朱鳳君

(咸陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西咸陽 712000)

地鐵隧道旁進(jìn)行任何施工活動，它都將隨之發(fā)生一定變形。地鐵項(xiàng)目投資巨大，運(yùn)營過程中承載著千千萬萬的乘客，一旦發(fā)生事故危害巨大。經(jīng)過長時間的研究，研究者們提出了一些在基坑施工過程中的變形控制指標(biāo)，為進(jìn)一步分析評價基坑周邊土體、支護(hù)結(jié)構(gòu)、地鐵區(qū)間隧道三者的變形狀況提供依據(jù)。但這些變形控制指標(biāo)單一、指標(biāo)限值不能統(tǒng)一，針對這一問題，對圍護(hù)結(jié)構(gòu)、基坑周邊土體及地鐵隧道三者變形進(jìn)行全面的分析論述，得出了控制隧道變形的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。對地鐵隧道使用狀況進(jìn)行全面評價，特別是對于周邊施工對地鐵隧道的影響評價提供了科學(xué)依據(jù)。

1 基坑變形控制的安全評價標(biāo)準(zhǔn)

我國地域遼闊，巖土體受地殼活動及環(huán)境影響很大，不同地區(qū)土質(zhì)也大不相同，那么對于控制變形標(biāo)準(zhǔn)也不盡相同。上海作為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，建筑上同樣也起著引領(lǐng)作用，設(shè)計、施工、監(jiān)測、變形控制等技術(shù)都居于我國前列，上海綜合考慮基坑工程的周邊環(huán)境和基坑間的相對位置、建(構(gòu))筑物、各地下管網(wǎng)、交通道路，再結(jié)合設(shè)計、施工階段沉降及變形值的研究，按照保護(hù)環(huán)境要求，初步確定了四級基坑變形控制標(biāo)準(zhǔn)(見表1)［1］。

表1 基坑變形控制標(biāo)準(zhǔn)

地鐵隧道沿線的基坑工程施工對地鐵隧道變形影響很大，控制指標(biāo)也應(yīng)更加嚴(yán)格，保護(hù)級別為特級。

在實(shí)際工程應(yīng)用中，應(yīng)首先考慮滿足當(dāng)?shù)鼗影踩?guī)范，再結(jié)合實(shí)際，分析考慮土質(zhì)、距離、隧道等多方面因素，以分析確定出變形控制標(biāo)準(zhǔn)。

2 對策分析

深基坑開挖不僅涉及基坑自身強(qiáng)度與穩(wěn)定問題，同時也包括周圍環(huán)境問題。本文針對鄰近地鐵隧道的深基坑開挖問題，結(jié)合基坑變形控制標(biāo)準(zhǔn)，總結(jié)得出以下幾方面控制措施。

2.1 支護(hù)體系選擇要合理

鄰近地鐵隧道深基坑工程對變形控制要求極其嚴(yán)格，因此應(yīng)考慮側(cè)移小、剛度大、整體性好的支護(hù)類型。常采用鋼管支撐或鋼筋混凝土支撐，兩者各有利弊。如采用鋼管支撐，單管的支撐力不夠，可以通過增加鋼管數(shù)量來協(xié)調(diào)，施工快速，最大程度的減少了無撐暴露時間;若采用鋼筋混凝土支撐，結(jié)構(gòu)形式多樣，強(qiáng)度大，然而混凝土硬化需要時間，這就相當(dāng)于增加了無撐暴露時間，對周邊土體的穩(wěn)定性不利［2］。

2.2 加固土體

有效減小基坑對鄰近地鐵隧道的不良影響，可通過以下兩方面:1)對基坑主動區(qū)及被動區(qū)的土體采取一定加固措施。2)加固基坑與地鐵隧道間的土體［3］。首先施工前，應(yīng)對鄰近建筑物(需保護(hù))基坑做預(yù)加固。其次對于鄰近地鐵項(xiàng)目，應(yīng)實(shí)時觀測地鐵隧道變形，采用灌漿法來平衡其變形。

2.3 科學(xué)開挖方法，注意時空效應(yīng)

充分考慮施工時的時間和空間來確定開挖與支撐的施工工序，盡可能減少無撐暴露的時間，嚴(yán)格按施工工序步驟施工，減少基坑位移［4］。汪小兵等［5］通過三維有限元建模得出:對于臨近地鐵隧道的深基坑工程，采取分區(qū)開挖措施，可以有效降低較大基坑開挖對緊鄰地鐵隧道的影響。

2.4 采用合理的新工藝新方法減小隧道位移

高廣運(yùn)等應(yīng)用FLAC-3D軟件對鄰近運(yùn)營地鐵隧道的基坑開挖項(xiàng)目進(jìn)行三維數(shù)值模擬分析，結(jié)果表明:1)采用坑外地基二次加固新工藝可有效減小隧道位移。2)逆作法施工增大了基坑的整體性，減小圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形，可顯著減小隧道位移。

2.5 動態(tài)反饋設(shè)計及信息化施工

基坑開挖過程中，土壓力、結(jié)構(gòu)內(nèi)力、土體應(yīng)力和變形等，甚至包括一些土的物理力學(xué)參數(shù)在內(nèi)的各種參量，都會發(fā)生變化，而這些變化規(guī)律至今仍無法掌握。這就會導(dǎo)致設(shè)計結(jié)果與工程的實(shí)際情況存在差異，進(jìn)一步可能造成浪費(fèi)，甚至是引發(fā)各種工程事故。動態(tài)反饋設(shè)計及信息化施工技術(shù)包含兩個組成部分，即動態(tài)設(shè)計、信息化施工。在施工時采集相應(yīng)的監(jiān)測信息，處理過后與預(yù)測結(jié)果進(jìn)行比較，從而做出決斷，修改調(diào)整原設(shè)計中不符合工程實(shí)際的部分，進(jìn)一步完善設(shè)計，指導(dǎo)施工。

3 結(jié)語

在復(fù)雜地質(zhì)條件下的深基坑開挖如何控制好基坑的穩(wěn)定性及變形，保證基坑安全，盡可能的減小對周邊環(huán)境的影響，是一個值得長期探討和研究的問題。特別是鄰近地鐵隧道的深基坑開挖這類特殊工程，保證基坑特別是鄰近隧道的安全是重中之重。當(dāng)下，我國規(guī)范沒有明確規(guī)定，本文就這一鄰近地鐵隧道旁深基坑開挖問題，根據(jù)基坑變形控制標(biāo)準(zhǔn)，工程實(shí)踐、實(shí)測資料、前人的研究成果，分析總結(jié)了在現(xiàn)無詳細(xì)規(guī)定的情況下，對于鄰近地鐵隧道周邊進(jìn)行深基坑開挖的主要控制措施有:

1 )選擇合理的支護(hù)結(jié)構(gòu)及支撐體系;2)必要的加固措施; 3)科學(xué)開挖方法，注意時空效應(yīng);4)采用合理的新工藝新方法減小隧道位移;5)動態(tài)反饋設(shè)計及信息化施工。

［1］ 建設(shè)部標(biāo)準(zhǔn)額定研究所.建筑基坑圍護(hù)工程技術(shù)規(guī)范［Z］.1997.

［2］ 趙錫宏，陳志明，胡中雄.高層建筑深基坑圍護(hù)工程實(shí)踐與分析［M］.上海:同濟(jì)大學(xué)出版社，1996.

［3］ 唐業(yè)清，李啟明，崔江余.基坑工程事故分析與處理［M］.北京:中國建筑工業(yè)出版社，1999.

［4］ 戴博紅.深基坑施工對鄰近地鐵隧道的影響預(yù)測［J］.城市軌道交通研究，2008(8):65-66.

［5］ 汪小兵，賈 堅.深基坑開挖對既有地鐵隧道的影響分析及控制措施［J］.城市軌道交通研究，2009(5):34-35.