鐵道安全論文范文

時(shí)間:2023-03-17 04:01:26

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鐵道安全論文

篇1

由于《交通安全法》中交通信號(hào)燈不包含月白燈,道口信號(hào)機(jī)取消月白燈后以無(wú)顯示為定位。在道口停電或設(shè)備故障情況下,有列車接近道口時(shí),經(jīng)過(guò)道口的車輛及行人可能會(huì)認(rèn)為道口設(shè)備正常、無(wú)列車接近而誤闖道口,造成嚴(yán)重后果。《安全法實(shí)施細(xì)則》第四十二條規(guī)定:“閃光警告信號(hào)燈為持續(xù)閃爍的黃燈,提示車輛、行人通行時(shí)注意瞭望,確認(rèn)安全后通過(guò)”。因此可以考慮當(dāng)?shù)揽谕k娀蛟O(shè)備故障時(shí),道口信號(hào)機(jī)亮持續(xù)閃爍的黃燈。如圖1所示。黃燈的電源可采用道口電源與UPS不間斷電源并聯(lián)的供電形式。

2鐵路道口信號(hào)系統(tǒng)與道路交通信號(hào)系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)

目前,鐵路有人看守道口多數(shù)采用DX3型道口報(bào)警設(shè)備,鐵路道口一般只設(shè)立道口信號(hào)機(jī)和道口欄木,對(duì)道路車輛、行人約束力度相對(duì)較弱,因此一些道路車輛、行人不重視道口信號(hào)機(jī)的顯示,經(jīng)常在列車已經(jīng)接近道口,道口信號(hào)機(jī)已經(jīng)亮紅色閃光的情況下,加速?zèng)_撞道口,甚至釀成嚴(yán)重的交通事故。如果把鐵路道口報(bào)警系統(tǒng)與城市道路交通信號(hào)系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)起來(lái),在平交道口處設(shè)置一套交通信號(hào)及電子警察系統(tǒng),用于監(jiān)控道口行車安全,同時(shí)也可以加大對(duì)道路車輛、行人的監(jiān)管力度,大大降低此類交通事故的發(fā)生率。具體情況如圖2所示。

2.1鐵路道口信號(hào)系統(tǒng)與道路交通信號(hào)系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)技術(shù)要求

1)列車接近道口時(shí),道路交通燈亮紅燈。2)列車離去道口后,道路交通燈亮綠燈。3)道口停電及道口信號(hào)設(shè)備故障時(shí),道路交通信號(hào)燈亮黃閃燈光,此時(shí)需要道口值班員維護(hù)道通秩序。4)交通信號(hào)燈點(diǎn)燈電源,應(yīng)采用獨(dú)立的道路交通電源,沒(méi)有道路交通電源時(shí),可采用道口信號(hào)電源供電,當(dāng)采用道口電源供電時(shí),應(yīng)配置UPS電源不間斷供電。

2.2鐵路道口信號(hào)系統(tǒng)與道路交通信號(hào)系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)的工作模式

1)鐵路道口信號(hào)系統(tǒng)向道路交通信號(hào)系統(tǒng)提供列車接近信息和道口停電及控制器故障信息,道路交通信號(hào)系統(tǒng)根據(jù)采集到的開(kāi)關(guān)量信息按照相關(guān)技術(shù)要求控制道路交通信號(hào)燈的顯示。2)道路交通信號(hào)燈納入鐵路道口信號(hào)系統(tǒng),采用繼電器接點(diǎn)控制模式。3)道口設(shè)備故障及停電時(shí),采用道口值班員手動(dòng)控制模式。當(dāng)列車接近時(shí),值班員按下交通信號(hào)手動(dòng)按鈕,交通信號(hào)亮黃色閃光,同時(shí)道口值班員注意維護(hù)道通秩序。列車出清道口時(shí),值班員拔出交通信號(hào)手動(dòng)按鈕,交通信號(hào)亮綠燈。

3結(jié)束語(yǔ)

篇2

【關(guān)鍵字】無(wú)砟軌道 測(cè)量 軌道精調(diào) 技術(shù)

中圖分類號(hào):U213.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

無(wú)砟軌道是以整體道床代替碎石道床的一種新型軌道,其平順性、穩(wěn)定性、精度和標(biāo)準(zhǔn)要求高,傳統(tǒng)的施工技術(shù)和工藝已不能滿足設(shè)計(jì)和運(yùn)營(yíng)的要求。對(duì)于無(wú)砟軌道要求的高標(biāo)準(zhǔn)性,施工中一般是采用全站儀配合靜態(tài)軌檢小車對(duì)已鋪設(shè)成型的線路軌道進(jìn)行測(cè)量,人工配合進(jìn)行線路調(diào)整。但是這項(xiàng)測(cè)量方法比較繁瑣,且上沒(méi)有成熟的調(diào)整順序和方法,會(huì)出現(xiàn)調(diào)整過(guò)一遍后,再進(jìn)行復(fù)測(cè)時(shí)又出現(xiàn)線路的幾何狀態(tài)不能滿足規(guī)范要求,需進(jìn)行反復(fù)測(cè)量反復(fù)調(diào)整。因此,為確保無(wú)砟軌道施工質(zhì)量,需要了解無(wú)砟軌道鋪設(shè)工藝鋪軌測(cè)量和精調(diào)技術(shù)。

一、無(wú)砟軌道鋪設(shè)流程

1.安裝定位錐

在測(cè)試點(diǎn)安裝定位錐,定位錐的材質(zhì)是硬塑料,最大直徑約為130mm(誤差不超過(guò)1mm),圓錐體有一中心孔,直徑為20mm。圓錐體為軌道板安裝的輔助工具,可使安裝精度達(dá)10mm,如此就可使精調(diào)工作量減少。

根據(jù)軌道安裝標(biāo)志點(diǎn)GVP 測(cè)設(shè)軌道安裝基準(zhǔn)點(diǎn)GRP 和圓錐體定位點(diǎn),軌道安裝基準(zhǔn)點(diǎn)GRP 和圓錐體定位點(diǎn)位于軌道板端頭半圓形凹槽處,且接近軸線。圓錐體的軸線與安裝點(diǎn)重合。注意,在超高地段定位錐安裝在軌道板較高的一側(cè)。

根據(jù)安裝測(cè)點(diǎn)鉆孔,其大小需要符合標(biāo)準(zhǔn),而后安裝錨桿。軌道板墊層灌漿時(shí)圓錐體錨桿可作為壓緊裝置的螺桿使用,軌道板墊層灌漿后拆除壓緊裝置的同時(shí)拆除錨桿。

2.無(wú)砟軌道板粗鋪

2.1無(wú)砟軌道板鋪設(shè)

軌道板鋪設(shè)包括路基支承層上軌道板鋪設(shè)和橋上軌道板粗鋪。

(1)支承層上軌道板鋪設(shè)。

軌道板運(yùn)到鋪設(shè)點(diǎn)后,在確認(rèn)軌道板編號(hào)與布板數(shù)據(jù)相符后實(shí)行鋪設(shè)。而后,分左右施工,先安裝右線軌道板,運(yùn)板車在左線混凝土支撐層及線間填砟上通行。為了保證軌道板鋪設(shè)的準(zhǔn)確性,可以根據(jù)軌道板鋪設(shè)基準(zhǔn)點(diǎn)GRP 點(diǎn)彈出軌道板的邊框線,軌道板與之相對(duì)應(yīng)后即鋪設(shè)到位,這可以為后續(xù)軌道板精調(diào)提供便利,提高精調(diào)速度。接著,在混凝土支撐層上放置6 個(gè)350mm×35mm×35mm 硬墊木,墊木緊靠吊具夾爪擺放,軌道板精調(diào)后再將墊木撤出運(yùn)到下一個(gè)安裝點(diǎn)。需注意的是,左線軌道板的安裝須在右線軌道板精調(diào)、灌漿、縱向連接并且接縫砼施工完畢后進(jìn)行。

(2)橋上軌道板粗鋪

橋上軌道板粗鋪時(shí)根據(jù)軌道板布板圖和安裝順序依次鋪板,軌道板安裝前預(yù)先在精調(diào)裝置的安設(shè)部位放上發(fā)泡材料制成的T 型模制件,并用硅膠固定,防止水泥乳化瀝青砂漿灌漿時(shí)溢出。軌道板安裝時(shí),軌道板在存放時(shí)應(yīng)充分考慮其位置。

2.2無(wú)砟軌道板精調(diào)

2.2.1確定無(wú)砟軌道基本軌

在軌道的2根鋼軌中選擇1條作為基本軌,一般在一段線路中選擇沒(méi)有曲線超高的一條鋼軌作為高低基本軌;在曲線地段的外軌作為軌向基本軌?;拒壥擒壍缼缀纬叽缯{(diào)整的基礎(chǔ)軌,也是軌道調(diào)整的基本線,軌向基本軌的確定標(biāo)志著線路中心線的確定。注意,隧道出口處有一左轉(zhuǎn)曲線,右軌具有曲線超高。

2.2.2無(wú)砟軌道軌距的調(diào)整

軌距是軌道的重要幾何尺寸之一,也是最基礎(chǔ)的控制要素,在鋼軌鋪完后就應(yīng)對(duì)軌距進(jìn)行檢測(cè)。軌距的檢測(cè)方法采用帶有毫米刻度的道尺,讀數(shù)應(yīng)讀至0.1 mm,并做好記錄,為下一步調(diào)整做好準(zhǔn)備。調(diào)整按照1 435.5 mm的標(biāo)準(zhǔn)軌距進(jìn)行,2根軌枕間的軌距變化不應(yīng)超過(guò)0.5 mm,對(duì)已經(jīng)調(diào)整過(guò)的地段重新進(jìn)行軌距檢測(cè),保證在1 435~1 436 mm之間,其

變化率不應(yīng)大于0.5 mm。

2.2.3無(wú)砟軌道的精測(cè)與調(diào)整

(1)軌道板調(diào)整和過(guò)渡處的精調(diào)

精調(diào)的第一步是軌道板過(guò)渡處和自由端的調(diào)節(jié)。軌道板近端的調(diào)整建議采用跟蹤測(cè)量和精密測(cè)量相結(jié)合的方式。首先通過(guò)全站儀將1 號(hào)棱鏡對(duì)準(zhǔn)并進(jìn)行跟蹤測(cè)量。根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)將軌道板活動(dòng)端在精調(diào)爪上調(diào)到其應(yīng)在的位置。得到改正值后通過(guò)在軌道板精調(diào)爪的調(diào)節(jié)來(lái)進(jìn)行修正和復(fù)測(cè)。而后,借助輔助標(biāo)尺對(duì)軌道板進(jìn)行初步調(diào)整,以便實(shí)現(xiàn)搭接處近于平順過(guò)渡。余下的偏差再使用全站儀改正。有時(shí)必須調(diào)整一兩個(gè)棱鏡。在調(diào)整軌道板角點(diǎn)之前,軌道板中間的精調(diào)爪是懸空的。

(2)消除無(wú)砟軌道板中的彎曲情況

因?yàn)榻M長(zhǎng)對(duì)測(cè)量的評(píng)估,可修正超出允許范圍的誤差并進(jìn)行單個(gè)復(fù)測(cè)。所以,在調(diào)整好誤差后,需要再進(jìn)行軌道板中間的彎曲的消除。

首先,全站儀的測(cè)量值不斷刷新,使得精調(diào)過(guò)程得到監(jiān)控,錯(cuò)誤及時(shí)得到修改。其次,單個(gè)測(cè)量模式下測(cè)量?jī)蓚€(gè)單棱鏡,這種模式的精度比較高。而且,應(yīng)注意軌道板兩面盡量同時(shí)調(diào)高,否則軌道板被扭曲澆注時(shí)可能會(huì)滑落;再者需要對(duì)超高區(qū)進(jìn)行再次調(diào)整,否則軌道板有可能會(huì)從精調(diào)爪上滑落。

(3)整體測(cè)量

在所有棱鏡調(diào)整過(guò)后(承軌槽處),還要通過(guò)一次整體測(cè)量來(lái)確定每個(gè)棱鏡存在的位差,以完結(jié)其調(diào)整過(guò)程。當(dāng)檢查點(diǎn)測(cè)量被激活時(shí),在整體測(cè)量時(shí)也同時(shí)對(duì)檢查點(diǎn)進(jìn)行坐標(biāo)測(cè)量。在整體測(cè)量時(shí),所有的棱鏡要通過(guò)全站儀測(cè)量。在測(cè)量結(jié)束后還會(huì)讀取傾斜傳感器的信息,此外,還需對(duì)觸點(diǎn)處的標(biāo)尺1-3(水平撓度)、比較從傾斜傳感器讀數(shù)的高程修正值和全站儀測(cè)量值、豎向撓度以及相對(duì)原先軌道板上的定位棱鏡的改正值/平移值進(jìn)行檢查計(jì)算。若計(jì)算結(jié)果存在誤差,需試圖將其消除。

在操作過(guò)程中,為實(shí)現(xiàn)測(cè)量準(zhǔn)則的目標(biāo),操作人員可能需要重復(fù)完成測(cè)量或者重復(fù)單個(gè)棱鏡。而且,在重復(fù)完成測(cè)量的過(guò)程總,只有調(diào)整多處測(cè)量點(diǎn),其測(cè)量結(jié)果才具備相應(yīng)價(jià)值。若只是變動(dòng)了一個(gè)點(diǎn),且其測(cè)量值在幾毫米之間浮動(dòng)時(shí),其值完全符合對(duì)該點(diǎn)的檢測(cè)。若出現(xiàn)無(wú)限點(diǎn)事,需保留整體數(shù)據(jù),檔案留存。

3.無(wú)砟軌道板檢測(cè)技術(shù)

可在兩種安裝狀態(tài)下進(jìn)行對(duì)軌道板(GTP)進(jìn)行檢測(cè),一是軌道板精調(diào)之后,二是軌道板灌漿之后。

3.1軌道板檢測(cè)基礎(chǔ)及前提

在對(duì)軌道板進(jìn)行檢測(cè)之前,必須提供一個(gè)經(jīng)平差了的控制網(wǎng),假如在接觸網(wǎng)桿上或者是在橋上防撞墻上設(shè)置的CP3 網(wǎng)。控制點(diǎn)必須具有足夠的點(diǎn)密度(間距約60m)。

3.2檢測(cè)流程

(1)總體而言,測(cè)站一般最多可對(duì)6塊軌道板進(jìn)行檢測(cè),倘若隧道作業(yè)情況或者外界條件合適,也可檢測(cè)8塊軌道板。整個(gè)測(cè)量過(guò)程中需要使用測(cè)量標(biāo)架。

(2)全站儀測(cè)站總是沿檢測(cè)作業(yè)的運(yùn)動(dòng)方向選定的,其道理同軌道板精調(diào)相同。一般而言,測(cè)站的測(cè)定點(diǎn)可選用軌道CP3 點(diǎn)、已測(cè)定的位于軌道板首端的錐槽控制點(diǎn)或者已測(cè)的GRP 點(diǎn)。全站儀“自由設(shè)站”后,便可相對(duì)最后測(cè)完的板尾端(左和右檢測(cè)點(diǎn))進(jìn)行再次定向,并進(jìn)行高程檢測(cè),這樣就可消除因換站所引起的高程和平面搭接折線。

(3)對(duì)不同枕軌斷面進(jìn)行編號(hào),而后在讓專業(yè)測(cè)量人員通過(guò)全站儀對(duì)其進(jìn)行測(cè)量,其精度必須滿足要求。

4.結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,鐵路建設(shè)力度不斷加大。因此,做為鐵路施工中重要組成部門的無(wú)砟軌道鋪軌測(cè)量與精調(diào)技術(shù)也越來(lái)越受到人們的關(guān)注。它對(duì)施工質(zhì)量、安全以及進(jìn)度具有很大影響。因此,施工企業(yè)需要再施工過(guò)程中不斷研究、引入先進(jìn)技術(shù),且依據(jù)相關(guān)規(guī)章和標(biāo)準(zhǔn)對(duì)軌道的數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量,確保我國(guó)鐵路質(zhì)量,從而促進(jìn)我國(guó)運(yùn)輸業(yè)以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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篇3

關(guān)鍵詞:頂管技術(shù);市政工程;應(yīng)用;施工工序

中圖分類號(hào):TU99 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):

地下管網(wǎng)是城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分,日夜肩負(fù)著傳送信息和能量的重要任務(wù)。為城市處理污水的系統(tǒng)、自來(lái)水、煤氣、電力和通訊設(shè)施等等都屬于地下管網(wǎng)之內(nèi),要對(duì)上述市政設(shè)施進(jìn)行改建、新建、擴(kuò)建,需要工程技術(shù)人員進(jìn)行安全的管道安裝。傳統(tǒng)的挖槽埋管地下管線施工技術(shù)由于對(duì)地面交通影響較大,使本來(lái)就擁擠繁忙的城市交通如同雪上加霜,同時(shí)給市民工作、生活帶來(lái)許多不便。市政工程如何使這些安裝工程對(duì)城市的影響減至最小,如何盡可能減少對(duì)人們?nèi)粘I畹挠绊?。已?jīng)成了一個(gè)迫切解決的問(wèn)題。

非開(kāi)挖技術(shù)將完全能解決這些難題,提供安全及經(jīng)濟(jì)的施工方法。非開(kāi)挖技術(shù)是指利用少開(kāi)挖和不開(kāi)挖技術(shù)來(lái)進(jìn)行地下管線的鋪設(shè)或更換的工藝。頂管技術(shù)就是在這種情況下發(fā)展起來(lái)的一種非開(kāi)挖技術(shù),其在國(guó)外已廣泛使用,在國(guó)內(nèi)也已逐漸普及。隨著頂管技術(shù)在市政工程的廣泛運(yùn)用,本論文主要討論在頂管作業(yè)施工過(guò)程中出現(xiàn)了一些具體的技術(shù)問(wèn)題,值得施工技術(shù)人員重視,并以此和同行共享。

1 頂管施工的特點(diǎn)

頂管法又稱為非開(kāi)挖管道敷設(shè)技術(shù),它具有不需要開(kāi)挖面層,就能穿越地面構(gòu)筑物和地下管線吸公路、鐵路、河道的特點(diǎn),相比開(kāi)挖敷設(shè)技術(shù),投資和工期將大大節(jié)省。概括起來(lái),頂管施工技術(shù)具有幾大方面的優(yōu)點(diǎn):施工面由線縮成點(diǎn),占地面積?。坏孛婊顒?dòng)不受施工影響,對(duì)交通干擾??;噪音和震動(dòng)低,城市中施工對(duì)居民生活環(huán)境干擾小,不影響現(xiàn)有管線及構(gòu)筑物的使用;可以在很深的地下或水下敷設(shè)管道,可以安全穿越鐵路、公路、河流、建筑物,減少沿線的拆遷工作量,降低工程造價(jià)。

2 頂管技術(shù)施工應(yīng)用分析

2.1 頂進(jìn)管的選擇

頂進(jìn)管一般選用鋼筋砼管,如沒(méi)有腐蝕要求可選用鋼管。鋼筋砼管的規(guī)格設(shè)計(jì)、配筋和應(yīng)力驗(yàn)算應(yīng)遵守有關(guān)鋼筋砼的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)程,特別是有關(guān)鋼筋砼管的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)程。

①頂進(jìn)管直徑的選擇:頂進(jìn)管的直徑選擇是首先根據(jù)工程性質(zhì)、工程需要確定內(nèi)徑,根據(jù)頂進(jìn)管所受荷載確定砼管的配筋及壁厚,進(jìn)而確定外徑。因?yàn)轫敼芄こ坦ぷ髅嫔闲枰鋫渫谕凉と?,所以一般管?nèi)徑不小于500mm;

②頂進(jìn)管長(zhǎng)度的選擇:頂進(jìn)管的長(zhǎng)度對(duì)頂管過(guò)程的可控性和經(jīng)濟(jì)性有很大的影響。在直線推頂?shù)那闆r下使用長(zhǎng)管可以減少裝管的次數(shù),取得良好的效果,但隨著管長(zhǎng)度的增長(zhǎng),如果偏離原定的路線,使之恢復(fù)正確路線要比使用短管更加困難。建造頂壓坑時(shí)頂壓坑的長(zhǎng)度也要增大,挖坑、支護(hù)、回填、修復(fù)的費(fèi)用將相應(yīng)地增加。一般情況下,管長(zhǎng)度須相對(duì)于管徑來(lái)衡量,當(dāng)L/D外≤1.10時(shí),為短管;當(dāng)L/D外=1.15時(shí),為標(biāo)準(zhǔn)管;當(dāng)IJD外≥2.10時(shí)為長(zhǎng)管。

2.2 頂管施工的前期準(zhǔn)備

①現(xiàn)場(chǎng)平面布置:平面總體布置包括起重設(shè)備、自動(dòng)控制室、料具間、管片堆場(chǎng)、拌漿棚及拌漿材料堆場(chǎng)、注水系統(tǒng)、棄土坑的布置等。始發(fā)工作井內(nèi)安裝發(fā)射架、頂管機(jī)、前頂鐵、主推千斤頂、反力架等頂進(jìn)設(shè)備,工作井邊側(cè)設(shè)置下井扶梯供施工人員上下;

②頂管機(jī)進(jìn)、出洞處以及后靠土體加固:為確保頂管機(jī)出洞的絕對(duì)安全,需對(duì)后靠土體及進(jìn)、出洞區(qū)域土體進(jìn)行高壓旋噴樁加固。為防止頂管機(jī)進(jìn)、出預(yù)留洞導(dǎo)致泥水流失,并確保在頂進(jìn)過(guò)程中壓注的觸變泥漿不流失,必須在工作井安裝止水裝置。

2.3 頂管施工的工藝

2.3.1 頂管井的設(shè)計(jì)

頂管井分工作井與接收井兩種,頂管井的建造結(jié)構(gòu)有很多種類,一般使用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。工作井的結(jié)構(gòu)形式通常有單孔井和單排孔井。前者形狀有圓形、正方形、矩形等,后者則大多為矩形,它們的結(jié)構(gòu)受力性能由高至低依次為圓形一正方形一矩形。

2.3.2 頂管施工工序

①穿墻:打開(kāi)穿墻悶板將工具管頂出井外,并安裝穿墻止水裝置,主要技術(shù)施工措施

1)穿墻管內(nèi)填夯壓密實(shí)的紙筋粘土或低強(qiáng)度水泥粘土拌和土,以起到臨時(shí)性阻水擋土作用;

2)為確保穿墻孔外側(cè)一定范圍內(nèi)土體基本穩(wěn)定并有足夠強(qiáng)度,工作井工具管穿墻前,對(duì)穿墻管外側(cè)采取注漿固結(jié)措施;

3)穿墻前對(duì)可能出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析并制定相應(yīng)處理措施;

4)悶板開(kāi)啟后迅速推進(jìn)工具管,同時(shí)做好穿墻止水,本工程采用止水法蘭加壓板,中間安入20mm厚的天然優(yōu)質(zhì)橡膠止水板環(huán),要求具有較高的拉伸率和耐磨性,借助管道頂進(jìn)帶動(dòng)安裝好的橡膠板形成逆向止水裝置,應(yīng)防止因穿墻管外側(cè)的土體暴露時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而產(chǎn)生擾動(dòng)流變。

②頂管出洞:頂管出洞是頂管作業(yè)中一個(gè)很值得注意的問(wèn)題,頂管出洞,即頂管機(jī)和第一節(jié)管子從工作井中破出洞口封門進(jìn)入土中。開(kāi)始正常頂管前的過(guò)程,是頂管技術(shù)中的關(guān)鍵工序,也是容易發(fā)生事故的工序。為防止管線出現(xiàn)偏斜,應(yīng)采取工具管調(diào)零,在工具管下的井壁上加設(shè)支撐,若發(fā)現(xiàn)下跌立即用主頂油缸進(jìn)行糾偏,工具管出洞前預(yù)先設(shè)定一個(gè)初始角彌補(bǔ)下跌等措施。

③注漿減阻:在頂管施工中還有一個(gè)重要的技術(shù)措施就是通過(guò)壓注觸變泥漿填充管道周圍的空隙,形成一道泥漿保護(hù)套,起到支撐地層,減少地面沉降,減少頂進(jìn)阻力的作用。在施工中,首先對(duì)頂管機(jī)頭尾部壓漿,并要與頂進(jìn)工作同步,然后在中續(xù)間和混凝土管道的適當(dāng)位置進(jìn)行跟蹤補(bǔ)漿,以補(bǔ)充在頂進(jìn)中的泥漿損失。注漿工序一般多應(yīng)用于長(zhǎng)距離頂管施工中。

④頂管糾偏:糾偏是指機(jī)頭偏離設(shè)計(jì)軸線后,利用設(shè)置在后部的糾偏千斤頂組,改變機(jī)頭端面的方向,減少偏差,使管道沿設(shè)計(jì)軸線頂迸。頂進(jìn)糾偏是采用調(diào)整4臺(tái)糾偏千斤頂組方法,進(jìn)行糾偏操作,若管道偏左則千斤頂采用左伸右縮,反之亦然。

3 膨潤(rùn)土懸浮液在疏松土層中的應(yīng)用

在無(wú)粘性的疏松土層中以及在粘性很小的土壤中,例如在砂礫土中,若不采取其它輔助措施,土層由于本身極不穩(wěn)定,以致在刃腳推進(jìn)之后立刻就會(huì)坍落在管壁上。所以對(duì)這類土壤來(lái)說(shuō),膨潤(rùn)土懸浮液的支承作用尤其具有重要意義。為了起到這種支承作用,先決條件是要盡可能準(zhǔn)確地掌握膨潤(rùn)土懸浮漓在砂礫上中的特性。膨潤(rùn)上懸浮液將滲人土層的孔隙內(nèi),充滿孔隙,并繼續(xù)在其中流動(dòng)。流速取決于孔隙的橫斷面與懸浮液的流變特性。因此為了在同樣的壓漿壓力下達(dá)剄相同的滲入深度,在孔隙橫斷面很小的細(xì)粒土層中便需要低流限的懸浮液,面孔隙橫斷面較大的粒粒土層則需要高流限的懸浮液。在克服流動(dòng)阻力的過(guò)程中,壓漿壓力隨著滲入深度的增加而成比例地衰減,所以相應(yīng)每一種壓漿壓力,都有一個(gè)完全確定的滲入深度。

盡管就某種場(chǎng)合來(lái)說(shuō),隨著管子的推進(jìn)同時(shí)在管子整個(gè)圓周上和管路全部長(zhǎng)度上均勻地壓漿證明是相宜的,而在另一些場(chǎng)合下,正確的方法則又可能是分段壓漿。例如現(xiàn)已得知,在管子下半部,膨潤(rùn)土在頂進(jìn)過(guò)程中比靜止?fàn)顟B(tài)下更容易流出,而上半部的壓漿則是在管路靜止的情況下更容易進(jìn)行。因此最好是將管子下半都的注漿孔和上半部的注漿孔分別組合起來(lái)。這種半側(cè)壓出韻原因在于,靜止?fàn)顟B(tài)的管道以其全部很大的重量沉落于底部。這樣便在管道的頂部形成了小空隙,或者至少是形成了一個(gè)壓力較低的區(qū)域。因而在這種狀態(tài)下,膨?yàn)懲猎诠茼斕幈仍诠艿撞扛菀琢鞒觥7粗?,在頂壓力和浮力同時(shí)作用下,管道有向上拱起的傾向。這時(shí)管道離地升起,于是管底下方便形成了一個(gè)低壓區(qū),致使膨潤(rùn)土更加容易滲入其中并均勻地散開(kāi)。

4 頂進(jìn)管在膨潤(rùn)土懸浮浪中受到的浮力

只要頂進(jìn)管在整個(gè)圓周上被膨潤(rùn)土懸浮液所包圍,浮力定律便對(duì)它有效,即使懸浮液層的厚度很小也同樣如此。在鋼筋混凝土管情況下,浮力均為管子自重的1.4倍。這樣,只要通過(guò)正確地壓人膨潤(rùn)土懸浮液,從而在土層中圍繞頂進(jìn)管形成一個(gè)支承環(huán)帶,并保持懸浮液壓力等于土壓力,于是管子就會(huì)在膨潤(rùn)土懸浮液中漂浮起來(lái)。為此必需的前提在于懸浮液應(yīng)是液體狀態(tài)的,亦即呈現(xiàn)為表觀流限相應(yīng)較低的溶膠狀態(tài)。在懸浮液的膨潤(rùn)土含量低到接近運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的穩(wěn)定極限時(shí),這個(gè)條件便能得到滿足。浮力可使管外璧摩阻力減小,因?yàn)楣艿撞坑捎谧灾禺a(chǎn)生的法向力減少了。這一效果首先會(huì)對(duì)大直徑管子的長(zhǎng)距離推頂產(chǎn)生有利的影響

5 結(jié)語(yǔ)

頂管設(shè)計(jì)在市政工程中,特別是深覆土大管徑的管道工程和交通繁忙的城市主干道改造工程設(shè)計(jì)中顯得尤為重要。在特定工程條件下,相對(duì)與開(kāi)槽埋管更具優(yōu)越性。時(shí)代要前進(jìn),城市要發(fā)展。市政設(shè)施配套完善,地下各種管道建設(shè)將會(huì)大量增加,頂管設(shè)計(jì)和施工也會(huì)增多。管徑加大,長(zhǎng)度加長(zhǎng),有直有曲,種類繁多,這將是今后大城市頂管施工的發(fā)展趨勢(shì)。因此,我們要重視這個(gè)良機(jī),進(jìn)一步地完善和提高我們的頂管設(shè)計(jì)和施工技術(shù),使之綜合施工技術(shù)達(dá)到國(guó)際水平。

[參考文獻(xiàn)]:

篇4

【關(guān)鍵詞】: 基坑工程 圍護(hù)體系 安全性 施工技術(shù)

【 abstract 】 : tianjin ring road construction east seven jingjintang expressway engineering because of deck of deck built, change the original by the way of the north three road section, bridge pier site and retaining wall with the original pipeline road position the conflict, need to present situation of pipe demolished. The engineering line groove dig deep biggest 8.5 m, its engineering site for Ⅱ class environment, groundwater level still buried deep 0.76 ~ 2.20 m, within the scope of the special soil mainly for widely distributed and a thick layer of the larger soft soil, the engineering properties of poor. The thesis of construction of the project, the paper analyses the construction of foundation pit supporting structure security, on the basis of the construction of the foundation pit of the detailed papers, guide the project construction.

【 key words 】 : retaining system safety construction foundation pit engineering technology

中圖分類號(hào): TU990.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):

目前,我國(guó)基礎(chǔ)施工的復(fù)雜程度越來(lái)越大,其開(kāi)挖深度已經(jīng)從最初的幾米發(fā)展到目前的幾十米。但是由于地下土體性質(zhì)、荷載條件、施工環(huán)境的復(fù)雜性,以及在施工過(guò)程中引發(fā)的土體性狀、環(huán)境、鄰近建筑物、地下設(shè)施變化造成不連續(xù)性,都為基坑施工造成了很多困難,所以對(duì)基坑工程的研究勢(shì)在必行。通過(guò)對(duì)基坑工程的研究,可以了解基坑在施工過(guò)程中的應(yīng)力應(yīng)變特征,進(jìn)而為基坑施工和支、圍護(hù)設(shè)計(jì)提供科學(xué)依據(jù),使基坑在施工過(guò)程中,受力、變形等特性都控制在一個(gè)合理的范圍內(nèi),從而使得人身安全和財(cái)產(chǎn)安全得到強(qiáng)有力的保障。

1. 工程概況

環(huán)東干道七京津塘高速公路跨線橋工程起于經(jīng)三路與緯十路交口以北450m處,上跨緯十路、河道、京津塘高速公路、環(huán)東干道一,止于環(huán)東干道二以北300m處。由于修建環(huán)東干道七跨京津塘高速公路的跨線橋,改變?cè)斜眰?cè)經(jīng)三路的道路斷面,橋梁墩位及道路擋墻位置與原有管線發(fā)生沖突,需對(duì)部分現(xiàn)狀管線進(jìn)行拆除。本工程管線溝槽最大挖深8.5m,橋梁4#墩挖深7m,5#、9#、10#墩挖深7.5m。本工程場(chǎng)地環(huán)境類型為Ⅱ類,地下水靜止水位埋深0.76~2.20m,相當(dāng)于標(biāo)高-0.01~2.19m。場(chǎng)區(qū)地基土的標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)深度為0.60m。場(chǎng)地范圍內(nèi)特殊土主要為廣泛分布且層厚較大的軟土,工程性質(zhì)差,其巖土層分布特征如表1所示。

根據(jù)設(shè)計(jì)提供資料,經(jīng)三路上管線基坑最大挖深8.5m,槽深>4m采用鋼樁卡板支撐開(kāi)槽。為確保工字鋼入土深度,先降去一步土,深度2m,然后再進(jìn)行工字鋼插打工作。鋼板樁采用Ⅰ40a工字鋼,樁長(zhǎng)采用13m,入土深度6.5m,間距500mm;采用I50a型工字鋼圍檁,每隔4m設(shè)一道支撐,支撐采用φ180mm鋼管,其支護(hù)圖見(jiàn)圖1所示。

2. 支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定相演算

為確保工程施工的穩(wěn)定性,根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告、建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)范(JGJ120-99)和建筑基坑工程技術(shù)規(guī)范(YB9258-97)等,進(jìn)行深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性演算。

2.1支護(hù)結(jié)構(gòu)驗(yàn)算參數(shù)及計(jì)算條件

根據(jù)本工程巖土工程勘察資料,各土層的設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)如表2所示。根據(jù)環(huán)境條件、地下結(jié)構(gòu)及土層分布厚度,本工程基坑分為三個(gè)區(qū)段,第一區(qū)段為經(jīng)三路上管線工程,最大設(shè)計(jì)挖深8.5m;第二區(qū)段為橋梁4#墩工程;第三區(qū)段為橋梁5#、9#、10#墩工程。計(jì)算時(shí)取最不利經(jīng)三路上管線開(kāi)挖,其附加荷載中:地面荷載為20Kpa,設(shè)計(jì)開(kāi)挖深度8.5m,降土深度2m,實(shí)際開(kāi)挖深度6.5m、基坑長(zhǎng)度436m、基坑寬度9.5m。

按照《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)范》(JGJ120-99)的要求,土壓力計(jì)算采用朗肯土壓力理論,所有土層采用水土合算,因?yàn)榈叵滤怀湓?,用天然重度代替。求支撐軸力用等值梁法,對(duì)凈土壓力零點(diǎn)求力矩平衡而得。樁長(zhǎng)是根據(jù)樁端力矩求出,并應(yīng)滿足抗隆起及整體穩(wěn)定性要求。計(jì)算時(shí)基坑內(nèi)外各土層參數(shù)均采用加權(quán)平均值,由于支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力是隨工況變化的,設(shè)計(jì)時(shí)按最不利情況考慮。

表1. 巖土層分布特征

圖1. 經(jīng)三路上管線基坑維護(hù)結(jié)構(gòu)圖

表2. 土層物理力學(xué)參數(shù)(坑外)

2.2經(jīng)三路管線工程支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算

2.2.1支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算

按照朗肯土壓力計(jì)算理論作為土側(cè)向壓力設(shè)計(jì)的計(jì)算依據(jù),計(jì)算時(shí),不考慮支護(hù)樁體與土體的摩擦作用,且不對(duì)主、被動(dòng)土壓力系數(shù)進(jìn)行調(diào)整,僅作為安全儲(chǔ)備處理。經(jīng)三路管線工程支護(hù)結(jié)構(gòu)受力簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖2所示。支護(hù)體系采用單支點(diǎn)板樁支護(hù),內(nèi)力計(jì)算采用等值梁法。

據(jù)凈土壓力零點(diǎn)處墻前被動(dòng)土壓力強(qiáng)度和墻后主動(dòng)土壓力強(qiáng)度相等的關(guān)系,根先求出零點(diǎn)的位置u(該點(diǎn)至基坑底的距離)。由公式t=1.2(u+x)求出樁墻的入土深度。最大彎距在剪力Q=0處,設(shè)從B點(diǎn)向下y米處Q=0,計(jì)算出板樁的最大彎矩Mmax。

計(jì)算土壓力,第一階段挖土深至3.0m,并在此處設(shè)支撐,此階段結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。第二階段挖至基底,挖土深度6.5m,計(jì)算得:

進(jìn)行零點(diǎn)位置u的計(jì)算和支撐力Ra、作為內(nèi)力的剪力Qb計(jì)算如下:

計(jì)算樁墻的入土深度t,并求得最大彎矩Mmax有:

進(jìn)行基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算,抗傾覆系數(shù)為1.76,大于規(guī)范要求的1.2,因此滿足要求。進(jìn)行基坑抗隆起穩(wěn)定性驗(yàn)算,其安全系數(shù)2.90,大于規(guī)范要求的1.7,滿足要求。進(jìn)行基坑的抗管涌驗(yàn)算,其水力坡降為0.33小于臨界水力坡度0.52,因此抗?jié)B流系數(shù)滿足要求,按設(shè)計(jì)要求本工程采用大口井降水。綜合以上幾種安全控制條件,取入土深度t≧6.499m,樁總長(zhǎng)H=6.5+6.499=12.999m,采用13m鋼板樁,入土深度6.5m,滿足規(guī)范要求。

因基坑周圍存在道路及管線,為確保安全對(duì)變形進(jìn)行估算。本工程按軟弱地層計(jì)算最大變形,道路及管線距鋼板樁支護(hù)2.5m:

圖2 經(jīng)三路管線工程支護(hù)結(jié)構(gòu)受力簡(jiǎn)圖

2.2.2 降水設(shè)計(jì)計(jì)算

降水設(shè)計(jì)為提高降水效果將大口井雙排布置,井管下端濾水管埋入含水層內(nèi)。本工程取50m為一個(gè)施工段,最大基坑深度8.5m,溝槽平均寬度9.5m,大口井基坑降水。水井的深度Hw取8.5m。按潛水完整井計(jì)算降水區(qū)域總涌水量Q,可得Q=1003.6m3/d;計(jì)算基坑等效半徑r0,可得基坑等效半徑r0為17.255m。計(jì)算單井出水量,其約為173 m3/d;因此降水井?dāng)?shù)及間距計(jì)算如下,井位布置圖如圖3所示。

井?dāng)?shù): n=1.1×

間距:降水井在溝槽邊以外1.5m雙排布置,井深17.5m,井管間距a=50*2/6=16.67m

圖3. 基坑降水井位布置圖

3. 基坑支護(hù)施工工藝及施工程序

3.1鋼板樁支護(hù)施工工藝及施工程序

鋼板樁采用I40a工字鋼板樁,鋼板樁之間采用I50a工字鋼圍檁進(jìn)行連接,圍檁與每根鋼板樁之間空隙須打入木楔抵緊,轉(zhuǎn)角必須設(shè)置專用構(gòu)件。采用直徑φ180mm的鋼管進(jìn)行內(nèi)支撐,間距4m一道,位于頂面以下3m下。管道安裝須調(diào)整對(duì)撐間距并及時(shí)回填,管道回填后密實(shí)度達(dá)到要求后方可拆除管道上方的鋼支撐,以此為準(zhǔn),每50m為一個(gè)作業(yè)段。

3.1.1鋼板樁施工的一般要求

鋼板樁施工的一般要求如下:(1)板樁的設(shè)置位置要符合設(shè)計(jì)要求,便于基礎(chǔ)施工,即在基礎(chǔ)最突出的邊緣外留有施工作業(yè)面。(2)基坑護(hù)壁板樁的平面布置形狀應(yīng)盡量平直整齊,避免不規(guī)則的轉(zhuǎn)角,以便標(biāo)準(zhǔn)板樁的利用和支撐設(shè)置,各周邊尺寸盡量符合板樁模數(shù)。(3)整個(gè)基礎(chǔ)施工期間,在挖土、吊運(yùn)、澆筑混凝土等施工作業(yè)中,嚴(yán)禁碰撞支撐,禁止任意拆除支撐,禁止在支撐上任意切割、電焊,也不應(yīng)在支撐上擱置重物。

3.1.2板樁施工的順序

板樁準(zhǔn)備圍檁支架安裝板樁打設(shè)偏差糾正拔樁。

3.1.3板樁的檢驗(yàn)、吊裝、堆放

板樁的檢驗(yàn):對(duì)板樁,一般有材質(zhì)檢驗(yàn)和外觀檢驗(yàn),以便對(duì)不合要求的板樁進(jìn)行矯正,以減少打樁過(guò)程中的困難。

板樁吊運(yùn):裝卸板樁宜采用兩點(diǎn)吊。吊運(yùn)時(shí),每次起吊的板樁根數(shù)不宜過(guò)多,注意保護(hù)免受損傷。吊運(yùn)方式有成捆起吊和單根起吊。成捆起吊通常采用鋼索捆扎,而單根吊運(yùn)常用專用的吊具。

板樁堆放:板樁堆放的地點(diǎn),要選擇在不會(huì)因壓重而發(fā)生較大沉陷變形的平坦而堅(jiān)固的場(chǎng)地上,并便于運(yùn)往打樁施工現(xiàn)場(chǎng)。

3.1.4導(dǎo)架的安裝

在板樁施工中,為保證沉樁軸線位置的正確和樁的豎直,控制樁的打入精度,防止板樁的屈曲變形和提高樁的貫入能力,一般都需要設(shè)置一定剛度的、堅(jiān)固的導(dǎo)架,亦稱“施工圍檁”。導(dǎo)架采用單層雙面形式,通常由導(dǎo)梁和圍檁樁等組成,圍檁樁的間距一般為2.5~3.5m,雙面圍檁之間的間距不宜過(guò)大,一般略比板樁墻厚度大8~15mm。

3.1.5板樁施打

板樁用吊機(jī)帶振錘施打,施打前一定要熟悉地下管線、構(gòu)筑物的情況,認(rèn)真放出準(zhǔn)確的支護(hù)樁中線。打樁前,對(duì)板樁逐根檢查,剔除銹蝕、變形嚴(yán)重的普通板樁,不合格者待修整后才可使用。在插打過(guò)程中隨時(shí)測(cè)量監(jiān)控每塊樁的斜度不超過(guò)2%,當(dāng)偏斜過(guò)大不能用拉齊方法調(diào)正時(shí),拔起重打。

3.1.6板樁的拔除

基坑回填后,要拔除板樁,以便重復(fù)使用。拔除板樁前,應(yīng)仔細(xì)研究拔樁方法、順序和拔樁時(shí)間及土孔處理。否則,由于拔樁的振動(dòng)影響,以及拔樁帶土過(guò)多會(huì)引起地面沉降和位移,會(huì)給已施工的地下結(jié)構(gòu)帶來(lái)危害,并影響臨近原有建筑物、構(gòu)筑物或底下管線的安全。對(duì)拔樁后留下的樁孔,必須及時(shí)回填處理?;靥畹姆椒ú捎锰钊敕?,填入法所用材料為砂。

3.2大口井施工工藝及施工程序

降水采用直徑500mm大口井,井深17.5m,間距16.67m,沿基坑兩側(cè)布置,每50m為一個(gè)作業(yè)段。降水從降水井打完后就立刻開(kāi)始,晝夜不停,抽水時(shí)設(shè)置專人負(fù)責(zé),晝夜兩班,每班4人,循環(huán)抽水,抽水期間值班人員要隨時(shí)觀察井內(nèi)水位的上升情況,并做好記錄,保證井內(nèi)水及時(shí)抽出,保證不影響現(xiàn)場(chǎng)土方開(kāi)挖,并把水位降到溝槽開(kāi)挖地面1m以下。

降水施工包括以下工序,:井位布設(shè),結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地況,井位布置間距16.67m, 沿基坑兩側(cè)布置;埋設(shè)護(hù)筒,人工開(kāi)挖井位處雜土,以挖到原土為宜,一般挖深在1.5m左右,然后埋設(shè)護(hù)筒,護(hù)筒埋設(shè)要調(diào)正,其中心位置偏離既定井位不超過(guò)10cm。鉆機(jī)就位,鉆機(jī)就位要平整,保證鉆頭于護(hù)筒同心,并保證鉆機(jī)牢固。開(kāi)鉆、成孔,開(kāi)鉆初始,向孔內(nèi)注水,人工控制鉆頭進(jìn)尺速度,防止鉆頭偏移,根據(jù)設(shè)計(jì)深度,從地表向下成孔深入為設(shè)計(jì)深度另加30-50cm,成孔完畢后將孔內(nèi)泥漿淘盡,泥漿比重控制在1.05以下。選管、下管、回填過(guò)濾層:成孔后馬上下管,防止井口坍塌,下管前,選擇堅(jiān)固無(wú)裂縫的無(wú)砂管下到最底處,管與管連接一般選用長(zhǎng)約2m的竹片,周圍均放3根,每根管的上下距管口15cm左右,用鉛絲綁牢,用導(dǎo)向架上的鋼絲繩將管一根根放入孔內(nèi),最后一根管要求露出地表20cm左右。下完管后馬上回填過(guò)濾層填料,選擇粒徑0.2-0.5的干凈石屑沿井周邊順序回填搗實(shí),回填過(guò)程中要保證井管垂直。洗井,洗井時(shí)水泵抽水水流變小,以免因井底泥漿比重過(guò)大,而井管內(nèi)的水被抽靜后造成井管上浮,抽出的水流應(yīng)先大后小,先混后清,必要時(shí)可向井管內(nèi)注入潛水,加強(qiáng)洗井效果。洗井完畢后,移機(jī)下一井位,重復(fù)上述工藝施工。

3.3基坑開(kāi)挖

管槽開(kāi)挖每個(gè)作業(yè)段用二臺(tái)挖掘機(jī)開(kāi)挖與人工配合清底的方式,挖土要遵循“縱向分段、豎向分層先支后挖”的原則進(jìn)行。采取分層分段對(duì)稱進(jìn)行,在開(kāi)挖過(guò)程中掌握好“分層、分步、對(duì)稱、平衡、限時(shí)”五個(gè)要點(diǎn),遵循“豎向分層、縱向分段、先支后挖”的施工原則。

(1)在基坑開(kāi)挖過(guò)程中先掏槽安裝-500mm(或-1000 mm)處鋼圍檁、架設(shè)鋼支撐,以盡早對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行支撐。自卸汽車運(yùn)輸,基底以上30cm采用人工突擊開(kāi)挖,嚴(yán)格控制最后一次開(kāi)挖,嚴(yán)禁超挖。

(2)分段開(kāi)挖兩端設(shè)截流溝和排水溝,滲水及雨水及時(shí)泵抽排走。雨季備足排水設(shè)備,做好預(yù)警工作,確?;影踩?/p>

4. 總結(jié)

在建天津環(huán)東干道七京津塘高速公路跨線橋工程由于修建跨線橋,改變?cè)斜眰?cè)經(jīng)三路的道路斷面,橋梁墩位及道路擋墻位置與原有管線發(fā)生沖突,需對(duì)部分現(xiàn)狀管線進(jìn)行拆除。該工程管線溝槽最大挖深8.5m,其工程場(chǎng)地環(huán)境為Ⅱ類,地下水靜止水位埋深0.76~2.20m,場(chǎng)地范圍內(nèi)特殊土主要為廣泛分布且層厚較大的軟土,工程性質(zhì)差。論文在對(duì)該工程圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系安全性分析基礎(chǔ)上,就該工程的施工進(jìn)行了論述,指導(dǎo)了該工程施工。該工程2011年3月1日進(jìn)行基坑開(kāi)挖施工,2010年5月30日竣工。

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