宋文超

中鐵十二局集團(tuán)有限公司 山西太原 030032

城市化發(fā)展帶來(lái)的地面建設(shè)擁擠現(xiàn)象，帶來(lái)了地下空間的利用程度不斷加深，而且很多城市的地鐵車站深基坑建設(shè)已經(jīng)向著更深和更大的方向發(fā)展。因?yàn)檐囌镜幕咏ㄔO(shè)地點(diǎn)一般是在城市繁華地區(qū)，對(duì)周邊的建筑物、橋梁、道路和地下管線會(huì)帶來(lái)很大的影響，而且會(huì)對(duì)土體造成一定的影響。

1 深基坑工程特點(diǎn)

（1）風(fēng)險(xiǎn)性較大?；庸こ涕_(kāi)挖階段的圍護(hù)手段均為臨時(shí)性措施，在強(qiáng)度、耐久性等方面設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，預(yù)留的安全儲(chǔ)備相對(duì)永久性結(jié)構(gòu)較小，此外深基坑施工開(kāi)挖深度大、歷時(shí)長(zhǎng)，使深基坑工程面臨更大的風(fēng)險(xiǎn)。

（2）區(qū)域性強(qiáng)、制約因素多?；庸こ痰脑O(shè)計(jì)、施工與工程地質(zhì)密切相關(guān)，而我國(guó)不同城市具有完全不同的地質(zhì)條件，如軟土、黃土、膨脹土等等，即使是同一個(gè)城市也會(huì)存在差異，不同區(qū)域的工程經(jīng)驗(yàn)不可照搬照抄；另外，氣象條件、水文條件的不同也會(huì)對(duì)基坑的設(shè)計(jì)、施工產(chǎn)生巨大的影響。除此以外，穿越城市的深基坑工程還會(huì)受到周邊建筑物、地下管線的制約。

（3）時(shí)空效應(yīng)明顯。基坑開(kāi)挖是一個(gè)復(fù)雜的空間問(wèn)題，土體的卸載會(huì)造成周圍土體應(yīng)力場(chǎng)的改變，基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)和周圍土體的位移與基坑的深度、平面尺寸、形狀密切相關(guān)；土的流變性又導(dǎo)致圍護(hù)結(jié)構(gòu)、周邊地表的受力狀態(tài)隨時(shí)間不斷改變，合理地利用時(shí)空效應(yīng)對(duì)于基坑工程意義重大。

（4）計(jì)算理論不完善?；庸こ躺婕皫r土力學(xué)，而巖土力學(xué)深?yuàn)W復(fù)雜，許多理論尚不完善，如巖土的本構(gòu)關(guān)系目前雖然已有數(shù)十上百的本構(gòu)模型，但可以實(shí)際應(yīng)用的屈指可數(shù)且存在較大差別。

（5）環(huán)境效應(yīng)顯著?；娱_(kāi)挖導(dǎo)致周圍土體應(yīng)力場(chǎng)的改變必將引起鄰近建筑物、地下管線的變形甚至破壞，基坑施工產(chǎn)生渣土、噪音也會(huì)危害周邊環(huán)境[1]。

2 地鐵車站深基坑開(kāi)挖對(duì)鄰近建筑物的影響分析

2.1 樁體水平位移分析

工程選取鄰近建筑物的三個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)來(lái)對(duì)樁體水平位移進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，并對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集及分析，得出地下連續(xù)墻整體水平位移變化數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析得出，對(duì)基坑進(jìn)行初期開(kāi)挖時(shí)，樁體頂部有明顯向坑內(nèi)偏移的情況，但變形量較小?；娱_(kāi)挖深度到達(dá)第二道鋼管支撐部位時(shí)，樁體最大水平位移為基坑6m深的位置，但樁體變形程度不大?；娱_(kāi)挖到10m深時(shí)，樁體最大水平位移從基坑6m深的位置下降到11m深的位置，樁體有明顯水平位移情況。基坑開(kāi)挖到14.5m深時(shí)，樁體最大水平位移從基坑11m深的位置下降到14.5m深的位置，樁體最大水平位移下降到基坑15m深的位置。一旦基坑開(kāi)挖深度到達(dá)底部，樁體最大水平位移下降到基坑18-19m深的位置，樁體變形逐步平穩(wěn)，增速有所放緩。對(duì)于第三道鋼管進(jìn)行支撐后，變形速度顯著下降。同時(shí)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析還可得出，對(duì)基坑進(jìn)行開(kāi)挖初期，所有樁體都出現(xiàn)程度不一的變形，其原因是因?yàn)闃扼w各側(cè)土體高度不一致，從而出現(xiàn)壓力差，致使維護(hù)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)水平變形。當(dāng)基坑開(kāi)挖將以往維護(hù)土壓力進(jìn)行拆除后，基坑底部出現(xiàn)局部凸起，且外側(cè)需對(duì)土壓力進(jìn)行主動(dòng)承擔(dān)，加之結(jié)構(gòu)支撐在基坑開(kāi)挖之后進(jìn)行，因此導(dǎo)致變形情況出現(xiàn)。在進(jìn)行基坑開(kāi)挖時(shí)，產(chǎn)生一定變形，且最大變形量為15.431mm。所有樁體都出現(xiàn)坑內(nèi)偏移情況，其原因是鋼管支撐的設(shè)置在基坑開(kāi)挖后進(jìn)行，對(duì)墻體變形產(chǎn)生制約，致使樁頂兩側(cè)受力不一，出現(xiàn)彎曲變形，進(jìn)而造成坑內(nèi)偏移。伴隨著基坑逐漸挖深，樁體最大水平位移點(diǎn)逐步向下，在基坑開(kāi)挖結(jié)束后趨于平穩(wěn)。從上面的分析可以得出，基坑開(kāi)挖導(dǎo)致樁體水平變形由最大點(diǎn)位置逐步向下移動(dòng)，樁體水平方向變形量過(guò)程為細(xì)微變形、快速發(fā)展、變形緩慢、趨于穩(wěn)定[2]。

2.2 建筑物變形控制措施

為了最大程度減小基坑開(kāi)挖對(duì)該建筑物的影響，滿足車站地鐵基坑及建筑物的變形控制標(biāo)準(zhǔn)，需采取相應(yīng)的保護(hù)為措施。

（1）在地鐵深基坑與建筑物之間設(shè)置隔離樁，基坑圍護(hù)樁加密設(shè)置，采用φ1000@1500鉆孔灌注樁。

（2）基坑開(kāi)挖嚴(yán)格按照先撐后挖、分段、分層、對(duì)稱平衡限時(shí)的原則進(jìn)行土方開(kāi)挖，滿足基坑開(kāi)挖的“時(shí)空效應(yīng)”原理。

（3）地鐵基坑開(kāi)挖過(guò)程中，加強(qiáng)對(duì)支護(hù)體系以及建筑物的變形監(jiān)測(cè)；若發(fā)現(xiàn)監(jiān)測(cè)值超限，立即對(duì)建筑物進(jìn)行跟蹤注漿加固處理。

2.3 降水影響

在進(jìn)行深基坑的開(kāi)挖過(guò)程中需要做好降水工作，而這種降水工作也會(huì)對(duì)周邊建筑物產(chǎn)生一定的影響。首先，因?yàn)樯罨咏邓畷?huì)引起地下水位的下降，這種情況下就會(huì)造成周邊地表層的下降，而地下水的滲透作用也會(huì)破壞支護(hù)結(jié)構(gòu)，從而對(duì)建筑物產(chǎn)生一定的破壞。因?yàn)樯罨舆M(jìn)行降水工作會(huì)破壞基坑內(nèi)原有的一種水土平衡狀態(tài)，會(huì)造成土體的開(kāi)裂。而在開(kāi)挖過(guò)程中采用的一些井點(diǎn)降水工作在降低水位的同時(shí)也會(huì)引起地面沉降的問(wèn)題，甚至?xí)纬梢粋€(gè)地面沉降變形區(qū)，導(dǎo)致這個(gè)范圍內(nèi)的建筑物、道路、管道等設(shè)施因?yàn)檫@種不均勻沉降現(xiàn)象出現(xiàn)斷裂和傾斜問(wèn)題，這樣不僅會(huì)影響其正常使用，還會(huì)引發(fā)安全事故。而且因?yàn)樵谶M(jìn)行沉降工作的過(guò)程中會(huì)排水現(xiàn)象，這種排水工作造成的土體凝結(jié)變形也會(huì)破壞土體的原有平衡狀態(tài)，使建筑物的地基土體的承載能力下降，從而引發(fā)建筑物的不均勻沉降變形問(wèn)題，甚至?xí)鸾ㄖ锏膬A斜和倒塌現(xiàn)象[3]。

3 結(jié)語(yǔ)

地鐵車站深基坑開(kāi)挖工程風(fēng)險(xiǎn)性極高，若一旦施工出現(xiàn)問(wèn)題，導(dǎo)致的結(jié)果不堪設(shè)想。所以開(kāi)挖深基坑時(shí)，要對(duì)鄰近建筑物的影響進(jìn)行綜合考慮，采取適當(dāng)?shù)姆椒▽?duì)基坑進(jìn)行支護(hù)，對(duì)建筑物變形加以控制，使得地鐵車站深基坑開(kāi)挖工作順利展開(kāi)，同時(shí)要保障深基坑周圍鄰近建筑物的使用性能及安全性能。