北京中铁诺德房地产开发有限公司 北京 10070
摘要:本文通过基坑支撑围护体系设计、土方开挖方式、地铁保护、地下及地上空间设计等分析,采用多种理论论证和现场实际情况相结合的方法,阐述了房地产开发项目与地铁工程结合建设过程中的各种控制要点。
关键词:建筑;地产开发;地铁工程;结合建设;勘察设计;策略;
随着社会的日益发展,人们对美好生活向往逐渐提高,一、二线城市居民人数不断增加,生活、办公、娱乐等场所类型不断创新,随之建筑业态不断进行自我更迭,房地产开发项目应运在全国各城市纷纷涌现和发展。轨道交通作为支撑一二线城市主要运载工具,最大限度地解决了路面交通拥堵问题,为生活在快节奏城市的人们提供了更大的便利。房地产开发项目与地铁工程结合建设作为一种新型建设模式,成为大中城市高速发展的主流。
一、规划阶段
研究开发项目各物业业态规划布局,通过对项目用途以及对项目所在位置与地铁工程的空间相互关系分析,两者结合进行勘察设计。
1.实现项目地下、地上空间与地铁的空间衔接:在地产项目地下空间规划设计阶段,尤其是地产办公及商业项目,规划地下开发空间与开通地铁联通口的设置。链接通道动线设计引导人流,有效的通道设计可以将原本无意识的地铁客流引入商场之中,一般通道不宜过长,内部简洁明快,通道过长时可采取折线型设计,引导客流注意点转移,避免疲惫感,无缝接驳模式引入人流。
2.规划业态布局:结合地铁地下和地上出入口位置,综合布置地产开发各业态分布,优化调整办公商业动态流线,营造街区形态氛围,增强可逛性,尤其是地铁上盖项目,能有效促进沿街商业、酒店、写字楼的增值,吸引各种生活、商务、文化、娱乐等设施向周围集中,形成轨道交通中的商圈经济引擎。因此要深度融合开发项目建筑空间与地铁空间,利用地铁交通便利性,方便乘客和吸引顾客,无限放大开发项目的聚客效应,带动商圈发展和提升,实现将来效益,力求开发项目利益最优。
二、设计阶段
通过研究与地铁周边靠近地铁一侧的基坑深度、地址条件、维护结构及止水帷幕等情况,分析基坑降水、土方开挖、建筑物荷载等施工作业对地铁结构的影响,采用有限元软件进行计算,综合得出开发项目施工对地铁施工及后期运营的影响,本着对地铁建设结构、运行安全、低影响综合性标准进行设计。
1.基坑支护体系考虑:根据本工程基坑特点,以及基坑平面形状、开挖深度、主体结构特点、周边环境条件,各主体结构施工顺序及业主的要求等因素进行综合分析,研究基坑支护形式,在地铁结构支撑体系满足情况下,地产开发项目在基坑支撑体系布置时与地铁建设方协调,部分借助地铁地连墙作为项目支撑的一部分,例如可采用连排灌注桩(基坑临近地铁站体处,利用站体支护地下连续墙作为支护结构)+三轴水泥土搅拌桩止水帷幕+一层钢筋混凝土水平支撑系统的支护方案,一方面可增大新建站体结构刚度,防止建筑变形,另外还能减少水平支撑资金投入,节约地产开发成本。
2.基坑支护阶段地铁保护设计:由于新建地铁结构受基坑开挖影响较大,确保地铁的安全是本工程基坑设计的重中之重。
为了更详细地了解基坑施工对临近地铁结构的影响,预估基坑开挖引起新建地铁结构的变形,采用通用有限元软件ABAQUS,建立考虑基坑支护、新建地铁车站及盾构隧道、土体耦合作用的三维有限元模型,分析基坑开挖对新建地铁车站的影响,评估本工程支护设计的有效性与合理性。
通过模型计算,分别对土体沉降分析、维护结构灌注桩变形、新建地铁车站结构位移、新建地铁车站附加内力、盾构隧道位移、地连墙与主体结构间防水层变形等多方面进行分析,通过监测,时时汇总各部位位移数据情况,为地铁保护整体设计提供数据支持。
三、施工阶段
1.土方开挖施工方案优化:地铁结合建设项目土方开挖方案需报送本市科技委员会和地铁集团评审。根据现场实况,优化土方运输方式和开挖方式,如岛式开挖,根据软土特性应用“时空效应”理论,采取分层开挖、限时支撑、及时封底、岛式开挖等技术措施,遵循“先远后近,对称平衡”原则,减小基坑开挖面积,保证地铁两侧地块开挖同步,避免一侧土方侧压力过大对地铁站体结构产生位移变形。
2、基坑监测:加强施工过程基坑监测,随着工程施工,受卸载和基坑降水等影响,地铁结构的受力情况发生变化,易产生变形,通过监测工作的实施,可及时掌握在该项目施工过程中地铁工程结构的变化,为建设方提供可靠的数据和信息,评定项目施工对既有线结构和轨道的影响,为及时判断既有结构安全状况提供依据,对可能发生的事故提供及时、准确的预报,使有关各方有时间做出反应,避免恶性事故的发生。合理设定基坑监测内容和频率,在基坑围护施工阶段、土方开挖阶段、地下结构施工至±0.00阶段和施工至监测数据收敛阶段,定期分别从基准网联测、站体墙体和立柱竖向位移、车站墙体水平位移、车站顶板、中板和底板竖向位移、隧道收敛监测点、地表竖向位移等方面进行监测,为保证基坑实施的顺利进行,在基坑开挖的各步措施中必须进行现场检测,密切关注基坑变形及涉及地铁站体水平位移位移,同时聘请地铁第三方进行专业检监测。
3.基坑降水及监测:止水帷幕施工完毕后,需在基坑开挖前对其进行渗漏监测,检验止水帷幕的止水效果。止水帷幕施工质量达标,基坑内降水不会造成基坑外地下水位大幅下降,若止水帷幕发生渗漏,则该处坑外地下水位必然发生比较大变幅,据此可通过降水观测的方法对止水帷幕的施工缺陷处进行初步判定。通过降水施工,检验成井质量,掌握维护施工完毕后坑内降水井单井水量,检验止水帷幕的封闭效果,检验坑内降水效果,掌握坑内水位恢复速率,通过试降水获得的相关数据,优化降水设计或运行方案。抽水试验设计可采用主体结构疏干井进行试验。分两阶段抽水试验,第一个阶段先进行单井抽水,第二阶段进行群井抽水,两组试验之间让地下水位充分恢复,试验过程中抽水井与观测井同步进行水位观测。抽水观测时间按开泵后规定的时间间隔进行,一般时间间隔为30min,采用流量表读数,精度应读到0.1m³,并且保证流量观测与地下水位观测同步。
加强施工过程基坑降水监测,采用“深井浅抽”方式,严格控制抽降水深度,严禁过量抽降地下水。监测点根据专项设计方案的观测井点进行布置,采用电子水位计测定基坑外地下水位。并根据工程施工状况合理安排检测时间间隔,做到既经济又安全。
结束语
做好房地产开项目与地铁工程结合建设发开,不仅要做好项目前期用地规划设计、产品策划、总图布局设计、空间衔接设计、消防设计、结构设计等专项设计方案,还要从支撑围护体系、开挖方式、地铁保护与检测等各方面深挖,合理的选择直接关系到基坑开挖的安全及进度,更能避免基坑开挖过程中对地铁结构产生的影响,很好地解决了地铁位移、变形、沉降等相关问题,使地铁与建设项目有机结合,有效降低地产开发成本,实现项目价值的最大化。