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摘要:地铁土建施工是一项复杂而困难的任务,涉及到基坑处理与支护、地下岩体工程和施工期间的地面沉降与建筑物损害等多个方面的技术难题。解决这些难题对于保证地铁施工的安全、高效进行具有重要意义。地下岩体工程是地铁土建施工中的另一个重要方面。地下岩体的稳定性评估和处理是确保隧道和车站施工安全的关键。地铁施工可能会引起地面沉降,从而对周围建筑物和地下管线造成影响。因此,需要进行准确的沉降预测和建筑物保护措施设计,并及时监测和处理异常情况。基于此,本篇文章对地铁土建施工中遇到的主要技术难题与应对方法进行研究,以供参考。
关键词:地铁土建;施工技术难题;应对方法
引言
随着城市人口的增加和交通需求的不断扩大,地铁建设成为许多城市进行交通拓展的重要方式之一。然而,在地铁土建施工过程中经常会遇到各种技术难题,如基坑土体的处理与支护、地下岩体的工程处理、施工期间的地面沉降与建筑物损害等。由于地下水的存在以及土壤质量的差异,基坑的开挖和支护工作需要采取适当的措施,以确保施工区域的稳定和安全、高效,为城市交通的发展做出贡献。
1地铁土建施工技术
1.1基坑处理与支护技术
(1)地下水的控制与排除。采用降水井、深层抽水井等方法,调查并控制地下水位,保持基坑内干燥。(2)土壤改良技术。使用物理、化学或生物方式进行土壤改良,提高土壤的承载力和稳定性,如灌注桩、挤密处理等。(3)基坑支护技术。采用钢支撑、混凝土墙、RC板桩、自钻密槽等方式,确保基坑边界的稳定和安全。
1.2地下岩体工程技术
(1)岩体稳定性评估与处理。通过岩体勘探与测试,分析岩石特性和力学参数,设计合理的支护方案,如锚杆、喷射混凝土、岩锚网等。(2)岩洞处理与加固。针对复杂的岩洞结构,采用注浆灌浆、钢筋网喷射、防岩爆措施等方法进行加固和处理,确保施工安全。(3)面向大规模隧道开挖的顶管施工技术。采用盾构机进行隧道开挖,通过土压平衡和避免地面沉降的方式保证隧道稳定。
1.3隧道开挖与支护技术
(1)土压平衡盾构机(EPB)技术。在黏性土中使用压力平衡实施均衡法,保持土体的稳定,在开挖过程中控制压力平衡。(2)双托盾构机技术。具有更高的推进速度和能力,适用于大直径、长距离的隧道开挖。(3)隧道内衬材料选择与施工。选择合适的隧道内衬材料,如聚乙烯薄膜、喷铁、喷凝土等,以保护隧道结构,并提供支撑和防水功能。
1.4建筑物保护技术
(1)建筑物监测。通过安装监测设备,如水平调整仪器、挠度计等,对附近建筑物的位移和变形进行实时监测,以及时发现异常情况。(2)建筑物保护措施。采用衬垫板、剪刀撑、横向管桩等措施,分散地铁施工对周围建筑物的荷载,减轻损害风险。(3)施工管理与协调。建立健全的施工管理制度和沟通机制,加强与相关部门和居民的协调与沟通,最大限度地减少施工对周边建筑物的影响。需要注意的是,由于不同地区的地质条件和地铁工程项目的特点不同,施工技术和方法可能会有所差异。在实际项目中,需要根据具体情况进行详细的专业设计和科学施工,以确保地铁土建施工的安全、高效进行。
2地铁土建施工中的主要技术难题
2.1基坑土体处理与支护
(1)地下水的控制与排除。地铁施工中,地下水是一个常见的问题。需要采取合适的降水措施,如使用抽水井、降水槽等设备来控制和排除地下水,以确保基坑在施工期间保持干燥。(2)土壤改良技术。当地基土质条件较差时,需要采取土壤改良技术来提高土壤的承载力和稳定性,如灌注桩、挤密处理等。(3)地下连续墙的施工问题。地铁隧道或车站施工过程中,常需要进行基坑边界的连续墙施工。连续墙的施工牵涉到围护结构的稳定性和施工安全性等问题。
2.2地下岩体工程
(1)岩石的稳定性评估与处理。地铁隧道贯穿的地下岩体具有不同的岩性和力学特性,需要进行岩体稳定性评估,并采取相应的支护措施,如锚杆、喷射混凝土以及岩锚网等。(2)复杂岩洞的管理与加固。在施工过程中,可能会遇到复杂的岩洞结构,如冲积洞、溶洞等。需要采取适当的加固措施,如注浆灌浆、岩爆防治措施等。(3)面向大规模隧道开挖的顶管施工技术。地铁隧道的大规模开挖需要合理设计和施工,包括切削力控制、开挖工序设计、顶管施工与支护等方面的技术难题。
2.3施工期间的地面沉降与建筑物损害
(1)施工引起的地面沉降分析与预测。地铁施工过程中,地面沉降可能对周围建筑物和地下管线造成影响。需要进行地面沉降的分析与预测,以评估施工对周边环境的影响,并制定相应的控制措施。(2)建筑物保护措施与监测。需要对靠近地铁施工区域的建筑物进行保护措施设计和施工,如使用衬垫板、埋设水平调整仪器等,并进行实时的监测,及时发现和处理异常情况。(3)施工与周边环境的协调与管理。地铁施工对周边环境和居民生活可能造成一定的干扰和影响。需要通过有效的管理和沟通机制,协调施工与公众利益之间的关系,减少不必要的纠纷。
3应对地铁土建施工中的技术难题的方法
3.1前期调查与设计阶段
(1)全面的地质调查。通过地质勘察、地下水位监测等手段,了解地下情况,为后续施工做准备。(2)合理的地基处理方案。根据地质调查结果,制定合理的地基处理方案,如土壤改良、基坑支护等。(3)综合考虑风险因素。在设计阶段充分考虑各种可能的风险因素,如地下水泉涌、地面沉降等,并制定相应的预警和应对计划。
3.2施工过程管理
(1)严格的施工计划与管理。制定详细的施工计划,合理安排施工工序,并进行全面的施工管理,确保施工过程顺利进行。(2)实时监测与预警。安装监测仪器,实时监测地面沉降、地下水位等参数的变化,及时发现异常情况并采取相应措施。(3)强化施工安全与质量管理。加强施工现场的安全管理,确保施工人员的安全;同时,严格按照设计规范和质量要求进行施工,保证工程质量。
3.3技术措施与支撑设备
(1)土壤处理技术。根据地质条件选择合适的土壤改良方法,如灌注桩、挤密处理等,提高土壤的承载力和稳定性。(2)岩体支护技术。通过合理的岩体稳定性评估,选择合适的支护措施,如锚杆、喷射混凝土、岩锚网等,保证岩体的稳定。(3)盾构机技术。根据地质条件选择合适的盾构机类型,如土压平衡盾构机、双托盾构机等,确保隧道开挖的安全和高效。
3.4周边环境管理与沟通
(1)周边建筑物保护。采取建筑物监测措施,实时监测建筑物位移和损伤,采取必要的保护措施,如衬垫板、剪刀撑等,减轻施工对建筑物的影响。(2)合理施工时间和空间规划。通过合理安排施工时间和空间,尽量减少对周边环境和居民生活的干扰,并及时与居民和相关部门沟通,解决问题和纠纷。
结束语
总之,地铁土建施工中的技术难题会因地区、地质条件和施工工程的不同而有所差异。因此,在实际项目中需要根据具体情况进行详细的分析和预判,并采取相应的技术措施来解决这些难题。
参考文献
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