陈 斌 王怀海
中建八局第一建设有限公司 山东 济南 250013
摘 要:
近年来,随着随着城市化进程的快速发展,国家将有限的土地资源充分整合,越来越多的高铁站前广场被开发和利用,以满足人们的生存空间需求。
本文以绍兴高铁北站TOD综合体项目为例,分析说明新建基坑施工对于地铁车站以及既有线路的影响,以期为同类项目提供参考和借鉴。
关键词:新建基坑施工;地铁车站结构;影响分析
引言
随着国家现代化建设发展,越来越多的城市高铁站房建设规模已经不能满足人们出行的需求和出行体验的要求。由于高铁运行系统的特殊性,同时也为了尽可能减小高铁运行的影响,对原有站房的改扩建成了大多数城市建设决策者们的首选。绍兴高铁北站TOD项目就是其中比较有代表性的改扩建项目。本文以中建八局一公司承建的绍兴高铁北站TOD项目(A区块)为例,进行简单分析:
新建站前广场北侧为绍兴北站高铁站,2台6线,高架车站,桥桩类型为端承桩,桩1.25~1.5m,桩长约60m,桩顶标高为1.08m,嵌入弱风化凝灰质砂岩。绍兴高铁北站TOD综合项目A地块位于高铁绍兴北站站前区。基坑支护结构型式主坑采用地下连续墙+内支撑,局部浅坑及内坑采用钻孔灌注桩+内支撑,采用明挖法施工。基坑根据场地实际条件及计算确定分成十一个小坑。TOD综合体大基坑区域,实际开挖深度约14.5m,设置三道钢筋混凝土内支撑,坑中坑部分(车站区域)实际开挖深度约21.0m,设四道内支撑(局部地铁1号线端头井加深位置再加一道支撑)。
1 新建基坑工程状况
新建基坑工程项目正好处于地铁站线路的范围之内,若不能才有有效措施,一定会对地铁站的稳固性以及路面的施工情况产生影响。施工人员需要划分基坑的等级来采用不同的结构去固定和保护,对于四周的围栏可以采用钻孔灌筑桩+地下连续墙的方法,然后对于基本工程建立模型,来检测基坑工程对于地铁车站的影响大小以及安全性是否可靠,需要保证基坑工程没有正好处于地铁车站及其线路的正上方,从而来降低二者之间相互影响的程度,对于地铁站出入口的位置一定要特别重视,对于周边的环境一定要设定严格的要求。
2 基坑降水对地铁结构的影响
在进行新建基坑工程建设的过程中需要考虑到降水因素,一般基坑工程的建设都会选择在降水较少的季节,降低降水对于基坑工程以及地铁线路出入口的影响。比如说对于隧道的挖掘,在降雨充沛的地区其地下承压水位高达20多米,并且降幅达到六米左右。降雨会导致基坑工程的形状变形,并且在地表会形成不同大小的坑洞,会导致水土流失从而影响基坑工程的进度。而如果在降水较小的季节则影响较小,可以提高地铁线路以及基坑工程之间的稳定性,并且会大大便利人们的出行,在有限的空间内创造更大的生存空间,提高基坑工程的可用性,并且利用枯水期的特性来降低基坑工程对于地铁的影响。在降水较少的季节非常利于项目施工的正常进行,同时也不会因为降水而延误工期,并且可以很好的预防降水渗透进入到地下对地铁工程的各种设备产生损坏的情况。
另外,根据地址情况,合理布点,持续降水也是很重要一点。以绍兴北站前广场为例,基坑开挖较深、平面尺寸较大,且场地范围内含水层厚度大,需采取相应的降水措施由于基坑开挖范围内均为透水性较差的粉质黏土层,据此采用坑内真空井点降水法,同时结合坑底集水明排。设计根据基坑实际情况进行布置,共设置真空井点降水井。疏干井需在基坑开挖前15~20天提前开启,施工期间坑内稳定水位需降至基底以下1m。底板施工时在井点管位置设置底板泄水孔后方可拆除井点管,待车站满足抗浮条件后放可封闭泄水孔,泄水孔每隔400平米设置一个。降水需等到主体结构上部回填土方完成后方可结束。
3 基坑开挖对地铁车站的影响
根据相关人员的研究结果发现,如果有限元模型的尺寸大于计划开挖基坑直径的五倍时,那么边界效应对于新建基坑工程的影响就可以忽略,这样对于新建基坑以及地铁车站的空间位置关系就没有太大的限制。并且在建设模型的基础上需要满足右手螺旋定则,对于x,y,z轴都有着固定的要求,之后对于维护结构需要进行测定,一般采用钻孔灌注桩的方法来进行计算,相关人员需要知道很多数据,比如说实际弹性模量以及模型中的弹性模量,还有就是实际和模型中的惯性距,通过这些数据可以得到等效公式来计算想要的数值。之后还可以计算在水平方向的支撑刚度将实际的量转变成水平支撑的实际量就可以满足提到的等效公式。底层参数的计算也非常重要,它关乎着基坑的牢固以及安全性,然后可以将各种材料通过具体的力学指标呈现出来,然后按照比例进行压缩凝固等过程,便可以满足基坑要求的力学指数。
4 结论及对策
新建基坑的施工对地铁车站的影响是非常明显的,一方面,它会影响到整个地基的松动。另一方面,如果出现降雨天气或者是在基地开挖的过程中没有充分的注意地铁车站的变化情况,那么可能会导致非常严重的事情发生。一般情况下,如果不是特殊的上级指示与要求,尽量不要在地铁车站附近进行新建基坑的施工,不仅从整个地铁车站的正常运行方面考虑,同时也为大众居民的人身安全进行考虑,我国所有城市的基层建筑都必须以大众居民的人身安全作为主要目标,因此不能够盲目的开展相关的建筑活动。
结合基坑底部的具体土壤环境可以进行不同的施工方案,从而有效的保证对基坑进行开挖的过程中对城市地铁产生较小的负面影响。例如一些基坑底部可能会出现管涌流沙等一系列的风险,那么就需要在施工的过程中制定专项施工方案,从而避免各种意外事故的发生。即使有各种意外事故的发生,也需要及时的进行解决。其次还需要在施工的过程中时刻观察天气的变化,如果近期有大量的降雨出现,那么是不建议对基坑进行开挖的,这样会对土壤结构进行严重的破坏,从而造成大量的积水对附近的地铁车站造成严重的影响。
所以对于基坑的开挖可以尽量选择在枯水期,特别是需要避开夏季,对于一些地区而言夏季降水量较多,因此基坑的开挖也需要结合当地的气候环境。新建基坑的开挖对于地铁车站的影响只能尽可能的减小,但是并不能够彻底的消除,所以施工团队需要制定比较完善的方案,一旦出现各种应急事故,例如可以提前制定专业的应急小组,一旦发生突发状况则实行相关的的方案进行应对。地铁车站的正常运行如何进行观察以及总结得益于在地铁运行的过程中相关数据的记录以及实时的监控,一旦发现在正运行过程中地铁的相关数据或者是隧道结构的位移数据出现变化,则需要立刻进行反应与上级沟通,从而制定相关的方案,有效解决这样的问题。在对基坑进行开挖的过程中,也需要采用一定的技术手段,例如可以在开采的过程中采用纵向分段开挖的方式,或者是结合横向分层分步开挖的方式,两者的结合可以有效的避免对于地铁车站的影响。因此,经过大量的实验数据可以分析到新建基坑对地铁车站的正常运行或多或少都会出现一定的负面影响,而相关的地铁部门也需要做好防范准备,防止地铁在运行的过程中出现各种意外事故,导致威胁到大众居民的人身安全。
5 结束语
新建基坑工程对于地铁车站的影响是非常巨大的,在基坑进行施工的过程中会导致空间位面的泥土发生位移,从而影响到这一片土地的结构层次以及稳定性,进而影响到处于地下的地铁线路以及地铁进入口。所以说专业人员需要对其影响的方向进行精准的把握,之后针对这些影响的方向进行有效的阻止措施来降低工程对于地铁车站的影响,从而达到对于空间充分利用的目的,使得人们的生活质量提高以及出行方式更加多样化。
参考文献:
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