深基坑施工對鄰近地鐵隧道影響的對策分析

朱鳳君

(咸陽職業技術學院，陜西咸陽 712000)

地鐵隧道旁進行任何施工活動，它都將隨之發生一定變形。地鐵項目投資巨大，運營過程中承載著千千萬萬的乘客，一旦發生事故危害巨大。經過長時間的研究，研究者們提出了一些在基坑施工過程中的變形控制指標，為進一步分析評價基坑周邊土體、支護結構、地鐵區間隧道三者的變形狀況提供依據。但這些變形控制指標單一、指標限值不能統一，針對這一問題，對圍護結構、基坑周邊土體及地鐵隧道三者變形進行全面的分析論述，得出了控制隧道變形的統一標準。對地鐵隧道使用狀況進行全面評價，特別是對于周邊施工對地鐵隧道的影響評價提供了科學依據。

1 基坑變形控制的安全評價標準

我國地域遼闊，巖土體受地殼活動及環境影響很大，不同地區土質也大不相同，那么對于控制變形標準也不盡相同。上海作為我國經濟發達地區，建筑上同樣也起著引領作用，設計、施工、監測、變形控制等技術都居于我國前列，上海綜合考慮基坑工程的周邊環境和基坑間的相對位置、建(構)筑物、各地下管網、交通道路，再結合設計、施工階段沉降及變形值的研究，按照保護環境要求，初步確定了四級基坑變形控制標準(見表1)［1］。

表1 基坑變形控制標準

地鐵隧道沿線的基坑工程施工對地鐵隧道變形影響很大，控制指標也應更加嚴格，保護級別為特級。

在實際工程應用中，應首先考慮滿足當地基坑安全規范，再結合實際，分析考慮土質、距離、隧道等多方面因素，以分析確定出變形控制標準。

2 對策分析

深基坑開挖不僅涉及基坑自身強度與穩定問題，同時也包括周圍環境問題。本文針對鄰近地鐵隧道的深基坑開挖問題，結合基坑變形控制標準，總結得出以下幾方面控制措施。

2.1 支護體系選擇要合理

鄰近地鐵隧道深基坑工程對變形控制要求極其嚴格，因此應考慮側移小、剛度大、整體性好的支護類型。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量來協調，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，結構形式多樣，強度大，然而混凝土硬化需要時間，這就相當于增加了無撐暴露時間，對周邊土體的穩定性不利［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)對基坑主動區及被動區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，應對鄰近建筑物(需保護)基坑做預加固。其次對于鄰近地鐵項目，應實時觀測地鐵隧道變形，采用灌漿法來平衡其變形。

2.3 科學開挖方法，注意時空效應

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

高廣運等應用FLAC-3D軟件對鄰近運營地鐵隧道的基坑開挖項目進行三維數值模擬分析，結果表明: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，減小圍護結構變形，可顯著減小隧道位移。

2.5 動態反饋設計及信息化施工

基坑開挖過程中，土壓力、結構內力、土體應力和變形等，甚至包括一些土的物理力學參數在內的各種參量，都會發生變化，而這些變化規律至今仍無法掌握。這就會導致設計結果與工程的實際情況存在差異，進一步可能造成浪費，甚至是引發各種工程事故。動態反饋設計及信息化施工技術包含兩個組成部分，即動態設計、信息化施工。在施工時采集相應的監測信息，處理過后與預測結果進行比較，從而做出決斷，修改調整原設計中不符合工程實際的部分，進一步完善設計，指導施工。

3 結語

在復雜地質條件下的深基坑開挖如何控制好基坑的穩定性及變形，保證基坑安全，盡可能的減小對周邊環境的影響，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。當下，我國規范沒有明確規定，本文就這一鄰近地鐵隧道旁深基坑開挖問題，根據基坑變形控制標準，工程實踐、實測資料、前人的研究成果，分析總結了在現無詳細規定的情況下，對于鄰近地鐵隧道周邊進行深基坑開挖的主要控制措施有:

1 )選擇合理的支護結構及支撐體系;2)必要的加固措施; 3)科學開挖方法，注意時空效應;4)采用合理的新工藝新方法減小隧道位移;5)動態反饋設計及信息化施工。

［1］ 建設部標準額定研究所.建筑基坑圍護工程技術規范［Z］.1997.

［2］ 趙錫宏，陳志明，胡中雄.高層建筑深基坑圍護工程實踐與分析［M］.上海:同濟大學出版社，1996.

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

［4］ 戴博紅.深基坑施工對鄰近地鐵隧道的影響預測［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.