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摘要:近年来,随着经济的发展,生活水平的提高,人们的出行变得越来越便利,大街上随处可见多种多样的汽车、公交车、电动车等代步工具。地铁,高铁,飞机,火车已不再是富人的出行工具。当然,随之而来的就是交通拥堵,尾气排放以及车祸的问题。地铁作为一种交通工具,具有非常明显的优势,它可以横穿大半个城市,既快又不拥堵,节约了人们大量的出行成本和时间。因此现在好多城市都在大力发展地铁建设,但是地铁施工过程中带来的一些问题也是不可避免的,他对于既有桥梁桩基的影响是非常大的,能够造成桥梁桩基沉降,发生变形,危害桥梁稳定。本篇文章主要就地铁施工对既有桥梁桩基的影响进行了概述,并提出了相应的解决措施。
关键词:桥梁桩基;地铁施工;桩基沉降;应对措施
近年来,地铁、高铁的发展使得交通越来越便利,地下工程蓬勃而起,地下隧道工程越来越多。城市道路以及桥梁建设与地铁建设的碰撞不可避免,地铁穿越道路、桥梁、房屋的设计已屡见不鲜。地铁的施工过程中由于会破坏原有的土层结构,使土体发生位移,而土体的移动又关系到桥梁的稳定,所以地铁的施工影响到桥梁桩基的安稳,使桥梁稳定性受到威胁。
1 地铁的优势
随着生活水平的提高,几乎每家每户都开上了小轿车。大街上随处可见的车辆,造成了严重的交通拥堵,大量的尾气排放量严重污染空气,我国每年因车祸死亡人数约10万左右,并且随着车辆数的增多,每年的车祸数量以及伤亡总量仍在持续的上涨。而地铁不同于其他的地上交通工具,它发生事故的概率很低,以容纳人数多、速度快、没有堵车风险、成本低等优势被越来越多的人所推崇,地铁也成为现在上班族的首要选择。坐上地铁,几块钱可以跨越大半个城市。我国的地铁经过半个世纪的发展,现在已经成为地铁数最多的国家。而且地铁大多建于地下,节省了大量的土地资源。地铁所建之处,不影响人们地上的生活和行动,并且建在地下能够有效降低噪音干扰。地铁不同于普通汽车,它是通过电能源的方式进行运行,这与往常的交通工具相比,不存在尾气污染的危害,而且还节约能源。
2 影响机制
地铁作为一种跨越土地上下的交通工具,在它的施工过程中,必然要串通地下的阻碍,打破地下的泥土结构,穿过许多桥梁和道路。最为典型的就是重庆地铁,它的运行往往是穿梭于各个楼层以及高架和公路之间,楼里面的居民不受影响,这种独特的设计吸引了很多游客参观。
地铁在带给人们便利的同时,也具有弊端。由于城市的布局,在地铁施工过程中会遇到道路、桥梁。地铁施工时的地下挖掘对于既有的桥梁桩基会产生非常大的影响。在地铁施工的过程中会改变地下原有的土层结构,使得土体发生松动,然后从而导致土体发生位移,由于土体本身松软不稳定的固有性质,上下部分的土体发生位移极容易导致桥梁桩基的下沉,而且土体位移也会导致既有的桥梁桩基的双侧不均匀受力,从而造成桥梁桩基倾斜歪倒的现象,桥梁桩基的稳定性难以保证,具有安全隐患和财产损失的影响,而且具有不确定性,尤其是经过大雨长时间的冲刷以及其他自然灾害的影响,很难确保桥梁的安稳以及出现变故的时间。
3 地铁施工对桥梁桩基的影响
3.1 造成承台沉降
承台是连接桥梁桩基和桥柱的纽带,也是人们所说的承重台。它分为两种类别,一种是高桩承台,另一种是低桩承台。低桩承台经常是完全埋没在地下,高桩承台分为两部分,一部分在地上,一部分在地下,而且相比较低桩承台而言,它还多了一段自由的长度,但是由于它的附近没有可以与之分担外力的东西,所以它的稳定性不是很好。桥梁建设中一般所应用的承台就是高桩承台,高桩承台自身稳定性本身就不好,而地铁施工过程中又特别容易使桥梁附近的土层结构发生改变,从而导致桩基两侧的受力不均匀,所以极易发生承台沉降,桥梁倾倒问题。
3.2 导致桩基发生形变
一般情况下,地铁的每一站地都会设计有左右两条线路,因此在地铁施工的过程中就需要开挖大概距离十米的两条隧道。由于地理的因素,在地铁施工的过程中,无论从哪个方向进行开挖都会导致不同程度的桥梁桩基变形。这也是目前地铁施工过程中所面临的一大难题。桩基变形分为横向变形、竖向变形和纵向变形,横向变形会导致桩基上下两部分向相反的方向发生偏移,竖向变形会导致桩基发生偏斜,但是桩体大概仍能保持一致。纵向变形则会导致桩基一部分向前移动,一部分向后移动。
4 应对措施
4.1 选择合理的挖掘方案
地铁施工的第一步就是建立可行的挖掘方案,既要满足省时、省力、省钱的基本要求,还要达到低风险,具有可操作性,可以说难度很大。地铁施工从挖掘这一步起就已经具有风险。在挖掘前,首先要设计出几种比较可行的挖掘方案,然后根据地形的特点,综合实用性,可操作性,成本等综合因素选择最合适的挖掘方法。在挖掘的过程中会有一些未知的可能性,必要的时候可以根据地形因素适当的改变挖掘方案,在安全的前提下做到灵活应对。
4.2 根据问题解决问题
桥梁桩基的沉降和变形问题是地铁挖掘过程中所必经的难题 ,根据问题出现的机理加以分析,可以使问题得以解决。而桥梁桩基变形和沉降的发生主要是由于地层的变形所导致,所以我们可以从这一方面出发使问题得以解决。首先要解决土层稳定性的问题,增强土层的稳定性就可以使桥梁桩基变形概率大大降低。因为土稳定性不高,在施工过程中可以在土中增加一种稳定性高的物质来改善,可以通过向地层注浆的方式进行。其次也可以在隧道和桥梁之间增设隔离柱或者是隔离墙,通过隔绝的方法降低地层形变的概率。
4.3 对桥梁进行预防
地铁的开挖是必然的,开挖过程中对于桥梁桩基的损害也是客观存在的。结合目前的形势,当前比较合理的方法就是做好既有桥梁的风险防护工作。在地铁施工的过程中,除了从地铁挖掘方面进行防护,还可以从桥梁的角度进行防护。我们可以降低桥梁桩基的承重量,使其原有的承重力转移到其他的地方,然后合理的设计补偿沉降,从而增加桥梁桩基的稳定性。
5 结束语
地铁挖掘对于桥梁桩基的影响是目前所面临的主要问题,在挖掘过程中如果不太重视这一问题,必然会导致后期桥梁桩基发生下沉、倾斜一系列问题,出现安全隐患。所以降低地铁挖掘过程中对桩基的影响具有重要意义。在地铁建设过程中,建立合理的发掘方案,充分考虑对桥梁桩基可能造成的影响,使其对桥梁桩基的影响降至最低,有利于桥梁的稳定性。
参考文献
[1]杨广武,赵江涛,苏洁.地铁施工对既有桥梁桩基的影响研究[J]. 都市快轨交通,2014,03∶70 -74.
[2]周正宇.地铁邻近既有桥梁施工影响分析及主動防护研究[D].北京交通大学,2012.
[3]李波.地铁盾构施工与隔离桩施工对既有桥梁桩基影响的对比分析[J].中国水运(下半月),2014,03∶275 -277.
[4]王舜.地铁隧道施工对既有桥梁结构安全影响分析[J].城市道桥 与防洪,2013,08∶198 -200 +393.
关键词:桥梁桩基;地铁施工;桩基沉降;应对措施
近年来,地铁、高铁的发展使得交通越来越便利,地下工程蓬勃而起,地下隧道工程越来越多。城市道路以及桥梁建设与地铁建设的碰撞不可避免,地铁穿越道路、桥梁、房屋的设计已屡见不鲜。地铁的施工过程中由于会破坏原有的土层结构,使土体发生位移,而土体的移动又关系到桥梁的稳定,所以地铁的施工影响到桥梁桩基的安稳,使桥梁稳定性受到威胁。
1 地铁的优势
随着生活水平的提高,几乎每家每户都开上了小轿车。大街上随处可见的车辆,造成了严重的交通拥堵,大量的尾气排放量严重污染空气,我国每年因车祸死亡人数约10万左右,并且随着车辆数的增多,每年的车祸数量以及伤亡总量仍在持续的上涨。而地铁不同于其他的地上交通工具,它发生事故的概率很低,以容纳人数多、速度快、没有堵车风险、成本低等优势被越来越多的人所推崇,地铁也成为现在上班族的首要选择。坐上地铁,几块钱可以跨越大半个城市。我国的地铁经过半个世纪的发展,现在已经成为地铁数最多的国家。而且地铁大多建于地下,节省了大量的土地资源。地铁所建之处,不影响人们地上的生活和行动,并且建在地下能够有效降低噪音干扰。地铁不同于普通汽车,它是通过电能源的方式进行运行,这与往常的交通工具相比,不存在尾气污染的危害,而且还节约能源。
2 影响机制
地铁作为一种跨越土地上下的交通工具,在它的施工过程中,必然要串通地下的阻碍,打破地下的泥土结构,穿过许多桥梁和道路。最为典型的就是重庆地铁,它的运行往往是穿梭于各个楼层以及高架和公路之间,楼里面的居民不受影响,这种独特的设计吸引了很多游客参观。
地铁在带给人们便利的同时,也具有弊端。由于城市的布局,在地铁施工过程中会遇到道路、桥梁。地铁施工时的地下挖掘对于既有的桥梁桩基会产生非常大的影响。在地铁施工的过程中会改变地下原有的土层结构,使得土体发生松动,然后从而导致土体发生位移,由于土体本身松软不稳定的固有性质,上下部分的土体发生位移极容易导致桥梁桩基的下沉,而且土体位移也会导致既有的桥梁桩基的双侧不均匀受力,从而造成桥梁桩基倾斜歪倒的现象,桥梁桩基的稳定性难以保证,具有安全隐患和财产损失的影响,而且具有不确定性,尤其是经过大雨长时间的冲刷以及其他自然灾害的影响,很难确保桥梁的安稳以及出现变故的时间。
3 地铁施工对桥梁桩基的影响
3.1 造成承台沉降
承台是连接桥梁桩基和桥柱的纽带,也是人们所说的承重台。它分为两种类别,一种是高桩承台,另一种是低桩承台。低桩承台经常是完全埋没在地下,高桩承台分为两部分,一部分在地上,一部分在地下,而且相比较低桩承台而言,它还多了一段自由的长度,但是由于它的附近没有可以与之分担外力的东西,所以它的稳定性不是很好。桥梁建设中一般所应用的承台就是高桩承台,高桩承台自身稳定性本身就不好,而地铁施工过程中又特别容易使桥梁附近的土层结构发生改变,从而导致桩基两侧的受力不均匀,所以极易发生承台沉降,桥梁倾倒问题。
3.2 导致桩基发生形变
一般情况下,地铁的每一站地都会设计有左右两条线路,因此在地铁施工的过程中就需要开挖大概距离十米的两条隧道。由于地理的因素,在地铁施工的过程中,无论从哪个方向进行开挖都会导致不同程度的桥梁桩基变形。这也是目前地铁施工过程中所面临的一大难题。桩基变形分为横向变形、竖向变形和纵向变形,横向变形会导致桩基上下两部分向相反的方向发生偏移,竖向变形会导致桩基发生偏斜,但是桩体大概仍能保持一致。纵向变形则会导致桩基一部分向前移动,一部分向后移动。
4 应对措施
4.1 选择合理的挖掘方案
地铁施工的第一步就是建立可行的挖掘方案,既要满足省时、省力、省钱的基本要求,还要达到低风险,具有可操作性,可以说难度很大。地铁施工从挖掘这一步起就已经具有风险。在挖掘前,首先要设计出几种比较可行的挖掘方案,然后根据地形的特点,综合实用性,可操作性,成本等综合因素选择最合适的挖掘方法。在挖掘的过程中会有一些未知的可能性,必要的时候可以根据地形因素适当的改变挖掘方案,在安全的前提下做到灵活应对。
4.2 根据问题解决问题
桥梁桩基的沉降和变形问题是地铁挖掘过程中所必经的难题 ,根据问题出现的机理加以分析,可以使问题得以解决。而桥梁桩基变形和沉降的发生主要是由于地层的变形所导致,所以我们可以从这一方面出发使问题得以解决。首先要解决土层稳定性的问题,增强土层的稳定性就可以使桥梁桩基变形概率大大降低。因为土稳定性不高,在施工过程中可以在土中增加一种稳定性高的物质来改善,可以通过向地层注浆的方式进行。其次也可以在隧道和桥梁之间增设隔离柱或者是隔离墙,通过隔绝的方法降低地层形变的概率。
4.3 对桥梁进行预防
地铁的开挖是必然的,开挖过程中对于桥梁桩基的损害也是客观存在的。结合目前的形势,当前比较合理的方法就是做好既有桥梁的风险防护工作。在地铁施工的过程中,除了从地铁挖掘方面进行防护,还可以从桥梁的角度进行防护。我们可以降低桥梁桩基的承重量,使其原有的承重力转移到其他的地方,然后合理的设计补偿沉降,从而增加桥梁桩基的稳定性。
5 结束语
地铁挖掘对于桥梁桩基的影响是目前所面临的主要问题,在挖掘过程中如果不太重视这一问题,必然会导致后期桥梁桩基发生下沉、倾斜一系列问题,出现安全隐患。所以降低地铁挖掘过程中对桩基的影响具有重要意义。在地铁建设过程中,建立合理的发掘方案,充分考虑对桥梁桩基可能造成的影响,使其对桥梁桩基的影响降至最低,有利于桥梁的稳定性。
参考文献
[1]杨广武,赵江涛,苏洁.地铁施工对既有桥梁桩基的影响研究[J]. 都市快轨交通,2014,03∶70 -74.
[2]周正宇.地铁邻近既有桥梁施工影响分析及主動防护研究[D].北京交通大学,2012.
[3]李波.地铁盾构施工与隔离桩施工对既有桥梁桩基影响的对比分析[J].中国水运(下半月),2014,03∶275 -277.
[4]王舜.地铁隧道施工对既有桥梁结构安全影响分析[J].城市道桥 与防洪,2013,08∶198 -200 +393.