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地鐵施工中鄰近建筑物的安全風險管理

  
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  (3)在施工過程中,如前一步施工工序控制參數在控制標準范圍內,則繼續施工,如前一步工序控制參數超過該步控制標準,則調整以后施工過程,保證提出每一道工序的沉降控制值;

  (4)總的原則:在地鐵施工過程中,應當保證各分步沉降值不超標,確保總沉降值不超標。

  4建筑物的一般保護和加固措施

  4.1建筑物保護措施

  施工前調查所有在施工影響范圍內的建筑物,著重查明建筑物的結構形式、基礎形式、數量、修建年代、材質、質量狀況、工作狀態、與地鐵線路的位置關系等。當建筑物具有很大的破壞風險時,應遵循“先加固、后施工”的原則。

  施工前的主要加固措施:

  (1)根據工程實際情況,選擇進行地層注漿、隔離樁等措施,嚴重時可以采用建筑物樁基托換或加固措施;

  (2)地層注漿:從地表或洞內注漿加固地層;

  (3)隔離樁:從地表或洞內施作隔離樁;

  當鄰近建筑物破壞的風險較大時,應考慮在地面或洞內施作隔離樁,并對建筑物基礎進行處理,控制基礎相鄰的地層沉降。

  當建筑物為樁基礎,可以考慮實施樁間注漿,提高外側土體的固結程度與密實度,增加樁底部承載區域內的約束,力求將樁周的摩阻力損失降至最低。從而減小建筑物本身的變形程度。

  如果建筑物基礎為樁基礎,且樁長較短,應考慮在地面打設深樁,通過后植筋技術承臺擴大,并將部分荷載轉移至新增設的深樁上,使之能與短樁共同承受上部荷載,一起抵抗后續施工中的變形。

  (4)對建筑物進行基礎托換或加固。

  當鄰近建筑物破壞的風險較小時一般時,可以邊施工、邊加固,并進行施工過程量測監控。當鄰近建筑物破壞的風險較小時,可以先施工、后加固,即在施工結束后,再根據具體情況確定是否需要對建筑物進行加固。

  4.2地鐵施工加固措施

  (1)暗挖隧道嚴格遵循“管超前、嚴注漿、短進尺、強支護、快封閉、勤量測、早成環、環套環”的施工原則進行開挖支護,控制地層的下沉量,同時還應注意以下事項:

  ①加密格柵鋼架,必要時增加噴射混凝土厚度;②施工中要注意對施工工藝的控制,采取小分塊、短進尺、快封閉的手段,減少對地層的擾動,尤其要處理好拱腳變形的問題;③在地鐵工程土方開挖過程中,洞內加強橫向支撐,限制土體的側向變形;④施工中要加強洞內和地面建筑物的監控量測,并做好記錄,發現問題及時采取有效措施并反饋信息。

  (2)地鐵工程在穿越鄰近建筑物時,如果采取盾構法施工,應考慮以下措施:

  ①合理設置土壓力值,保持正面的平衡,防止超挖和欠挖;②穿越時降低推進速度,控制總推力,減少土層擾動;③穿越前調整好盾構姿態,穿越時減少糾偏次數及糾偏量,減少土體的擾動;④在穿越鄰近建筑物地段,保證一次穿過,不能中途換刀,如果實在避免不了在上部地段換刀,事先要準備充足的預案。首先從盾構前部預留的超前加固裝置對土倉上部及前方頂部的土體進行注漿加固,以保持開挖面穩定不出現塌方,然后再對土倉加氣壓后更換刀具。

  (3)加強建筑物的監控量測,根據建筑物的性質、結構形式、基礎形式等建立不同的控制值,通過監控量測及時掌握建筑物的變形情況,及時調整施工工藝,確保建筑物保護管理在可控狀態;

  (4)不良的地質地段必須采取特殊的施工技術措施,如進行地質改良,縮短循環進尺等,以防止沉降超限;

  (5)噴射混凝土施工時應預留注漿管,支護完成后壓注水泥漿或水泥砂漿回填背后空隙,并加固被擾動土體;

  (6)加強洞內外的注漿措施,控制地層沉降。

  5施工完成建筑物安全風險評估

  在地鐵施工完成后,根據建筑物地基基礎的最終沉降值以及建筑物的傾斜量對建筑物的地基承載力、建筑物結構的承載力進行復核,判斷建筑物的安全狀態以及還能承受的附加沉降值或傾斜量。如果經過復核后,建筑物地基基礎或建筑物結構承載力接近甚至超過極限承載力時,則應對地基或建筑物本身采取加固措施,以保證建筑物的安全使用。

  6結論

  (1)在隧道開挖對地面建筑的影響方面,目前研究的比較少。特別是針對不同結構形式,在隧道開挖過程中及開挖完成后結構具體會產生多大的裂縫、變形;建筑物在水平方向的不同位置、在垂直方向的不同高度上,結構的內力為多大、其分布規律如何等的研究還很少見,建議加強這方面的研究。

  (2)通過對地鐵施工的特點及周圍環境的分析,提出一套針對地鐵施工對建筑物的安全管理體系,用于指導類似工程施工。

  (3)體系中各種環節的具體操作還需進一步細化,如對于古建筑木結構的施工監控量測,有許多地方不同于一般的建筑物的監控量測,可進行專項討論。

  (4)具體施工完成后,還需根據具體的實際情況,進行修正,使得體系得科學性和可操作性強。

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