有效优化地铁车站基坑支护结构设计的探讨

有效优化地铁车站基坑支护结构设计的探讨

任正云

中铁十二局集团第四工程有限公司

摘要:现代化城市的建设在国民经济大发展的推动下，进展迅速。城市中的居民也随着城市化建设逐渐增多，而传统的地表交通方式已不能满足人们工作、生活中的需求，人们将目光投向了地下。地铁便是人们“转战地下”的成果之一，它的出现大大减轻了城市居民的出行压力。如何有效优化地铁车站基坑支护结构是本文探讨的主要内容。

关键词:基坑工程；基坑支护；施工监测

1前言

我国地大物博，但也人口众多，人均占有的土地不及全世界人均占有土地的1/10。为了节约每一寸土地，人们不断将旧建筑拆除，建设新的建筑。这些新建筑都有共同点，向上和向下发展，也就是我们经常看到的高层甚至超高层建筑。“交通”也不甘落于人后，仅仅跟随这个建筑大潮流，在地下开辟出了新战场。在这个过程中，有许多需要技术攻克的难题，如何设计地铁车站基坑支护是这些难题中的重点。

2基坑工程开挖与维护[支护]

2.1基坑开挖过程中所要考虑的因素

2.1.1工程地质条件

基坑开挖过程中，接触到最多的就是土壤，因此在工程建设前一定要考察清楚地质条件。我国的城市现代化建设正在如火如荼的进行着，但工程地质条件也因着新式建筑的增多而变得越来越差。

因城市现代化建设大多是在原有城市基础上的改建，无法完全脱离原有基础，所以便不能像风电站、水电站以及核电站等大型工程设施那样，可以在非常广阔的地域中选择优越适合的建筑场地上建设。为了满足城市规划的需要，建设改造时经常是随遇而安，便导致了工程地质及水文条件极差[经常遇到极差的工程地质及水文条件]。而这类现象在沿海城市现代化建设时尤为明显，像某些城市存在湿陷性黄土，软土及淤泥质土等，工程地质条件十分复杂。

2.2.2水文条件

基坑开挖过程中，也要考虑到水层分布。建设过程中遇到的地下水主要有两部分：浅部土层中的潜水；深部粉性图层[土层]中的承压水。众多的水质分析表明：地下水对混凝土无腐蚀性，但对钢结构有弱腐蚀性。

2.2.3基坑周围环境

基坑建设过程中，除以上两点因素，还要考虑到工程周围原有的环境。

临近的建筑、地下铺设的管线、周围街道等都是开挖新基坑时要顾虑到的，因此在施工前一定要搜集完整这些[搜集完整的资料]资料，以及对地面沉降很敏感的建筑资料和要求，与实际施工条件相结合，进行安全、有效、有序地施工。

3设计依据和设计标准

3.1工程设计依据

经过建设工程师们多年的研究，制定出了一系列的工程建设标准，为工程建设提供了大量数据支持。

①《建筑结构荷载规范》；

②《建筑基坑支护技术规程》；

③《钢结构设计规范》；

④《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》。

3.2基坑工程等级选择标准

根据《建筑基坑支护技术规程》规定，基坑的侧壁安全等级分为三级。在基坑支护设计时根据表1[[[]]]选用相应的安全等级。

表1基坑侧壁安全等级及重要性参数

总之，基坑支护结构的选则一定要考虑到工程周围建筑物、地质条件和水质条件等，避免不必要的危害产生。

4基坑支撑与支护设计

4.1基坑支护方案

基坑挖掘[开挖]过程中，对于基坑壁的维护[支护]、固定至关重要。建筑工程师们研究出多种维护结构，主要分类有钢板桩、钻孔灌注桩、地下连续墙、SMW工法和高压旋喷桩等。这些基坑维护[围护]结构作为临时性挡墙结构，其作用便是直面承受来自基坑开挖卸荷时产生的土压力和水压力，再将这些压力传递到支撑结构上，以此减缓对支撑结构的直接冲压力。

支撑维护[围护]结构的选用可参考表2。

表2支护结构选型表

4.2基坑支撑体系

支撑结构体系包括围檩、支撑、立柱及其他附属物件。建筑过程中常用到以下两类支撑结构体系，如表3。

表3两类支撑体系的形式和特点

5施工监测与基坑监测的主要内容

为了保证基坑开挖过程中的安全，也为了确保基坑工程施工中周边环境的安全，对基坑工程施工中基坑侧壁岩土体、支护结构以及基坑周边环境的环境效应进行有效的监控显得十分重要。在地铁车站施工中[[[]]]，在进行基坑开挖、基坑降水和围护桩成孔施工三个环节时，一定要严格控制地面沉降和围护侧移。基坑开挖必须进行全过程监控，施工全过程采取信息化动态施工，利用监测反馈到的信息随机改变施工的各道工序，使施工信息化、科学化。基坑工程的施工监测应综合考虑基坑设计的形式特点、基坑施工条件、工程所处的岩土条件、邻近建筑物性状、周边环境条件和工期等诸多因素，因地制宜、科学合理地精心编制与实施监测方案。

6结束语

基坑支护工程是土木建设工程中十分重要的一部分，它的成败对整个建筑的影响是非常巨大的。尤其是在经济高速发展的21世纪，高层或超高层建筑将占据城市建筑群主流，对于建筑技术中深基坑支护的研究与创新将变得更为重要。为了不仅能更好得给人们提供安全服务，又能节约经济投入成本，科研人员们不容懈怠。

参考文献:

[1]姚进.西安地铁潏河停车场出入线基坑支护方案优化设计[J].西安科技大学.2010.

[2]曾艳品.土钉墙基坑支护优化设计的一些问题研究[J].长安大学.2014.

[3]任俐璇.青岛地铁明挖车站深基坑支护监测分析及稳定性研究[J].山东大学.2012.