软土深基坑施工变形规律及对城轨隧道的影响数值分析.docxVIP

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1?选择软土深基坑施工建设项目

1.1?工程概况

为分析软土深基坑施工变形以及对既有城轨隧道的影响情况,以苏州市轨道交通8号线松涛街站在建工程为研究对象进行分析。该建设项目位于十字交叉口,该地铁车站位于地下3层,设计有3个出入口,分别为2号、3号和4号出入口。车站总长度为166?m,标准段宽度为23.1?m,站台宽度为14?m。该车站主要采用3层3跨框架结构。此次工程需要通过既有隧道,因此,为确保主体结构的安全性和既有结构的稳定性,车站设定的有效站台中心里程处底板埋深为26.3?m,两侧端头井埋深为27.6?m,端头井底标高为–24.380?m。

此外,车站本身还采用地下连续墙和内支撑结构进行支护。车站主要采用明挖法进行施工,对工程的具体地质条件和水文条件进行分析。

1.2?地质情况

在对地铁工程基坑开挖前,需要对其不同地层的地质条件进行分析,以此确定不同土层的状态以及工程特性。以地铁工程的实际地质勘察结果为分析前提,通过该工程的地质剖面图进行分析,划分地铁建设工程的地质类型。不同地质类型对应的状态以及特性见表1。

表1?地铁建设项目地质情况

(1)潜水埋藏:存在于浅部的1–1杂填土、3–1粘性土层之中,富水性受控于岩性,初见水位和稳定水位具有一致性。

(2)微承压水埋藏:存在于4–2粉土夹粉砂中,经过地形和地貌的影响,初见水位和稳定水位可能并不完全一致。

(3)承压水埋藏:存在于7–2粉土夹粉砂中,具有较好的封闭条件,其赋水性为中等。

在此基础上,综合地铁工程项目的施工内容以及地质情况和水文条件,确定此次工程的施工工艺。

2?确定软土深基坑施工工艺

软土深基坑施工工艺是工程建设中的重要环节,如果处理不当,容易引发工程事故,威胁人员安全,因此确定软土深基坑施工工艺,可为工程建设提供重要的理论支持和实践指导,提高工程质量,保障施工安全,推动科技进步,指导工程实践,并保障能源供应的安全和稳定。

2.1?划分软土深基坑开挖位置分区

根据周边的建筑物以及管线布置条件,分析和规划工程的平面布置图,在上报复核无误后,以地铁站的实际长度和端头宽度作为标准,此次基坑长度为166?m,标准段宽度为23.1?m,开挖深度为26.3?m,端头井宽为27.8?m,开挖深度为27.6?m。基于此,在划分纵向分区前,需要确定土方开挖的断面情况。在土方开挖阶段需要分别对端头井和标准段进行确定,通过人工清底处理后,按照工程设计要求增加预应力。在给定两个大的分区后,对其纵向埋深的开挖情况进行确定,即确定基坑开挖纵向分区情况。此次工程的不同区域均以分层开挖的形式进行,在分区内以纵向开挖进行划分,整体以诱导缝和施工缝位置为划分标准,长度为18~22?m。由于本次采用分层开挖的方式进行施工,需要保证开挖的顺序与设计工况具有一致性,设定地铁工程软土深基坑的分层开挖顺序。

2.2?设定软土深基坑分层开挖顺序

此次工程的建设周期约120个工作日,通过其开挖长度、宽度以及深度的情况,该工程的开挖总量为10.8万m3。整体工程采用分层分段方式进行开挖,并按照由小里程端向大里程端的顺序进行,每次开挖均从中间段土方开始,总计分为8层。分别对具有的开挖情况进行分析,确定每层开挖的标高。

(1)表层土开挖阶段:采用PC?220挖机直接进行大面积开挖至第1道支撑底,开挖标高设计为1.920?m,开挖完毕后可进行第1道支撑施工。

(2)第1层基坑土方开挖阶段:当第1道支撑施工达到设计强度后,在具备开挖条件后进行第1层基坑土方开挖,使用PC?60挖机掏挖。开挖标高需达到–4.580?m,土层厚度为6.5?m,第1次开挖深度为3?m,第2次开挖深度为3.5?m。

(3)第2层基坑土方开挖阶段:第2道支撑架设完毕后进行该阶段开挖,开挖标高至–8.180?m,土层厚度为3.6?m,采用PC?60小挖机进行掏挖。

(4)第3~6层基坑土方开挖阶段:在前期支撑结构施工完毕后,采用小挖机进行掏挖,以保证整体基坑深度到达16?m。在每层基坑开挖至设计标高后,需要及时架设支撑结构,再进行下一层基坑土方开挖。

(5)第7层基坑土方开挖阶段:该基坑开挖层为第6道支撑架设与基坑底部的最后连接,第6道支撑架设完毕后进行该阶段土方开挖,保证其与第6道支撑之间有0.5?m间隔,与基底有0.3?m土体预留。整体开挖结束后,在基坑内使用小挖机进行清底工作。

在划分软土深基坑的开挖位置以及开挖顺序之后,按照具体的开挖原则,对应工程所处的环境特点,对该基坑的维护和支撑结构进行确定和放置。

2.3?放置软土深基坑围护支撑结构

分层开挖的主要目的是保证开挖和支护的协调管理,并且为严格执行施工标准和原则,需要具有先撑后挖的技术保证。在此基础上,结合地基的水文条件确定此次选择的围护和支护结构。

(1)围护结构。地铁车站外围通过52幅

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