探讨

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【摘 要】近年来,我国城市交通发展迅速,地铁已经成为人们日常生活中重要的交通工具。地铁的出现,给城市居民的出行带来了很大便利,也在某种程度上解决了城市交通拥堵问题。然而,地铁车站的建设是一项复杂的工程,尤其是地铁车站的深基坑施工,风险性较大,工程难度也相对较高。在进行地铁车站的深基坑施工时,要注意这种施工对于车站附近建筑物的影响,科学估测影响的因素和影响强度,并采取有针对性的措施,来控制这种影响,将地铁车站的施工风险降至最低。本文着重探讨地铁车站的深基坑施工对周边建筑物影响,以及相关的控制措施。

【关键词】地铁车站深基坑施工;对周边建筑物的影响;控制措施

地铁是一种重要的交通工具,在大中型城市的交通系统中处于重要位置。通常情况下,地铁车站都位于人群密集的市区地带,这里建筑物集中,各种管道和线路比较密集;有一些较矮的建筑物地基不深,这些建筑物建造于上世纪末期,往往采用特殊的灌注桩技术,桩体在地下的部分基础不够牢固。如果地铁车站深基坑的设计或具体施工过程中出现一些细节性的失误,则可能破坏整个地铁站的地基基础,并对车站周围的建筑物、各种管道和线路及地面造成破坏,导致管线下沉、线路裂缝或建筑物损坏等,严重的话,还可能引发建筑物坍塌等事故,威胁到城市居民的生命和财产安全。因此,我们应当高度重视地铁车站的深基坑施工,认真做好工程的设计、建造以及监督等工作,防止工程事故的发生。

一、地铁车站深基坑施工的风险

地铁车站的地点一般在人群密集的中心城区,因此,地铁车站深基坑施工的风险主要包括:

(一)预测偏差

在地铁车站深基坑施工过程中,经常会出现当地的实际情况与预测报告上显示的情况不相符的现象。在工程的早期规划阶段,由于部分房屋拆迁尚未结束,测量人员不能对所有地点进行勘测;由于地质状况变化较多,只选取几个地点进行勘察,并不能准确反映该地的全部地质特征,进而确定工程的设计和建造成本。目前工程市场上存在激烈的竞争,有些业主为了取得最大的利润回报,往往将因为地质状况变化而导致的风险推给施工单位去承担,搞包干制,这样就导致施工单位匆忙实施一些还未经过慎重研究的施工方案,造成工程施工的偏差。

(二)材料误差

地铁车站深基坑施工所用到的材料,多为岩土材料。这些岩土材料空间性质不稳定,容易发生改变;力学特征不明显,有很大的随机性;在各种测量过程中,岩土模型与岩土本身的差别也比较大。这些都决定了施工材料有一定的不确定成分,计算出来的材料压力与实际压力之间存在或多或少的差距。

(三)忽略局部

在对地铁车站深基坑施工时,有很多需要注意的细节。有些施工人员不够细心,在施工过程中产生局部性的失误,出现细节方面的差错,导致按照工程模型计算出来的数值与实际的数值不符合,或者施工进展情况与预期计划不一致,从而造成安全隐患,甚至导致实际危险发生。

(四)环境不佳

地铁线路都有开通期限。在既定通车时间限制的压力下,许多建筑单位无暇顾及施工条件是否齐备,就仓促开始修建工作,结果导致地铁车站的质量不过关。有些建设单位在建设地点的拆迁工作尚未全部结束时,就被迫开始修建,结果使得很多还没被拆除的危险建筑物处于深基坑的边缘地带,如果深基坑的形状改变超过一定程度,这些建筑物就会倒塌,造成各种各样的事故。施工环境不良、工期过短,是地铁车站深基坑施工中面临的主要风险之一。

(五)措施不力

一些施工单位的规划部门没能准确判断深基坑建造中的危险,因此在组织施工人员的过程中存在失误,没有认真审查施工人员的工作资质;组织者对于施工现场管理力度不够,在深基坑出现某些安全隐患时,没能及时发现并果断采取措施,致使损失范围扩大,小问题演变成大问题。如果相关的应急措施不到位,应急机制不够完善,就很难确保施工过程的安全性。

二、地铁车站深基坑施工对周边建筑物的影响

我们对某地处市区中心的地铁车站施工现场进行了调查。在深基坑的东北方向,有一栋即将被拆迁的混凝土建筑物,建筑物内有施工部门的办公室,在深基坑西北方向距离深基坑很近的位置,有一块即将被拆迁的石牌,石牌的底座为砖制底座,整块石牌被几根砖柱支撑着,稳定性很差,随时有可能发生倒塌;在深基坑东边大约5米处有一栋砖制的宿舍楼,地基不是很牢固,采取灌注桩结构,桩的底部离水平墙约有1米,平均比地铁车站的地基高出3米;在深基坑西边不远处有两栋商业用楼,地铁车站南边为公路。

这座地铁车站的地基由花岗岩和部分风化的岩石组成,此地的地下有较丰富的水源,而花岗岩及其他岩石容易遇水崩离,对地基的稳固性产生威胁。挖土工作从深基坑的北面开始,当开挖至第4道钢制围栏时,第2道围栏的接缝处已经开始渗水,并且水流速度呈现加快趋势。由于这种现象没有引起工程管理部门的重视,到三天之后水流才被封堵住。在这以后,深基坑的西北角石牌出现断裂,附近的地面有不同程度的塌陷。与此同时,深基坑北部的地下墙体也出现变形,从开始挖土到砖柱裂开这段时间里,北面的管道倾斜度很大,位移也比较明显。

三、地铁车站深基坑施工的控制措施

从上述影响我们可以看出,石牌桩体的断裂主要是由地下水水面降低以及附近地面的不规则沉陷造成的,同时,由于深基坑内有一定量的积水,未能得到及时的清理,导致位于深基坑内的部分岩土物质遇到水之后瓦解,造成基坑的底部地基变形,加大了施工的危险程度。因此,我们应当从以下角度对地铁车站深基坑施工过程进行控制:

(一)加强堵漏力度

深基坑底部水分渗漏,是造成周边建筑物下陷裂缝的主要原因。因此,在施工过程中,应当随时采取灌浆措施封堵漏洞,防止水分渗出。在地下墙体的接缝处,应当采用加大压强并设置高压喷注设施的措施来进行处理。

(二)合理控制进度

施工管理部门要根据事先规划,合理控制施工进程,决定施工顺序。例如,在架设支柱之前,应当考虑架设的对称性,适当减小钢制围栏沿着地下墙体下滑的速度。可以对尚未安装的支撑结构进行调整,在接缝处形成三角形结构,减少倾斜的设置。

(三)采取加固措施

在未能与拆迁部门协商妥当之前,对于已经下陷的石牌,要采取一定的加固措施。可以用钢管或者钢梁对石牌加以支持,防止它进一步下沉;果断拆除基坑附近的高危建筑物,重新安装吊塔,并时刻观测基坑附近危险建筑物的沉降情况,对于能加固的建筑物要立刻加固,对于无法加固的要立即拆除,避免危险建筑对其他建筑物造成不利影响。

(四)及时清除积水

岩土材料的腐蚀主要是由深基坑中的积水造成的。因此,应当沿着深基坑布置一些排水管道,拦住地表的水流;在深基坑内部设置一些集水设备,以免积水腐蚀花岗岩等物质,对地基的稳固造成影响。

总结:

地铁车站深基坑的设计和建造是一项技术含量高、不确定风险多、施工难度大的工程,这项工程的施工会对地铁车站周边的建筑物造成影响,应当引起工程设计人员、施工人员和管理人员的重视。相关人员要充分了解安全隐患的存在形式和产生原因,加强对于工程施工的监管,完善各项施工管理制度,并因地制宜,研究降低地铁车站深基坑建造影响的措施,将地铁车站施工对附近环境的影响降至最低,确保工程质量,保证市民安全。

参考文献:

[1]徐军林.地铁车站深基坑施工对周边建筑物的影响分析 [J].城市轨道交通研究,2011(06)

[2]刘志勇.地铁车站深基坑施工对周边建筑物影响分析研究[J].广东土木与建筑,2009(10)

[3]郭建强.龚洪祥.李俊才.高永.刘翔.地铁车站深基坑施工对临近建筑物影响的控制 [J].建筑科学,2008(09)