王懷東, 劉方明, 彭紅霞

(1. 中鐵第六勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司， 天津 300308； 2. 南京地鐵建設(shè)有限責(zé)任公司, 江蘇 南京 210036)

0 引言

隨著大中型城市軌道交通日益向網(wǎng)絡(luò)化、規(guī)?；l(fā)展，軌道交通新線不可避免地會(huì)與既有軌道交通發(fā)生交叉。由于城市地鐵建設(shè)的不確定性、線網(wǎng)規(guī)劃調(diào)整及地鐵結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性等因素，部分線路的換乘節(jié)點(diǎn)沒有在前期車站的建設(shè)中一并施工，導(dǎo)致在后續(xù)線路的建設(shè)中需增設(shè)換乘節(jié)點(diǎn)。長(zhǎng)距離通道換乘方式不及廳-臺(tái)等換乘方式有效，因此往往需要采用下穿前期車站的施工方法來實(shí)現(xiàn)便利的換乘功能。后續(xù)線路實(shí)施時(shí)必須保證施工安全及既有線路的安全運(yùn)營(yíng)。

換乘車站下穿既有地鐵車站施工方案，國(guó)內(nèi)外已有部分類似工程案例的文獻(xiàn)報(bào)道。陶連金等[1]依托北京地鐵新建10號(hào)線公主墳站下穿既有1號(hào)線公主墳站工程實(shí)例，提出了平頂直墻CRD+多重預(yù)頂撐的暗挖施工工藝，并通過數(shù)值計(jì)算確定了施工各階段的沉降控制指標(biāo)。王春希[2]通過對(duì)暗挖隧道下穿既有站采用不同工法及不同加固范圍的計(jì)算分析比較，并依據(jù)地鐵站結(jié)構(gòu)變形控制值，來確定暗挖隧道下穿既有站沉降控制措施，結(jié)果表明，采用CRD工法開挖，比全斷面法及臺(tái)階法對(duì)控制豎向位移效果顯著； 隧道掌子面及周邊一定范圍土體采用深孔注漿加固，可以有效控制既有車站結(jié)構(gòu)及軌道豎向變形，滿足既有線結(jié)構(gòu)使用和運(yùn)營(yíng)要求。李驥[3]以北京某新建PBA工法地鐵車站密貼下穿既有車站為例,通過數(shù)值模擬及車輛-軌道耦合動(dòng)力分析等技術(shù),研究了PBA工法的群洞效應(yīng)、洞樁法穿越施工對(duì)既有結(jié)構(gòu)的影響規(guī)律、穿越過程對(duì)地鐵列車動(dòng)力性能的影響以及相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)控制技術(shù)措施等。文獻(xiàn)[4-7]以北京地鐵9號(hào)線軍博站主體下穿1號(hào)地鐵既有線[4]、大連地鐵2號(hào)線南南區(qū)間下穿哈大客運(yùn)專線站場(chǎng)[5]、深圳地鐵7號(hào)線皇崗村站至福民站的新建小間距雙線平頂隧道施工區(qū)間工程[6]、北京地鐵6號(hào)線東四站—朝陽門站區(qū)間下穿既有5號(hào)線東四站[7]為例，主要研究了暗挖工法下穿既有站的風(fēng)險(xiǎn)及控制措施。

薛長(zhǎng)遷[8]在借鑒傳統(tǒng)深基坑施工方法的基礎(chǔ)上，對(duì)換乘車站超深基坑的超深地下連續(xù)墻施工及基坑降水等方法進(jìn)行優(yōu)化，輔以施工監(jiān)測(cè)和信息化管理手段，總結(jié)出換乘地鐵車站中新建車站基坑的施工方法。梁棟等[9]結(jié)合某高速公路橋梁基礎(chǔ)基坑工程，利用MIDAS/GTS軟件進(jìn)行平面數(shù)值計(jì)算，深入探討了不同開挖深度、不同相隔間距、不同基坑尺寸、不同嵌固深度和不同樁基剛度等對(duì)支擋結(jié)構(gòu)變形特征的影響，為既有路基旁基坑開挖支護(hù)設(shè)計(jì)提供了技術(shù)參考。楊慶剛[10]以臨近既有2號(hào)線莫愁湖站的南京地鐵7號(hào)線新建莫愁湖站基坑施工為實(shí)例,運(yùn)用有限元軟件對(duì)施工過程進(jìn)行了建模分析,提出了相應(yīng)處置措施。文獻(xiàn)[11]和文獻(xiàn)[12]分別介紹了深圳地鐵5號(hào)線前海灣站基坑工程對(duì)與其相鄰的1號(hào)線鯉魚門車站工程的影響[11]、天津市天河城購(gòu)物中心項(xiàng)目工程對(duì)緊鄰的天津市地鐵3號(hào)線和平路站的影響[12]，并提出相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)控制措施。

以上例子均是針對(duì)基坑工程或暗挖工程對(duì)既有站的影響，提出各種風(fēng)險(xiǎn)控制措施。從各種例子可以看出，目前在國(guó)內(nèi)基坑臨近及無覆土暗挖下穿疊加影響的工程經(jīng)驗(yàn)較少。本文結(jié)合南京地鐵5號(hào)線上海路站的工程特點(diǎn)，對(duì)基坑臨近及無覆土暗挖下穿地鐵站的技術(shù)進(jìn)行研究，提出風(fēng)險(xiǎn)管控措施，以期為后續(xù)類似工程的建設(shè)提供借鑒。

1 工程概況

1.1 建筑結(jié)構(gòu)布置

南京地鐵5號(hào)線工程上海路站位于上海路與漢中路交叉口下方，沿莫愁路、上海路南北走向。

新建車站與2號(hào)線上海路站十字相交，相交處5號(hào)線上海路站下穿2號(hào)線上海路站。2號(hào)線上海路站標(biāo)準(zhǔn)段寬21.8 m，底板埋深約15.6 m，車站總長(zhǎng)211.4 m。5號(hào)線上海路站暗挖節(jié)點(diǎn)處寬約25 m，底板埋深約23.1 m，車站總長(zhǎng)346.5 m，暗挖段長(zhǎng)度約22 m，暗挖高度約7.713 m。上海路站總平面如圖1所示，下穿既有站縱剖面關(guān)系如圖2所示。2號(hào)線車站為地下2層雙柱三跨箱形框架結(jié)構(gòu)，島式站臺(tái)，站臺(tái)寬13 m，地下1層為站廳層，地下2層為站臺(tái)層。

圖1 上海路站總平面圖

Fig. 2 Profile showing relationship between Shanghai Road Station and existing station (unit： m)

既有車站主體結(jié)構(gòu)采用明挖順作法施工，基坑深15.56～16.36 m，圍護(hù)結(jié)構(gòu)主要采用φ1 200人工挖孔樁，樁間采用分層掛網(wǎng)噴錨支護(hù)。車站于2005年12月全面開工，2010年5月28日正式運(yùn)營(yíng)。

1.2 預(yù)留條件

既有車站實(shí)施時(shí)僅預(yù)留與5號(hào)線換乘條件，未實(shí)施換乘節(jié)點(diǎn)，即底板預(yù)留洞邊梁，底板以下預(yù)留8根長(zhǎng)10 m、直徑900 mm的鋼筋混凝土柱(柱下無基礎(chǔ))，4根長(zhǎng)7.81 m、直徑800 mm的鋼管柱(柱下有擴(kuò)大基礎(chǔ)，尺寸為2 m×2 m×3 m)，既有車站換乘節(jié)點(diǎn)預(yù)留條件縱剖面如圖3所示。

Fig. 3 Longitudinal profile of reserved conditions for station transfer nodes (unit: mm)

1.3 永久性結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)情況

既有線路在2010年5月28日正式運(yùn)營(yíng)，自2010年12月起進(jìn)行沉降監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)頻率約為每年2次。換乘節(jié)點(diǎn)處車站結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)情況如圖4所示。

(a) 上行線路

(b) 下行線路

運(yùn)營(yíng)期間，車站結(jié)構(gòu)相對(duì)于運(yùn)營(yíng)期初值最大沉降量為3.7 mm<20 mm、最大隆起量為0.8 mm<10 mm； 相對(duì)于鋪軌完成后最大沉降量為5.4 mm<20 mm，最大隆起量為8.2 mm<10 mm。運(yùn)營(yíng)車站處于穩(wěn)定狀態(tài)。

1.4 工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件

擬建場(chǎng)地地貌單元為長(zhǎng)江階地與秦淮河漫灘交界帶?；娱_挖范圍主要為填土層、粉質(zhì)黏土、含卵礫石粉質(zhì)黏土、粉質(zhì)黏土夾粉砂、強(qiáng)風(fēng)化砂礫巖和中風(fēng)化砂礫巖； 暗挖隧道開挖范圍主要為含卵礫石粉質(zhì)黏土、粉質(zhì)黏土夾粉砂、強(qiáng)風(fēng)化砂礫巖和中風(fēng)化砂礫巖。暗挖換乘節(jié)點(diǎn)段地質(zhì)剖面如圖5所示。

擬建場(chǎng)地周邊無地表水體，本場(chǎng)地地下水有孔隙潛水、孔隙承壓水和基巖裂隙水。承壓水含水層為卵礫石粉質(zhì)黏土，因土層滲透性差異大，具承壓性。

2 既有車站變形控制標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)軌道交通條例，臨近基坑和下穿暗挖換乘節(jié)點(diǎn)段均位于既有線路特別保護(hù)區(qū)內(nèi)。結(jié)合《城市軌道交通結(jié)構(gòu)安全保護(hù)技術(shù)規(guī)范》[13]、《江蘇省城市軌道交通工程安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)程》[14]和運(yùn)營(yíng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)綜合分析，新建車站施工過程中運(yùn)營(yíng)車站的變形控制標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

3 新建工程對(duì)既有車站影響風(fēng)險(xiǎn)控制措施

3.1 基坑工程

既有車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)向下延伸至負(fù)2層底板以下2.5 m。新建明挖基坑直接開挖至既有車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)處，基坑開挖期間既有站圍護(hù)需全部破除、負(fù)3層土體直接全部暴露，無水平約束、底部土體易滑移變形，既有車站風(fēng)險(xiǎn)不可控。新建基坑無隔離樁支護(hù)縱斷面如圖6所示。

為有效控制新建基坑施工期間既有站的變形，在換乘節(jié)點(diǎn)兩側(cè)各新增1排鉆孔灌注樁進(jìn)行隔離防護(hù)負(fù)3層土體，隨著暗挖隧道的開挖逐塊破除支護(hù)樁，確保換乘節(jié)點(diǎn)兩側(cè)為獨(dú)立完整基坑。為避免開挖期間引起既有結(jié)構(gòu)偏載，在換乘節(jié)點(diǎn)兩側(cè)新建基坑與隔離樁自上而下設(shè)置斜向支撐進(jìn)行加強(qiáng)，斜向支撐與基坑對(duì)撐之間錯(cuò)位布置。新建獨(dú)立完整基坑既有站保護(hù)斜支撐布置如圖7所示，新建獨(dú)立完整基坑支護(hù)縱斷面如圖8所示。

3.2 無覆土暗挖換乘節(jié)點(diǎn)段下穿工程

換乘節(jié)點(diǎn)新建車站需采用暗挖施工下穿既有車站。暗挖隧道采用2個(gè)邊導(dǎo)洞先行、再施工中導(dǎo)洞，最后開挖中導(dǎo)洞與邊導(dǎo)洞之間土體。采用上下臺(tái)階法進(jìn)行開挖，左右導(dǎo)洞對(duì)稱施工。原設(shè)計(jì)方案上排導(dǎo)洞采用U型鋼架結(jié)構(gòu)，邊導(dǎo)洞橫向跨度6 m，下穿暗挖節(jié)點(diǎn)采用分段分步開挖，在開挖過程中每3 m輔以φ609、t=16 mm鋼立柱支撐2號(hào)線底板，并約束5號(hào)線底板，邊導(dǎo)洞在拆除中間的鋼架后，架設(shè)換撐減少側(cè)墻的變形。調(diào)整前新建車站下穿既有站主要分步開挖示意如圖9所示。

標(biāo)高單位為m。

圖5 暗挖換乘節(jié)點(diǎn)段地質(zhì)剖面(單位： mm)

圖6 新建基坑無隔離樁支護(hù)縱斷面

Fig. 6 Cross-section showing support without separation pile of newly-built foundation pit

為避免開挖導(dǎo)洞鋼架上支點(diǎn)懸臂引起留置土柱松弛、甚至坍塌現(xiàn)象，邊導(dǎo)洞、中導(dǎo)洞均需實(shí)現(xiàn)鋼架閉合。

由于車站鋼筋混凝土立柱持力層為強(qiáng)風(fēng)化巖和中風(fēng)化巖，很有可能出現(xiàn)邊導(dǎo)洞開挖期間既有站的結(jié)構(gòu)下沉，因此應(yīng)盡量減小邊導(dǎo)洞寬度，按導(dǎo)洞邊墻至預(yù)留邊立柱凈距滿足人工手推車出土條件進(jìn)行優(yōu)化，優(yōu)化邊導(dǎo)洞凈寬為2.5 m。

為避免鋼架拆除過程中側(cè)邊墻變形和坍塌，邊導(dǎo)洞應(yīng)采用分段施作結(jié)構(gòu)和換撐方式拆除頂部鋼架。邊導(dǎo)洞結(jié)構(gòu)完成后，應(yīng)在千斤頂豎向臨時(shí)支撐架設(shè)完成后再進(jìn)行中導(dǎo)洞的開挖。調(diào)整后新建車站下穿既有站主要分步開挖示意如圖10所示。

4 基坑臨近車站工程和無覆土下穿暗挖換乘節(jié)點(diǎn)段工程數(shù)值分析

4.1 計(jì)算模型

4.1.1 基本假定

數(shù)值模擬過程中，對(duì)地層結(jié)構(gòu)進(jìn)行部分簡(jiǎn)化和處理，本次計(jì)算基本假定包括：

1)初始應(yīng)力只考慮圍巖的自重應(yīng)力，忽略構(gòu)造應(yīng)力的影響；

2)所有材料均為均質(zhì)、連續(xù)、各項(xiàng)同性，土體水平成層分布；

3)圍巖按摩爾-庫(kù)侖理想彈性材料計(jì)算；

4)機(jī)械荷載不考慮機(jī)械在運(yùn)作過程中產(chǎn)生的振動(dòng)荷載。

圖7 新建獨(dú)立完整基坑既有站保護(hù)斜支撐布置(單位： mm)

標(biāo)高單位為m。

圖8新建獨(dú)立完整基坑支護(hù)縱斷面(單位： mm)

Fig. 8 Longitudinal profile of support for new-built foundation pit (unit: mm)

(a) 導(dǎo)洞開挖示意 (b) 內(nèi)部結(jié)構(gòu)施工示意

圖9調(diào)整前新建車站下穿既有站主要分步開挖示意

Fig. 9 Sketches of stepped excavation before optimization

(b) 中導(dǎo)洞開挖示意

(c) 內(nèi)部結(jié)構(gòu)施工示意

圖10調(diào)整后新建車站下穿既有站主要分步開挖示意圖

Fig. 10 Sketches of stepped excavation after optimization

4.1.2 參數(shù)選取

1)基坑周邊機(jī)械荷載模擬。基坑開挖采用單元鈍化的方式進(jìn)行模擬，機(jī)械荷載等效為均布荷載，施加于基坑外側(cè)地表。

2)接觸模擬。由于材料性能不同，根據(jù)變形協(xié)調(diào)條件，結(jié)構(gòu)和土體之間在變形的過程中會(huì)產(chǎn)生一定的縫隙，而不是完全接觸。在數(shù)值模擬過程中，采用借出單元對(duì)結(jié)構(gòu)與土體之間的接觸進(jìn)行模擬。

3)圍巖結(jié)構(gòu)及圍巖模擬。本次對(duì)基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)模擬時(shí)采用彈性本構(gòu)模擬，圍巖模擬采用Mohr-Coulomb模型，Mohr-Coulomb模型是彈性-塑性本構(gòu)，其破壞準(zhǔn)則是受最大剪應(yīng)力控制的，可通過反映最大和最小主應(yīng)力關(guān)系的摩爾圓來表現(xiàn)。

4.1.3 計(jì)算模型

采用土體范圍為300 m×150 m×50 m(長(zhǎng)×寬×高)有限元模型，模型外側(cè)土體四周約束其水平位移，底部邊界約束其豎向位移，地表為自由邊界。在此區(qū)域模擬土層，通過激活和鈍化開挖區(qū)的土體單元、結(jié)構(gòu)單元模擬暗挖施工過程。新建工程對(duì)既有工程影響三維仿真模型如圖11所示。

4.2 計(jì)算工況

為更加直觀地分析新建工程施工對(duì)既有工程站的影響，主要研究以下問題： 1)基坑開挖對(duì)既有工程的安全影響分析； 2)暗挖段開挖對(duì)既有工程的安全影響分析。

采用大型有限元差分軟件MIDAS GTS-NX分析新建工程施工對(duì)既有工程結(jié)構(gòu)變形和內(nèi)力的影響。

(a) 整體模型

(b) 新建工程

(c) 既有工程

圖11新建工程對(duì)既有工程影響三維仿真模型

Fig. 11 Three-dimensional simulation model of influence of newly-built station on existing station

4.3 數(shù)值分析計(jì)算結(jié)果

4.3.1 基坑開挖對(duì)既有車站的影響

基坑開挖引起的沉降如圖12和圖13所示。

4.3.2 暗挖換乘節(jié)點(diǎn)段施工對(duì)既有車站的影響

暗挖施工引起的沉降如圖14和圖15所示。

經(jīng)過計(jì)算分析，基坑和暗挖施工引起的既有車站變形統(tǒng)計(jì)如表2所示。從表2可知： 最大沉降3.6 mm，立柱最大沉降2.3 mm，最大隆起量0.02 mm，立柱差異沉降0.4 mm，軌道橫向高差3.5 mm，縱向高差3.4 mm，均控制在標(biāo)準(zhǔn)允許范圍內(nèi)。

圖12 基坑開挖引起底板豎向沉降(單位： m)

Fig. 12 Nephogram of vertical settlement of base induced by foundation pit excavation (unit: m)

圖13 基坑開挖引起立柱豎向沉降(單位： m)

Fig. 13 Vertical settlement of column induced by foundation pit excavation (unit: m)

圖14 暗挖施工引起底板豎向沉降(單位： m)

Fig. 14 Vertical settlement of base induced by mining excavation (unit: m)

圖15 暗挖施工引起立柱豎向沉降(單位： m)

Fig. 15 Vertical settlement of column induced by miming excavation (unit: m)

表2新建基坑工程、暗挖工程引起既有車站變形統(tǒng)計(jì)

Table 2 Deformation statistics of existing metro station induced by newly-built foundation pit and mining excavation

階段分析項(xiàng)目變形值/mm基坑工程底板沉降0.11底板上浮-0.02水平位移0立柱沉降0立柱差異沉降0軌道橫向高差0.10軌道縱向高差0.11暗挖工程底板沉降3.6底板上浮0水平位移0立柱沉降2.3立柱差異沉降0.4軌道橫向高差3.5軌道縱向高差3.4

4.3.3 既有車站內(nèi)力影響分析

基坑開挖完成后既有車站構(gòu)件彎矩和軸力如圖16和圖17所示； 暗挖換乘節(jié)點(diǎn)段完成后既有車站構(gòu)件彎矩和軸力如圖18和圖19所示。

(a) 既有車站結(jié)構(gòu)底板彎矩影響(開挖至坑底)

(b) 既有車站結(jié)構(gòu)側(cè)墻彎矩影響(開挖至坑底)

Fig. 16 Bending moment of existing metro station structure after excavation of foundation pit (unit: kN·m)

圖17 基坑開挖完成后既有車站構(gòu)件軸力(單位： kN)

Fig. 17 Axial force of existing metro station structure after excavation of foundation pit (unit： kN)

(a) 既有車站結(jié)構(gòu)底板彎矩影響(暗挖完成)

(b) 既有車站結(jié)構(gòu)側(cè)墻彎矩影響(暗挖完成)

(c) 既有車站結(jié)構(gòu)柱彎矩影響(暗挖完成)

Fig. 18 Bending moment of existing metro station structure after mining excavation of transfer mode (unit： kN·m)

Fig. 19 Axial force of existing metro station structure after mining excavation of transfer mode (unit： kN)

根據(jù)圖16—19的計(jì)算結(jié)果，得出既有車站框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力結(jié)果如表3所示，預(yù)留立柱結(jié)構(gòu)內(nèi)力結(jié)果如表4所示。

表3新建工程期間既有車站框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力統(tǒng)計(jì)

Table 3 Statistics of internal force of existing metro station frame structure during construction of newly-built station

kN·m

表4新建工程期間既有車站預(yù)留立柱結(jié)構(gòu)內(nèi)力統(tǒng)計(jì)

Table 4 Statistics of internal force of existing metro station reserved column during construction of newly-built station

kN·m

4.3.4 內(nèi)力分析計(jì)算

4.3.4.1 2號(hào)線底板結(jié)構(gòu)內(nèi)力受力分析

新建工程期間既有車站底板結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析見表5。

表5新建工程期間既有車站底板結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析

Table 5 Statistics of internal force of existing metro station base structure during construction of newly-built station

構(gòu)件及特征實(shí)際配筋開挖后內(nèi)力/(kN·m)強(qiáng)度驗(yàn)算結(jié)果裂縫驗(yàn)算結(jié)果底板900 mmC30C25@200365.7滿足滿足

4.3.4.2 2號(hào)線負(fù)2層側(cè)墻結(jié)構(gòu)內(nèi)力受力分析

新建工程期間既有車站負(fù)2層側(cè)墻結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析見表6。

表6新建工程期間既有車站負(fù)2層側(cè)墻結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析

Table 6 Statistics of internal force of sidewall structure of basement 2 of existing metro station during construction of newly-built station

構(gòu)件及特征實(shí)際配筋開挖后內(nèi)力/(kN·m)強(qiáng)度驗(yàn)算結(jié)果裂縫驗(yàn)算結(jié)果側(cè)墻600 mmC30C25@200311.3滿足滿足

4.3.4.3 車站運(yùn)營(yíng)階段結(jié)構(gòu)受力核算

1)站廳層增設(shè)立柱核算。新建工程期間既有車站框梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析如表7所示。

處理措施： 換乘廳增設(shè)立柱，并做好加固處理。加立柱后新建工程期間既有車站框梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析如表8所示。

表7未加立柱時(shí)新建工程期間既有車站框梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析

Table 7 Analysis of internal force of existing metro station frame structure without column during construction of newly-built station

構(gòu)件及特征實(shí)際配筋開挖后內(nèi)力/(kN·m)強(qiáng)度驗(yàn)算結(jié)果裂縫驗(yàn)算結(jié)果RAL4500 mm×1 100 mmC30支座12?32跨中8?32腰筋8?20箍筋?12@100/200(4)支座1 352跨中2 156不滿足0.594>0.3不滿足

表8加立柱后新建工程期間既有車站框梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析

Table 8 Analysis of internal force of existing metro station frame structure with column during construction of newly-built station

構(gòu)件及特征實(shí)際配筋開挖后內(nèi)力/(kN·m)強(qiáng)度驗(yàn)算結(jié)果裂縫驗(yàn)算結(jié)果RAL4500×1 100 mmC30支座12?32跨中8?32腰筋8?20箍筋?12@100/200(4)支座546跨中1 226滿足0.292<0.3滿足

2)換乘節(jié)點(diǎn)底板核算。列車荷載按35 kPa考慮，2號(hào)線換乘節(jié)點(diǎn)處原結(jié)構(gòu)尺寸如圖20所示，結(jié)構(gòu)底板內(nèi)力分析如表9所示。

3)抗浮設(shè)計(jì)核算。新建車站暗挖隧道與既有站底板連接、新增抗拔樁措施，既有站側(cè)墻接口打開后，經(jīng)核算抗浮安全系數(shù)1.2>1.15，滿足規(guī)范要求。

圖20 換乘節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)平面布置(2號(hào)線站廳層)(單位： mm)

Fig. 20 Plan of layout of transfer node structure (hall floor of Line No. 2) (unit: mm)

表9新建工程期間既有車站換乘節(jié)點(diǎn)底板結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析

Table 9 Analysis of internal force of base structure of transfer node of existing metro station during construction of newly-built station

構(gòu)件及特征實(shí)際配筋開挖后內(nèi)力/(kN·m)強(qiáng)度驗(yàn)算結(jié)果裂縫驗(yàn)算結(jié)果底板900 mmC30主筋跨中C25@200主筋支座C25@200+C25@200分布筋跨中C22@200分布筋支座C22@200+C22@200381.25606.85232.50370.07滿足滿足滿足滿足滿足滿足滿足滿足

5 結(jié)論與建議

綜上分析，基坑臨近通過設(shè)置隔離樁在換乘節(jié)點(diǎn)兩側(cè)形成獨(dú)立完整基坑、暗挖換乘節(jié)點(diǎn)段按10步完整導(dǎo)洞開挖，可有效確保運(yùn)營(yíng)地鐵車站安全。在今后類似工程中安全控制措施應(yīng)重點(diǎn)注意以下幾點(diǎn)：

1)在既有站臨近基坑工程和下穿暗挖工程施工時(shí)，應(yīng)根據(jù)施工順序進(jìn)行疊加變形影響分析?；庸こ淌┕ね瓿珊蟮臍堄嘣试S變形量作為后續(xù)暗挖施工的控制標(biāo)準(zhǔn)。

2)臨近既有站基坑工程施工時(shí)，支護(hù)施工、降水、基坑開挖均可能對(duì)既有站產(chǎn)生影響。其中，支護(hù)和降水的影響主要在軟土地區(qū)，建議進(jìn)行提前隔離和隔斷地下水措施。復(fù)合地層影響主要體現(xiàn)為施工振動(dòng)、側(cè)向卸載過大，建議采取振動(dòng)較小的成孔工藝和非爆破施工技術(shù)，基坑開挖應(yīng)避免既有站支護(hù)吊腳、開挖卸載階段采取側(cè)向施加臨時(shí)水平支撐的荷載補(bǔ)償措施。

3)豎向沉降變形是下穿既有車站暗挖施工的控制重點(diǎn)，采用多導(dǎo)洞、小分塊開挖方式可有效控制變形。同時(shí)，新建工程與既有站底板之間若保留土體，土體塌落和土體壓縮變形不易控制，建議盡量采用無覆土形式下穿。

4)暗挖下穿既有車站時(shí)，應(yīng)注重?fù)Q撐在控制既有站結(jié)構(gòu)沉降和底板封閉前成品保護(hù)的積極作用。