明挖
基坑工程是综合管廊工程实施的一个环节,基坑围护设计关系到管廊结构施工期间的安全、进度,同时对工程整体造价也有较大影响。本文根据综合管廊基坑工程的特点,介绍综合管廊常用的几种基坑围护结构型式。
基坑开挖深度是影响综合管廊围护结构设计的一个重要因素。
综合管廊纵断面设计时,结构顶板覆土需要考虑道路铺装、绿化种植、道路横向支管穿越、节点夹层布置等要求,通常覆土在1.5~3m,再加上综合管廊结构高度、垫层厚度等,标准段的管廊基坑开挖深度约5~8m。局部需下穿越河流、避开地下障碍物,或者受地形起伏变化时,开挖深度可超过10m,笔者目前参与过的综合管廊工程大开挖深度为14m。
此外场地土体力学性质、地下水状态、周边环境等也决定基坑围护结构设计的选型。
放坡开挖
采用放坡开挖方法,管廊结构施工不受内支撑影响,施工操作面大,施工便利。
当场地周边环境简单、地下水位较低、开挖深度不大、土质较好时,可以采取放坡开挖方法施工管廊基坑。一般在开挖深度小于10m时采用放开挖坡经济性较好,深度超过10m放坡开挖土方工程量较大,造价较高。
开挖坡率应根据整体稳定性分析计算求得。开挖深度大于5m时一般采用分级放坡,同时各级坡间设置中间平台。坡面做好护坡措施防止降水对边坡稳定性造成影响。
深基坑专项施工方案
根据深基坑开挖、支护方案的选择原则,选择并制定详细的深基坑专项开挖方案后,针对具体的施工方案进行各种准备,严格按照施工方案进行深基坑开挖施工。
1.施工准备
(1)基坑开挖前做好施工测量工作,拉森桩租赁费用,测定墩台的中心桩、基础纵横边线、中线和临时水准基点,同时还必须做好断面测量,放出基础边桩,经核对无误后,拉森桩租赁厂家,方可施工。
(2)利用测量控制网通过全站仪定出桥梁墩台基础的中心位置、纵横向中线,在纵横中线(十字线)的每端至少各设置两个以上的方向控制桩并护桩,方向桩和护桩必须位于基坑开挖范围以外的可靠地点。
(3)按十字线、设计开挖坡度测设基坑开挖边线,定出边线在十字线上及交角处的桩点,确定基坑开挖范围。
(4)完成“三通一平”工作,备好基坑开挖的挖掘机械、运渣汽车、抽水机、支挡材料,打桩(钢板桩、型钢)等设备。
(5)按照基坑施工要求,清除地面堆土及妨碍基坑开挖的障碍物。
(6)基坑开挖之前,应先做好地面排水系统,在基坑顶外缘四周应向外设置排水坡或设置防水埂,在适当距离处设截水沟,避免因雨水流入基坑。
2.基坑开挖
(1)基坑开挖前,如需进行井点降水、降水井降水的基坑,提前进行处理,当地下水位降至设计基底以下0.5m时,组织设备及人员进行基坑开挖工作。
(2)根据基坑排水及安装基础模板需要,基坑底面预留位置,应满足四周排水沟与集水井的设置需要,每侧沿承台边放宽不宜小于1.2m。
(3)基坑采用长臂挖掘机,开挖过程中,严禁挖掘机齿斗碰、挂钢板桩和内撑,拉森桩租赁公司,挖掘不到位的采用人工配合开挖;基底避免超挖,使用机械开挖时,不得破坏基底土的结构,在设计高程以上20cm由人工开挖。
(4)在开挖过程中,随时检查地质情况变化,开挖时应勤测量、勤检查,严禁基坑超挖,造成不必要的回填方量。
钻爆法
设计依据:松弛荷载理论(1920’s)
稳定的围岩具有自稳能力;
不稳定的围岩则会坍塌,需支护结构来支承;
{支承荷载}〓{一定范围内因松弛且可能塌落的岩体重量}
注重结果与处理方法
技术要素:刚性支护(钢木构件支撑),桐庐拉森桩租赁,一般需撤换为整体式厚衬砌(永支护)。
按不利围岩组合荷载设计临时支护与永衬砌不太符合实际工作状态。
全断面掘进机法
装备:全断面掘进机(TBM)
原理:电动机驱动主轴旋转→对刀盘施压贴紧岩壁→利用刀盘上的盘形滚刀破碎岩石→巷道全断面一次成型
优点:月进尺为钻爆法的1.5~2.0倍,超挖量小于5%,衬砌费用大幅节约,施工安全性与岩层适应性好
适用对象:硬岩长大隧道(尤其适用于岩石破碎、高山缺氧、严寒等恶劣气候条件地区的隧道开挖)
盾构法
装备:盾构机【主体为可移动的高强度钢套壳(盾壳)】
盾构机是在软土、软岩和破碎含水地层中修建隧道的设备。盾壳在构筑永衬砌之前支承地层,不需临时支护。
盾构机是根据隧道与地基情况量身设计、制造或改造的。
施工断面:多为圆形,也有矩形、马蹄形、半圆形和异型。
适用对象:城市地铁、水下隧道、水工隧道等。
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