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深基坑支护技术在地铁车站建设中的应用

作者

徐海

身份证号码:21088119890806351X

摘要:伴随城市化步伐的加速,地铁建设成为现代城市交通的关键组成部分,深基坑支护技术在地铁车站建设里的应用意义极为重大。深基坑是地铁车站施工里的关键要点,其安全性直接关联到工程的顺利实施和周边环境的安稳。深基坑支护技术借助有效的支护体系,避免基坑发生坍塌,降低对周围环境的影响,以保证施工人员的安全无虞。本文针对深基坑支护技术在地铁车站建设中的应用做了分析,对常见支护方法、技术难题及其解决办法展开探讨,且结合实际案例,提出了恰当的支护设计与施工管理举措,意在为相似项目给予参考借鉴。

关键词:深基坑支护技术;地铁车站建设;支护设计;施工管理;安全技术

引言:

伴随城市地铁建设的迅猛推进,地铁车站建设面临着不断变复杂的施工环境。尤其地下深基坑的施工作业,由于此项施工难度大、风险偏大,成为影响地铁车站建设有序开展的一个重要缘由。作为地铁车站建设的核心技术,深基坑支护技术在列,主要是为了保证深基坑开挖期间周围土体稳定,防止基坑塌陷、地面下沉等现象出现。深基坑支护技术在地铁车站建设中得到普遍应用,而后渐渐拓展出多种支护模式与技术途径。开展对深基坑支护技术的研究与应用相关分析。本文着眼于总结深基坑支护关键技术,探究其于实际工程里的应用成效,进而制定靶向性对策,应对施工过程中常遇的问题,提高地铁车站建设施工的质量及安全性。

一、深基坑支护技术的基本原理与分类

深基坑支护技术主要涉及支护结构的设计与施工两大范畴。支护结构的设计应按照基坑深度、地质条件、水文状况及周边建筑影响,抉择恰当的支护模式。如土钉墙支护、地下连续墙支护、钻孔灌注桩支护等是常见深基坑支护技术,各个支护方式皆拥有自身的适用范围和长处[1]。较软土层可采用土钉墙支护,可有效提升基坑壁的稳固性;地下连续墙支护适宜水土交替这样的环境,呈现良好的防水功效;钻孔灌注桩支护能给深基坑以强有力的支撑,尤其处于复杂而多变的地质环境下,呈现较高的稳定性状。

二、深基坑支护技术面临的主要挑战

即便深基坑支护技术已取得重大进展,可在地铁车站建设之时依旧面临诸多挑战。各区域土质的差异化情况、地下水位的起伏变化以及岩层的复杂属性,皆会给支护系统的选择及施工带来阻碍。例如,软弱土质的基坑侧壁易出现坍塌情况,若地区地下水较为丰富,就容易出现涌水等现象,增添了施工的难度系数。

在城市空间密集区域,地铁车站建设往往要在毗邻建筑物与交通设施的环境里开展,在基坑开挖和支护期间,若土体变形未能有效抑制,说不定会引起周边建筑物或道路下沉,甚至出现了裂缝。为防止此类状况出现,要采用科学的支护设计方案才行,且进一步加强施工中的实时监测和校正[2]。深基坑施工的过程里,施工人员往往要在地下深处开展工作,若支护结构出现缺陷,也许会诱发坍塌事故,带来重大人员死伤后果。

三、深基坑支护技术的优化与应对策略

(一)优化支护设计

深基坑支护设计优化是处理地质复杂性问题的关键一环,在实际进行地铁车站建设期间,地质态势往往极度复杂,土层分布杂乱不均,地下水位稳定性缺失,甚至有碰到不同岩层的几率,加剧了施工难度。因此,精准的地质勘查与设计是防止支护失败的首要使命。

要优化支护设计,首要一步是实施全面的现场勘察,拿到精准的地质资料内容。依靠钻探、土工试验、地下水位探测等手段,精准知晓土壤物理力学性质、地下水动态变化过程及周边岩层分布情况。这些数据对后续支护设计意义重大,利于科学挑选支护类型,且保证支护结构与基坑土体相互作用能达最优效果。

除基础地质勘察工作外,借助建筑信息模型(BIM)技术来做虚拟建模与模拟分析是现代深基坑支护设计的关键手段。BIM技术可把设计方案与现场实际状况开展对比分析,开展多方案筛选与优化。

针对设计方案的挑选,除地质条件这一要素外,尚需充分思索外部环境形成的影响,诸如周边建筑的稳定程度、周边交通产生的效应等。支护设计需兼顾基坑的稳定性,还需杜绝施工阶段对周边环境造成不良后果。依靠多视角的设计方案及分析,优化支护设计能把风险减到最大限度,维护施工过程的安全与顺利开展。

支护结构设计需按照实际施工情形进行变动。例如,当基坑施工深度达一定程度之际,地质情况与地下水位大概会产生变化,此时需开展动态调整工作。在设计阶段,应事先预设好应急预案,以便在实际施工时按需及时对支护结构作出调整,保证施工得以顺利开展。

(二)加强实时监控和动态管理

在深基坑施工时段,强化实时监督和动态管理是保障支护系统稳定及施工安全的重要手段。鉴于基坑施工环境的复杂性,多方面因素对土体稳定性存在影响,必须于施工过程持续跟踪监控,借此及时发觉潜在难题,并实施有效治理。

实时监测是应对周边环境影响的首要策略手段。凭借安装高精度监测的设备,诸如沉降仪、位移监测计、倾斜测量装置等,能即时收集基坑周围土体的位移、沉降、倾斜等数值。这些数据可精准体现基坑施工期间土体的变化状况,给施工方迅速给予反馈内容,协助改进施工方案,保证基坑四周环境的安全无恙。

数据采集工作结束后,凭借数据的分析处理,施工单位可找出基坑在施工进程中可能出现的问题,诸如沉降过大问题、位移不均问题等,迅即采用办法进行纠偏[3]。例如,当监测所得数据显示基坑边缘沉降速度快时,可采用加固支护结构、调控施工进度或停工排查等办法,杜绝沉降或塌方问题进一步蔓延。

动态管理实则为实时监控的延展,强调对基坑施工全程的不断管理与调节。在施工开展过程,各施工阶段条件也许会发生改变,诸如土体性质的变异、地下水位的升降等,此时应对支护系统进行动态改动。采用实时监控,施工单位可马上得到相关数据,并迅速对支护结构设计与施工方式进行调整,以应对施工环境的实时变动。

(三)提高施工人员的安全意识与技术水平

处于深基坑施工期间,施工人员的安全意识及技术水平对施工安全有直接影响。高风险的深基坑施工作业,施工人员须具备较高的技术水平能力,熟悉对应施工规范及安全操作程序。增强施工人员安全观念及技术素养是保障施工安全的根基。

按周期开展安全培训是提升施工人员安全理念的有效手段。安全培训不只是要覆盖施工操作规程,还需包含应急应对、事故防控及安全保护等相关内容,施工人员经培训懂得施工过程中的潜在风险,学会辨认危险存在的源头,而且能在紧急关头采取恰当的处理办法,杜绝安全事故出现。

施工人员也应掌握深基坑支护技术的基础理论与操作手段。尤其是针对部分新技术、新设备的运用,施工人员需经培训后熟练掌握其操作方法。例如,伴随BIM技术与自动化施工器械的启用,施工人员必须掌握一定的数字化技术背景,才能更透彻地理解并操作这些先进工具。推动新技术培训实施,可提升施工人员的综合素养,保障施工进程中操作无失误、设备无故障。

结论:

在地铁车站建设时深基坑支护技术的应用,不仅要求支护系统呈现稳定性和可靠性,还得依据地质因素、环境影响及安全规定实施精确设计优化。借助采用先进的支护技术及设备、强化实时监控与安全管理行动,能切实提高施工过程的安全性与施工质量。虽说深基坑支护技术在应用阶段面临不少挑战,但当技术不断进步且施工管理日益成熟时,相关问题预计可获有效解决,为地铁车站建设增添更有力的支持及保障。

参考文献:

[1]刘彦伟,彭洁,任连伟,等.基于CEEMDAN-SSA-ELM-LSTM模型的地铁车站深基坑支护桩水平变形预测[J].防灾减灾工程学报, 2025, 45(1):34-46.

[2]金平,王涛,蔡海兵,等.L形地铁换乘车站超深基坑支护结构设计优化分析[J].城市轨道交通研究, 2023, 26(1):60-64.

[3]江婷婷.佛山火车站地铁车站深基坑支护方案优选与设计优化[D].安徽理工大学,2023.