郭建飛

摘要：一般來(lái)說(shuō)，基坑的施工會(huì)對(duì)自身及既有地鐵結(jié)構(gòu)造成一定的影響，一般會(huì)因?yàn)殚_(kāi)挖的荷載而產(chǎn)生一定的變形，進(jìn)而對(duì)地鐵結(jié)構(gòu)的安全性和正常使用的性能造成影響。本文主要是對(duì)基坑施工的理論計(jì)算、數(shù)值模擬以及監(jiān)測(cè)分析進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注，繼而探討了基坑施工對(duì)自身及既有地鐵結(jié)構(gòu)的影響。

【關(guān)鍵詞】基坑施工；既有地鐵結(jié)構(gòu)；影響

隨著我國(guó)城市化建設(shè)的的不斷發(fā)展，人們的生活水平得到了進(jìn)一步的提升，各城市運(yùn)營(yíng)的地鐵線路也越來(lái)越多。在進(jìn)行地鐵施工的時(shí)候，周邊的基坑會(huì)對(duì)自身及既有的地鐵結(jié)構(gòu)造成一定的影響，有可能會(huì)產(chǎn)生一定的變形進(jìn)行造成的一定的損壞。因此為了更好的對(duì)地鐵結(jié)構(gòu)安全性和穩(wěn)定性進(jìn)行保證，需要在基坑施工前對(duì)其安全性進(jìn)行重視。

1.基坑工程的影響因素

普遍來(lái)說(shuō)，基坑工程一般會(huì)包括支護(hù)結(jié)構(gòu)、降止水、土方開(kāi)挖和回填等等?；庸こ虒?duì)地鐵結(jié)構(gòu)的影響與地鐵結(jié)構(gòu)和基坑工程本身都有著非常重要的影響，主要的影響因素有基坑的規(guī)模、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的形式、地基的加固方式、土方的開(kāi)挖順序與方式等等，這些都與基坑施工的安全性和穩(wěn)定性有著非常直接性的影響，必須要加強(qiáng)重視。

2.基坑施工對(duì)自身及臨近地鐵結(jié)構(gòu)的影響

在運(yùn)營(yíng)的地鐵周圍進(jìn)行基坑施工的時(shí)候，比較容易因?yàn)楹奢d的變化出現(xiàn)一定的變形，即對(duì)原有的工程的穩(wěn)定性造成影響。一般來(lái)說(shuō)，基坑施工隊(duì)運(yùn)營(yíng)地鐵的影響的主要原因就是新建的基坑工程比較容易引起圍巖應(yīng)力的變化，進(jìn)而引起一定的力學(xué)變化。在對(duì)基坑進(jìn)行建設(shè)的時(shí)候，各種樁基礎(chǔ)、基坑開(kāi)挖等等行為，都會(huì)引起坑底的回彈，進(jìn)而引起土底的側(cè)移和坑外的地面沉降等等，這些變化都會(huì)對(duì)既有的地鐵結(jié)構(gòu)造成影響，甚至?xí)绊懙狡湔５氖褂眯阅芎桶踩浴５罔F結(jié)構(gòu)本身就是一種地下開(kāi)挖的工程，一般會(huì)在建成之后會(huì)趨于一定的穩(wěn)定，但是有時(shí)候會(huì)因?yàn)樗淼酪r磚與周圍的土體剛體有所不同，如果在周圍進(jìn)行基坑的施工，就會(huì)讓周圍的土地與隧道出現(xiàn)一定的不協(xié)調(diào)現(xiàn)象。其中變化的主要內(nèi)容就是，開(kāi)挖的基坑會(huì)使得圍護(hù)的墻體向坑內(nèi)產(chǎn)生一定位移，與此同時(shí)墻外的土體會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的變形，在開(kāi)完深度不斷增強(qiáng)的情況下，墻外的土體位移也會(huì)伴隨著圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形的增加而繼續(xù)增加，進(jìn)而向外傳遞變形的力，繼而在施工工程的不斷變化中出現(xiàn)更大的變化，嚴(yán)重的時(shí)候還會(huì)產(chǎn)生一定的崩坍。

2.1理論計(jì)算

基坑工程的理論計(jì)算方法主要可以有幾種，分別是殘余應(yīng)力法、Peck 經(jīng)驗(yàn)曲線、兩階段應(yīng)力分析法，這些方法可以更好的協(xié)助基坑施工的建設(shè)，促進(jìn)地鐵建設(shè)的穩(wěn)定性和安全性。

2.2數(shù)值模擬

數(shù)值模擬可以對(duì)每個(gè)施工的狀況進(jìn)行完整的模擬，對(duì)其中的隧道變形個(gè)受力的狀態(tài)都可以進(jìn)行模擬。通過(guò)與實(shí)際的施工情況進(jìn)行結(jié)合，在對(duì)基礎(chǔ)的參數(shù)進(jìn)行分析和計(jì)算之后，對(duì)地區(qū)經(jīng)驗(yàn)、工程經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)測(cè)來(lái)合理的確定基坑施工的安全性。

2.2.1基坑工程對(duì)側(cè)鄰既有地鐵結(jié)構(gòu)的影響。與相應(yīng)的工程進(jìn)行結(jié)合，并且采用有限元的模型對(duì)基坑工程的影響因素進(jìn)行分析，進(jìn)而對(duì)坑內(nèi)外水泥土樁加固對(duì)地鐵隧道的影響進(jìn)行探討，同時(shí)還要結(jié)合實(shí)際工程的具體應(yīng)用，對(duì)軟土基坑引起的鄰近地鐵隧道變形進(jìn)行分析。通過(guò)一系列的數(shù)值模擬對(duì)既有的地鐵結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，繼而對(duì)基坑的實(shí)際施工進(jìn)行一定的基礎(chǔ)支持，促進(jìn)基坑施工的安全性和穩(wěn)定性。

2.2.2降水對(duì)鄰近地鐵隧道的影響。通過(guò)采用FLAC3D 軟件來(lái)進(jìn)行降水的模擬，進(jìn)而對(duì)其影響隧道變形的內(nèi)容進(jìn)行分析。因?yàn)榻邓畷?huì)對(duì)隧道的豎向位移和水平位移造成影響，因此不能忽視降水對(duì)地鐵隧道變形的影響。在進(jìn)行研究的時(shí)候，采用有限元的方法與相關(guān)的理論進(jìn)行結(jié)合，進(jìn)而對(duì)降水水位、抽水層次、降水時(shí)間及方式等對(duì)地鐵隧道的沉降的影響進(jìn)行一定的探討。

2.3監(jiān)測(cè)分析

對(duì)于不同施工階段的地鐵隧道要進(jìn)行不同行的監(jiān)測(cè)分析，在地鐵隧道的沿線進(jìn)行基礎(chǔ)的灌樁和基坑圍護(hù)施工的時(shí)候，會(huì)讓隧道產(chǎn)生一定的沉降和變形，因此對(duì)相應(yīng)的基坑工程和既有的地鐵結(jié)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和分析是非常重要的?；拥闹ёo(hù)結(jié)構(gòu)要選擇具有足夠剛度的結(jié)構(gòu)，最好是選擇內(nèi)撐式的結(jié)構(gòu)，如果場(chǎng)地受限的話，就可以選擇雙排樁支護(hù)的體系進(jìn)行施工，并且要加強(qiáng)對(duì)其的控制。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)地鐵的施工進(jìn)行監(jiān)測(cè)是比較重要的內(nèi)容，人工監(jiān)測(cè)會(huì)受到地鐵運(yùn)行時(shí)間的限制，不容易與基坑施工實(shí)現(xiàn)同步的監(jiān)測(cè)，而使用自動(dòng)化的監(jiān)測(cè)可與進(jìn)行全天候的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，并且有較強(qiáng)的可靠性。對(duì)于地鐵隧道的建設(shè)來(lái)說(shuō)，要采取更高要求的儀器設(shè)備，同時(shí)還要對(duì)監(jiān)測(cè)的方法進(jìn)行改進(jìn)，進(jìn)而對(duì)監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性和有效性進(jìn)行提高。

3.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，基坑的開(kāi)挖容易引起周圍地層和地鐵結(jié)構(gòu)的變形和沉降，這與基坑的土方開(kāi)挖量、地鐵結(jié)構(gòu)的相對(duì)關(guān)系有著非常大的影響，而且也受到基坑圍護(hù)體和地鐵自身剛度的影響，必須要對(duì)其進(jìn)行重視，要對(duì)更多的工程經(jīng)驗(yàn)和地區(qū)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行集合，通過(guò)科學(xué)的方法和合理的監(jiān)測(cè)手段，進(jìn)而保證在基坑施工時(shí)，減少對(duì)周圍地鐵結(jié)構(gòu)的不利影響。

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