城市地下综合管廊深基坑开挖支护技术浅析

城市地下综合管廊深基坑开挖支护技术浅析

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摘要:深基坑工程是对地面下土体的施工技术。基坑支护技术有土钉墙支护方案、灌注桩支护方案及地下连续墙支护方案。文章通过西安市沣东新城地下综合管廊施工案例,讨论了深基坑支护技术的应用情况,从作业区域类型分析、地震烈度确定、作业区域土质构造以及支护方案选择方面给出了技术应用分析。

关键词:综合管廊;深基坑;附属设施

引言:

城市地下综合管廊中的基坑支护技术是比较重要技术内容,施工技术的好坏会直接影响城市地下综合管廊质量。为保证施工人员的生命安全,避免对周围环境、建筑产生过多影响,确保城市地下综合管廊顺利开展、需要应用基坑支护技术。因此,不仅仅是处于工程安全性的考虑,还为了保证施工现场环境的安全性,需要重视城市地下综合管廊基坑支护施工工作。文章讨论了深基坑支护技术以及其在实际施工过程的应用情况。

1.城市地下综合管廊简述

综合管廊是建于城市地下用于容纳2类及以上城市工程管线的构筑物及附属设施,它将电力、通讯,燃气、供热及给排水等各种工程管线集于地下隧道空间。综合管廊中有投料口系统和进风排风井系统、监控系统和通风系统等。在地下对空间隧道进行建设,集通讯和给水、燃气和雨水、污水和电力于一体,并对专门的检修口和吊装口以及监控系统进行配备,实行统一的建设管理好规划。通过这样的方式,能够有效地避免人们的交通和生活受到管线敷设和维修的影响,并且能够有效地将空间节约下来。

2.城市地下综合管廊深基坑开挖支护技术

2.1深基坑开挖支护技术

深基坑开挖支护技术是指进行地面以下土体的施工技术,该项技术是城市地下综合管廊施工的重点施工技术。在进行作业施工之前,需要勘查基坑实际环境,实际环境包括周边的土质类型、土质构造、地震烈度等情况,甚至是还要调查包括热力、给排水、管线分布、污水管道分布、电缆分布、气候、温湿度等条件情况。同时,还需要勘查作业环境范围内的水文情况,给施工作业打下坚实基础。

2.2基坑开挖支护技术方案

2.2.1土钉墙支护方案

土钉墙支护方案是指在土钉墙面上,每隔两米处焊接一个对中支架土钉。为了降低土钉进入土体的阻力,需要保证土钉处于孔洞中间位置,从而形成一个雏形的滑撬。分层分段开挖土钉支护土方,一般每层开挖深度为1.5-2.0m,每段长度可取15-20m。采用挖掘机进行土方作业时,用仪器控制严禁边坡出现超挖,基坑的边坡应留100~150m用人工进行清坡,以保证边坡平整并符合设计规定的坡度。

2.2.2灌注桩支护方案

灌注桩技术是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔,并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩,依照成孔方法不同,灌注桩又可分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩三类。该项支护方案具备设备简单、造价成本较低的优点,其缺点是排放的泥浆会造成环境严重污染。灌注桩支护施工方案也是深基坑支护施工技术中比较常用的方式之一。

2.2.3地下连续墙支护方案

在深基坑深度较大时,城市地下综合管廊领域内通常选择地下连续墙成槽机械支护施工方案。该方案选择的作业设备是抓斗式成槽机、双轮铣削式成槽机、回转式多头钻成槽机等。铣削式成槽机比较适合于拥有岩层条件的深基坑工程。采用NV-1型钠土进行人工造浆,同时为增加槽壁的稳定,减少塌方的发生,在地下墙新浆中掺入重晶石粉等,提高新浆的比重、粘度。

3.城市地下综合管廊中深基坑支护技术的应用分析

3.1工程基坑开挖与土钉支护控制

在目前施工中,开挖速度对土钉墙的施工质量具有直接的影响,如果开挖过快土钉锚固中会因强度不足不能达到预期效果,同时开挖过快,对软土也会产生影响,致周边成流体状态,导致土钉墙效果差,最终影响工程质量。因此,施工人员要对开挖进度进行控制,并且采取措施避免垮塌现象,提高稳定性。另,施工人员可采取分层开挖施工,使其开挖深度不得超过10m,保证施工质量而对当淤泥质、粉质粘土地基,为保证施工质量,应采用土钉墙基坑支护结构施工,开挖深度不超过6m,当挖到sm时,土钉墙趋于稳定后,可继续开挖,观察位移沉降情况,一旦出现安全预兆,应果断采取相应措施进行调整。

3.2复合土钉墙支护技术

复合土钉墙是将土钉墙与一种或几种单项支护技术或截水技术有机组合成的复合支护体系,它的构成要素主要有土钉、预应力锚杆、截水帷幕、微型桩、挂网喷射混凝土面层、原位土体等。在实际工程中,组成复合土钉墙的各项技术可根据工程需要进行灵活的有机结合,形式多样。常用的复合土钉墙支护有三种基本形式:土钉与预应力锚杆结合、土钉与微型钢管桩结合、土钉与搅拌桩(止水帷幕)联合应用。

4.工程实例分析

4.1工程概述

沣泾大道(红光大道-科统一路)市政工程Ⅰ标段位于西安市西咸新区沣东新城阿房宫火车站东侧,南起红光大道,北至科统路,双向布置。设计里程桩号:东侧起点K0+113,终点桩号K0+880,长767m;西侧起点K0+053,终点桩号K0+880,长827m。东西两侧全长1594m。管廊采用矩形箱涵的结构形式,均为双舱。西侧管廊断面尺寸(4.9+3.2)×3.0m,东侧管廊断面尺寸(2.8+2.2)×3.0m。

工程最大开挖深度达11m,平均开挖深度达8m,开挖宽度约为16.4m~22.5m。

最深处采用护坡桩加土钉墙进行支护,工程特点是上层1-2米为杂填土,以下为砂层。

4.2施工技术

将工作面分为四个层,连续开挖,每一个层面开挖深度控制在3.0m,最后一个工作面开挖深度为-6.589m,剩余10cm采用人工开挖的形式。其次,使用专用PZ-5型喷射混凝土施工,在混凝土喷射之前,要先使用机械对坡面进行开挖,并同时进行边坡修整,将第一层混凝土厚度控制为20~60mm。试行机械设备、水管路以及电线状态,将喷射混凝土厚度标志埋设好,分段喷射,不同段的喷射都要安设土钉,目的是防止出现坍塌。制作土钉钢筋过程中需要严格按照设计预制,在土钉钢筋制作前将表面锈渍去除,保持表面清洁。在混凝土中添加早强剂,以将混凝土强度提高,注浆一旦终止20min后,应及时使用浠水泥浆继续灌注。使用双向钢筋网,向上控制为准100×100mm,在与土钉连接时需要保持牢固与稳定,确保钢筋不四处摇晃。搭接的钢筋长度为30d。土钉端部与钢筋网锁定,并与加强筋垂直焊接,加强筋直径控制为50mm;完成了钢筋网的安装以后及时进行检查,还要加强隐蔽处的验收。第二层混凝土喷射过程中,应先将最上层混凝土松散部分去除,将混凝土总厚控制为90mm。完成二层混凝土喷射以后,等到终凝以后,及时对其洒水处理,每天喷洒3~4次,养护一周左右。

结论:

总之,地下综合管廊的建设可提升市政设施的整体水平,可确保地下空间资源的充分利用,而且能够带来非常多的社会效益。基于此,为了更好进行城市地下综合管廊的建设,文章主要对其深基坑开挖支护技术进行了全面的分析。

参考文献:

[1]范微,浅谈城市地下综合管廊建设的必要性及其设计[J].建材发展导向,2016,14(11):19-23.

[2]刘凯,简议地下综合管廊建设的必要性及其设计[j].建材发展导向,2017,15(5):181-182

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