紧邻地铁车站既有建筑物保护技术

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李 忠
摘 要: 结合文武路车站实例, 分析了 在城市修建地铁过程中造成周边建筑物沉降变形的原因, 提出了 控制建筑物沉降 与倾斜的措施, 从而确保 了 建筑物的安全, 对类似工程的修建具有一定的指导意义。 关键词: 既有建筑物, 地铁, 基坑, 沉降变形
中图分类号:U 4 . T 763 文献标识码 : A
1 工程概况
文武路站位于人民中路二、 三段上, 人民北路站与骡马市站 之间。车站起点里程 Y K 十 09终点里程 Y:7 2 ., C 6 8 ., 1 〔 + 5 6总 K 7 长467 。主体结构含一长 1 m存车线段, 4. m 2 7 附属结构由1 个 0 出人口、个风道及风亭组成。 4 车站所在的人民中路两侧均为临街建筑, 建筑物密集, 大部 分侵占道路红线, 且以大型建筑为主。
3 周边建筑物情况
文武路车站两侧大型建筑物有: 精图大厦、 八一宾馆、 亚都大 厦、 时代凯悦大厦、 万富大厦、 省人民检察院、 成都仪器厂、 省化工 轻工公司物资商场、 鑫都宾馆、 市科学技术情报研究所、 省百货公 司、 米兰小筑以及四川有线电视台。其建筑年代为 16 年一 9 7
基坑降水引起周边建筑物的变形主要表现在两个方面: 建 ) 1 筑物单侧降水会导致基础不均匀沉降; 降水会造成地下少量砂 ) 2 土流失, 从而引起地层沉降。
06 基础有钢筋混凝土预制桩基础、 20 年; 整体大板式条形基础、 梁 板式筏形基础等多种基础形式; 西侧建筑物距车站基坑 1Zm . 一 7o , . m 东侧建筑物距车站基坑2 m 8 m 楼高7 2 层不等。 5 一2 ; 层一 8
4 车站基坑及围护结构说明
文武路站主体结构与附属结构主要采用明挖法施工, 基坑深 度为1 m 8 m 标准段宽1.m 两端盾构井位置基坑宽2. m 6 一1 , 8s , 24 , 盾构井和出人口 及风道距离周边建筑物较近。基坑采用井点降 水, 采用围护桩 +钢支撑作为支护体系。主体结构围护桩直径 1Z 桩间距2o 盾构井端头与区间隧道相交部位的围护桩 . m, . m;
R s rho te a u t nm tos f h ste et f i fudt no bi e e ac n h cl l i e d o te e l n o Pl o n ai f r gs e c ao h tm e o d
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参考文献 :
[〕 3桩基工程手册编写委员会. 桩基工程手册〔 . M」北京: 中国建 筑工业出版社 ,9 . 19 5 【 何思明, 强, ] 4 郭 卢国胜 单桩沉降计算理论研究【」岩石力 J. 学与工程学报, 0, ()68 9. 2 42 4 : 一 4 0 3 86 【 陈龙珠, ] 5 梁国钱, 朱金颖. 桩轴向荷载一沉降曲线的一种解析 方法[]岩土工程学报, 9 , ()3一 . J. 1 41 6 : 3 9 6 08 〔 何德彦, ] 6 施云华. 明特林法计算桩沉降量中的一些探讨「 . ] J 岩 土工程技术,991 : 3 19 ()3一 . 03
5 造成周边建筑物沉降变形的原因分析 . 件, 要有两种类型: 松散土层孔隙水, 主 ) 1 含水层厚2. m一 5 1 基坑周边降水 2o
本站地处闹市区, 无地表水系流过。根据地下水的赋存条
22 水文地质 .
2. m 水位埋深41 m . m;) 24 , 0 . 一60 2基岩裂隙水。 0 0
有关桩一土相互作用下桩基沉降特性的研究不少, 但由于地 基土的复杂性和差异性, 上述各种方法均难以使各种不同条件工 程的计算结果达到某一较为合理的精度, 桩一土体系还存在很多 问题没有弄清楚, 需要进一步对下列内容展开研究: 开发能准 ) 1 确模拟桩一土相互作用关系的有限元子程序;) 2加强桩基试验研 究, 弄清桩一土体系相互作用的关系和承载力与沉降间的关系; ) 3提高桩基沉降计算方法的精确性和通用性, 建立相应的沉降控 制标准;) 4加强对桩使用全程的检测, 包括成桩过程和桥梁结构 的使用过程, 以便于研究桩基沉降的时间效应。
2 工程地质与水文地质 2 1 工程地质 .
站区地处川西平原崛江 工 级阶地, 地形平坦, 场地范围内上 覆第四系土层, 下伏基岩为白坐系上统红色泥岩。
直径 1 m 桩间 . m 其桩身及护壁采用玻璃纤维筋结构, 5 , 距1s ,
桩间网喷+ 锚杆支护。钢管支撑的直径为 6 I , 0 n 壁厚 1 I m 2n m 的钢管, 施加预应力, 水平间距 35 。 m
A t c:t邓 e tay r n t ccli m tx o t st et s e i obdea i m rs n f l,n ptf - 加 r t Is t i lr e t h a u tn h 1 h e l nO i pe rg n te i ad us ad u o a a n l n r c e s s e l ao e i s e e f 飞l lf i S d s t f t r n at sr w r t av ead u k tt c t tt t e t f t re r o t s t etf 呢lpe g eae r e f h r i a h di n ot S o h o e sh ne h u h r e c f h e l n o s e i, i r e d e c s o l e n n a de r s h e a e te m i l v s fe t u e e z c n or ra e t l a ace t te ee o te a u t m t o te te et fi e i. d e n c l e h dvl f h 。 c a a r 叩 l l l e 浏s h s t n o s n o h f el n x l g n pe l K w n : i f la ,e l n,h m t lflt t 〕 ,h m t I l dt nf f co 仃 o 如 pe udt s t lo l l n o te t te l o e i h r te 】 O o r s ru tn n r e l 仪 s a c ay e 1 f a a e ni 仪
52 基坑围护结构变形 .
基坑围护结构自 身收敛变形造成周边土体沉降及水平位移。
53 基坑失稳 .
〔 冯忠居. ] 1 基础工程〔 . M〕北京: 人民交通出版社, 0 . 21 0 【」 2刘金砺. 桩基础设计与计算[ . M〕北京: 中国建筑工业出版社,
19 9 0.
Байду номын сангаас
6 结论及建议
) 1分层开挖, 层间设台阶, 每层开挖边坡坡率根据地质情况 按规定放坡, 必要时在坡面喷射混凝土。2在基坑四周及基坑内 ) 设置完善通畅的排水系统, 确保雨季施工时地表水及时抽排掉。 6 控制建筑物沉降与倾斜的措施 ) 3密切关注天气预报。在暴雨或大雨来临前, 停止开挖, 对边坡 6 1 监控量测 . 及时进行覆盖防护, 同时, 抽排掉排水沟内的水, 尽量减少基坑积 6 1 1 建筑物监测控制标准及预警值 .. 水。4开挖过程中对围护桩接缝等薄弱部位加强巡视, ) 若出现渗 根据设计院提供的建筑物沉降及倾斜的控制标准, 结合文武 漏应及时处理, 先堵漏后开挖, 防止渗漏点扩大。5 在开挖过程 ) 路车站周边建筑物的具体情况计算出周边建筑物沉降控制标准 中, 如出现较大渗漏水现象, 立刻回填渣土, 然后在对应的围护桩 为3 I , 0 n 预警值为2 m , l 0 倾斜控制标准为3 预警值为2 偏, 偏。 外侧进行旋喷堵漏, 渗水封堵之后继续开挖。 6 12 建筑物监控量测点的布置 .. 65 及时施作初期支护及背后注装 . 建筑物沉降观测点布置在每栋建筑物四角及其他重要部位, 人工挖孔桩之间有 5 c 的土体, 0l n 开挖时及时有效地控制住 倾斜监控量点布置在每栋建筑物靠近车站侧面的顶部与底部, 每 此范围土体的变形, 是确保建筑物安全的一项有力措施, 对其采 栋建筑物设两组倾斜监控量测点。 取了如下两项对策: 开挖后及时挂网, ) 1 喷射 sc 厚 C 0 m 2 混凝 6 13 监控量测数据的整理与反馈 .. 土; 在喷射混凝土背后预留注浆管, ) 2 混凝土达到一定强度之后, 对现场取得的建筑物监测数据及时进行整理, 绘制沉降与倾 及时对其背后进行注浆填充。 斜的时态变化曲线图。根据曲线图的数据分布状况, 选择合适的 66 建筑物基础补强加固 . 函数, 对监测结果进行分析, 判断建筑物的安全状况。 地面跟踪注浆加固。采用孔径 似O r 的袖阀管注水泥浆, O I n ’ 62 车站基坑围护桩及钢管横撑施加预应力 . 注浆压力 03N a . P I 一04MP。注浆管距离基础或墙体 1sm a . 6 2 1 车站基坑围护桩 .. (卜 m 2o ) 1s 一 . m 。在需要加固的建筑物基础外侧钻好注浆孔, 根 车站基坑围护桩人土深度为 35m 。经过计算分析, 基坑抗 据监测数据确定注浆量与注浆压力。 倾覆稳定性和抗隆起稳定性满足基坑安全要求, 同时保障了车站 ) 1清理平整场地, 清除地下障碍物, 测定桩位。2钻孔: ) 钻孔 周边建筑物的安全。严格按设计要求进行车站围护桩的施工, 确 采用回转钻机、 树脂护壁, 钻孔至设计孔底标高以下 03 . m处, 成 保围护桩的施工质量。 孔检验合格后钻机移至下一桩位。3插人袖阀管: ) 内径 朽O m n l 6 2 2 钢管横撑施加预应力 .. 的塑料管, 3 c 钻一组射浆孔 , 每隔 0 m 外包橡皮套, 插人钻孔 , 管 ) 1基坑开挖方案。基坑开挖遵循“ 分段分层、 由上而下、 先支 端封闭, 管内充满水。为使套壳料厚度均匀, 尽量使袖阀管置于 撑后开挖” 的原则, 每一段从上到下分 4 层开挖。土石方开挖到 钻孔的中心。 浇筑套壳料: ) 4 套壳料为泥浆, 要求收缩性小, 脆性 钢支撑上方5 I 时停止开挖, 0n m 掏槽架设钢管支撑, 并逐级施加 较高, 早期强度高。套壳料的作用是封闭袖阀管与钻孔壁之间的 轴力并锁定, 然后再进行下一层的土石方开挖。开挖到基坑底 环状空间, 防止灌浆时浆液流窜, 套壳在灌浆段范围内破碎而开 后, 立即施作垫层混凝土进行封闭。 环, 逼使灌浆浆液在一个灌浆段范围内进人地层。5灌浆: ) 待套 基坑边开挖边施工横撑, 有效控制了基坑的位移变形, 进而 壳料有一定强度后, 在袖阀管内放人带双塞的灌浆芯管进行分段 有效地保护了周边建筑物。 灌浆。浆液为水灰比 105 : 的水泥单浆液。施工机具采用专用 ) 2钢管支撑施加预应力。钢管横撑施加预应力之后, 由被动 灌浆泵。每段注浆时, 首先加大压力使浆液顶开橡皮管, 挤破套 受力改为主动受力, 更有效地控制了基坑的变形。基坑钢管支撑 壳料, 即开环, 然后浆液再进人地层。 与人工挖孔桩之间通过双拼工 5 组合腰梁连接。车站明挖基坑 4c 灌浆初期, 先凭经验预估的压力灌浆, 然后根据吸浆情况以 设三道钢支撑, 第一道支撑施加预应力 l k , o N 第二道支撑施加 及对地表的观察, 视有无冒浆或抬动变形情况, 再做压力调整。 预应力 s k , o N 第三道支撑施加预应力 s k o o N 7 结语 钢管支撑在安装好之后, 及时施加预应力, 施加预应力过程 文武路车站工程是成都地铁 1 号线中重点控制工程, 其周边 中, 技术人员要跟班作业, 确保钢管支撑按设计施加预应力。 建筑物无论是数量, 还是基础情况复杂程度, 距车站基坑的距离之 63 抽水含砂量的控制 . 近, 在成都现修建的地铁中是绝无仅有的。在车站基坑开挖过程 根据站区工程地质及水文地质的情况, 对站区降水井的眼 中, 严格按照国家标准, 严格执行设计要求, 并几次进行了专家论 数、 间距、 深度及抽水泵型号进行了严格计算, 既要满足基坑开挖 证, 认真组织施工, 成功地控制了文武路车站周边既有建筑的沉降 降水要求, 又要尽量减少抽水量。经过严格计算确定站区降水井 及倾斜。根据监控量测, 建筑物的沉降量与倾斜量小于其警戒值。 3 眼, 6 m, 7. m, 6 间距2 井深2 s 水泵抽水能力 3 t 0 小。 为成都地区类似情况下对既有建筑物的保护有很大的参考意义。 在降水井施工过程中严格控制滤料及滤网的质量, 确保降水 参考文献 : 井排出水的含砂率符合要求, 这样有效地防止建筑物基础部位的 [」 1 一 0, 1J 2 2 既有建筑地基基础加固 J G 30 技术规范【」 5. 砂土随排水过分流失。 「1 10 , 2J 2 一 建筑基坑支护技术规程【 . J G 9 ] 5
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第3 卷 年 3


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期 月
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文章编号: 0一 2 ( 0 ) 一18 2 1 9 852 71 00一 0 6 0 9 0
紧邻地铁车站既有建筑物保护技术
收稿日期: 0一 一 2 7 31 0 0 7 作者简介: 忠(9 一 , 工程师, 李 17 )男, 4 中铁十四局集团公司隧道分公司, 山东 济南 200 50 2
第 第3 3卷 年
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李 忠: 紧邻地铁车站既有建筑物保护技术
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由于各种不确定因素的影响, 一旦基坑发生垮塌失稳, 将直 接危及周边建筑物的安全。
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