周鵬

摘要：本文主要分析了深基坑施工對于緊鄰地鐵區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)的影響評價及分析，重點介紹了深基坑施工對于地鐵區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)的變化。對于深基坑施工帶來的影響分析不僅可以為后期的地鐵建設(shè)提供可參考的因素，而且可以為建設(shè)項目帶來一定的交通便利條件。但具體的影響效果還是要參考對深基坑施工的影響評價分析。

關(guān)鍵詞：深基坑施工；地鐵區(qū)間；隧道結(jié)構(gòu)；影響評價分析

引言

我國城市化進(jìn)程提速帶來很多城市問題，這些問題中交通問題最為突出，各大城市開始將地鐵建造視為解決城市交通壓力的重要途經(jīng)，目前我國大陸城市中，已有地鐵項目立項的城市有37個座，主要為省會或周邊大城市，都有一定的歷史，地鐵線路都需通過老城區(qū)或中心城區(qū)，這些城區(qū)往往都會有新建高樓，其深基坑的開挖往往會對地鐵的區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，如何盡可能減少其對地鐵區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)的不良影響，已然成為城市深基坑施工中重點關(guān)注的問題，而施工區(qū)土體變形位移控制成為其關(guān)鍵施工技術(shù)，為保護(hù)地鐵隧道區(qū)間、相鄰管線，需對深基坑施工對緊鄰地鐵區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)影響進(jìn)行系統(tǒng)準(zhǔn)確的評價。

1、深基坑施工對地鐵區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)主要影響

城市建設(shè)活動特別是已建地鐵的隧道之上或兩側(cè)的深基坑開挖，需要進(jìn)行樁基礎(chǔ)、地下連續(xù)墻、深攪樁、基坑開挖等施工，這些施工會引起周圍土體變形，如坑底的回彈或隆起、支護(hù)后土體的側(cè)移和沉降等。土體的變形會影響鄰近地鐵隧道結(jié)構(gòu)的應(yīng)力和應(yīng)變，嚴(yán)重時會危害到隧道結(jié)構(gòu)的安全和使用功能。

1.深基坑施工對地鐵區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)主要影響方向

據(jù)有關(guān)調(diào)查顯示，在我國的深基坑施工過程當(dāng)中，總是會或多或少的對周圍的地鐵區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定的積極或消極的影響，但是由于這種影響的存在也對于施工建設(shè)的開展產(chǎn)生反作用。所以基于深基坑施工對于緊鄰地鐵區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)的影響評價分析可以在掌握一定的理論基礎(chǔ)上，實現(xiàn)最大化的雙贏局面?；谶@種影響因素進(jìn)行分析、評價、整改施工項目，也是利大于弊的。下面對于具體的深基坑施工帶來的對周圍地鐵區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)的影響方面展開詳細(xì)的論述。

1.1 影響因素

從以往工程經(jīng)驗看，深基坑施工導(dǎo)致地鐵區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)產(chǎn)生附加沉降和變形的原因很多，其中主要原因有三：一為環(huán)境因素，即深基坑開挖過程導(dǎo)致區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)周圍的地質(zhì)條件、水文條件、地面荷載等環(huán)境發(fā)生改變；二為深基坑支護(hù)設(shè)計方案沒有考慮土體變形對地鐵區(qū)間隧道的影響；三為支護(hù)施工方案的影響。

1.2 變形危害

由于深基坑施工導(dǎo)致的土體變形過大，會引起坑外土層出現(xiàn)不同程度的沉降，而地鐵區(qū)間隧道也在發(fā)生沉降的土層中，會隨土層沉降而沉降，另外深基坑開挖施工中圍護(hù)結(jié)構(gòu)側(cè)向水平位移也會使地鐵區(qū)間隧道出現(xiàn)附加變形和應(yīng)力，如果隧道無法抵擋這些附加應(yīng)力和變形，隧道將出現(xiàn)錯位、變形，或徹底損壞。

2、實例分析

某基坑工程采用人工挖孔樁支護(hù)形式，其與地鐵隧道結(jié)構(gòu)凈距最小約5m，基坑深20m。

2.1人工挖孔樁的影響分析

一般而言，在不同的深基坑施工過程和施工方案當(dāng)中，人工挖孔樁是存在利用程度較高的一種建設(shè)方式。人工挖孔樁的具體施工方式的最大特點就是人工挖樁的地點距離地鐵區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)中隧道外壁較近，大約在5米，但是人工挖樁的樁體實際深度要低于地鐵隧道的深度。這樣一來，人工挖孔樁深度上會對地鐵區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定的影響。具體的影響方面在于地鐵區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)的寬度以及隧道的深度。但是最直接和深刻的影響方面則在于人工挖孔樁對于地鐵區(qū)間隧道外壁以及其他結(jié)構(gòu)的受力產(chǎn)生影響，導(dǎo)致地鐵內(nèi)部隧道結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定。而且當(dāng)人工挖孔樁的后續(xù)施工繼續(xù)進(jìn)行，就會導(dǎo)致其他的外部壓力對于地鐵隧道結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不良影響，甚至?xí)沟玫罔F隧道的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定的遷移、變形，并最終影響到地鐵區(qū)間隧道的安全和建設(shè)。

2.2深基坑施工影響

在上文中提到的人工挖孔樁帶來的對于地鐵區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)的影響程度畢竟只是較小的方面，當(dāng)真正的深基坑施工開始進(jìn)行，會很大程度上給地鐵區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)帶來更大的挑戰(zhàn)。一般而言，深基坑的施工深度大概保持在20米左右，具體的差距和誤差不會太大，但是地鐵實際上的隧道建設(shè)深度遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到這個數(shù)字，所以從某種程度而言，當(dāng)人工深基坑施工建設(shè)之后，其緊鄰的地鐵區(qū)間隧道就處于一個半懸空的狀態(tài)，這樣不穩(wěn)定的外部構(gòu)造對于地鐵的隧道安全是極為不利對的。而且，在另外一方面，緊鄰地鐵區(qū)間的深基坑施工項目也會對于隧道產(chǎn)生一定的壓力，再結(jié)合上文中的人工挖樁的壓力，這樣對于地鐵區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)而言是不利的事情。除此之外，深基坑施工建設(shè)還會對于地下水位的高度和變化產(chǎn)生一定的影響，而水流的變化也會導(dǎo)致緊鄰的地鐵區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)的變化。具體的影響程度見表1.

2.3 三維數(shù)值模擬評價分析

上面已經(jīng)對深基坑對于緊鄰地鐵區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)的影響方面進(jìn)行了大致的分析，可以看出，深基坑建設(shè)的影響主要在于人工挖樁和深基坑施工。在具體的基于深基坑施工產(chǎn)生的對緊鄰地鐵區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)的影響評價進(jìn)行分析時，除了結(jié)合影響因素外，還要結(jié)合不同的評價方向，實現(xiàn)對于深基坑施工影響結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確掌握。下面對深基坑使用對緊鄰地鐵區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)的影響評價分析方面展開詳細(xì)的分析。

如果把人工挖樁和深基坑施工看成是對緊鄰地鐵區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)最主要的影響因素，那么進(jìn)行三維數(shù)值模擬評價分析就是具體的影響評價防止辦法，可以有效地建設(shè)、預(yù)測和了解相關(guān)的深基坑施工的影響結(jié)果和具體的施工過程分析。所以，展開基于三維數(shù)值模擬的評價分析，可以實現(xiàn)對于深基坑施工條件以及對緊鄰地鐵區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)的建設(shè)環(huán)境進(jìn)行大致的分析，進(jìn)而在了解相關(guān)地質(zhì)構(gòu)造的基礎(chǔ)上實現(xiàn)對于深基坑施工環(huán)節(jié)的把握。

3、總結(jié)

隨著我國地鐵在越來越多城市的興建，深基坑施工對地鐵隧道的結(jié)構(gòu)影響現(xiàn)象將越來越多，就需要在基坑方案設(shè)計過程中，對施工現(xiàn)場的地質(zhì)條件、周圍建筑物、地下管網(wǎng)等因素綜合考慮，采取有效的措施，特別在基坑開挖中后期，加強監(jiān)測，控制土層的變形和應(yīng)力，確保鄰近區(qū)間隧道的安全。

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（作者單位：南京地鐵運營有限責(zé)任公司）