某地鐵車站深基坑開挖對臨近管線的影響分析

曾金國

中交一公局廈門工程有限公司

某地鐵車站深基坑開挖對臨近管線的影響分析

曾金國

中交一公局廈門工程有限公司

當前，在地鐵工程的施工過程中，由于其所處位置的特殊性，周圍會存在大量的建筑物，所以就容易對鄰近管線產生一些不利的影響，從而造成很大的損失。在地下管線當中，由于基坑所處的空間位置不相同，所以所造成的破壞與變形程度也不一樣。因此，為了能夠及時的對基坑開挖過程中的管線變形情況進行監測，應當布置合理的監控措施，從而將管線受到的基坑開挖影響降低。基于此，文章就某地鐵車站深基坑開挖對臨近管線的影響進行簡要的分析，希望可以提供一個有效的借鑒。

某地鐵車站；深基坑開挖；臨近管線；影響

1 深基坑開挖對周圍建筑物的影響

一般情況下，地鐵深基坑都處于建筑比較密集的地方，甚至有些地方有重要的文化遺產以及建筑物，所以，就需要對基坑周圍的建筑施工所受到的影響加以關注。當前，在我國的研究領域中，建筑物的變形觀測依然還不是很完善，還有很大的研究空間。為了能夠對自然資源充分的利用，從而更好的造福人民，當前有很多建筑都得到了建設，尤其是在高大的建筑物當中，對地下空間的開發力度也逐漸增加，使得許多精密的機械設備得到了應用。但是，在建筑物的施工以及運行過程中，由于受到各方面因素的影響，從而使得變形問題的出現。如果變形是在合理的范圍之內的話，那就是正常現象，而一旦變形超過了規定的范圍，就會對建筑物的正常使用產生影響，嚴重情況下還會對建筑物的安全產生很大的影響。所以，在地鐵基坑的施工過程中，應當對周圍建筑物的變形問題進行監測，從而對變形問題及時的掌握。

在對建筑物的變形問題進行觀測的過程中，應當對其產生的原因進行仔細的分析。一般情況下，在建筑工程中，導致變形問題的出現原因主要有兩個方面，即就是：自然條件的變化以及建筑物本身的原因。在自然條件中，包括了水文地質、工程地質以及大氣溫度等方面；而與建筑物本身相聯系的原因，即就是建筑物自身的結構、荷重以及形式等方面的原因。

2 工程概況

2.1 工程簡介

在某地鐵站的建設過程中，由于該路段的交通比較繁忙，車流量較大，經過研究之后覺得采用半鋪蓋法的方式來進行施工。在地鐵站的東側為某家屬院，西側則是飯店與寫字樓。

2.2 管線分布情況

在該車站的地下施工中，涉及到的管線主要有電信光纜、排水管、路燈管線等總共有16種，其中大多數管線是呈南北方向的走向。

3 管線豎向位移的監測分析

3.1 管線豎向位移隨基坑開挖深的變化分析

在基坑開挖的過程中，容易對周圍的管線產生豎向上的位移，而對豎向位移的分析會涉及到管線、土體以及基坑之間的相互關系。在該基坑的施工過程中，在基坑的兩邊都埋設有管徑、材料相同的上水管線。

（1）對豎向位移的時間發展趨勢進行分析，在基坑開挖深度不斷加大以及開挖范圍不斷加大的過程中，在上水管線上，每一個監測點在豎向位移上會不斷的增加，，其增加幅度的特點主要表現在基坑開挖的增加值會隨著基坑開挖的范圍與深度的增加而增加。

（2）對所有的監測點的測值變化趨勢進行分析，可以發現，在基坑開挖之初一直到開挖的中途，在豎向位移上的測點的變化都比較平坦，但是從中途開始，在豎向位移上的這些測點的增速加快。依據基坑開挖的進度，對上述測點值的變化規律以及基坑開挖進程進行綜合考慮可以發現，在基坑開挖范圍不斷擴大的同時，基坑周圍的管線所受到的影響也逐漸明顯，特別是在基坑開挖的后期，隨著開挖面的變大，使得周圍管線的位移增速也變得更加明顯。

3.2 不同管線豎向位移對比分析

（1）站在管材與管徑的影響角度上來看：在基坑開挖的每一個階段當中，在上水管線監測點中，標準豎向位移值都要比相近位置處雨水管線測點的位移值要小，在煤氣管線測點的位移值比較相近的位置，雨水管線測點位移值相近。對綜合管線的變化規律進行分析，表面管線所受到管徑在豎向上的位移影響比較大，但是管材所受到的影響比較小，管徑的參數越大，出現的管線在豎向位移上就越大。如果在管線材料不一樣，但是管徑卻相差不是很大的情況下，兩管線在豎向位移上的差值也不是很大。

（2）站在與基坑端部之間的距離來看，可以發現的是：從基坑的北端頭到中部，在同一管線上，豎向位移上的測點在不斷的減小，處于基坑中部的測點所產生的位移最小。這種結果就說明在狹長型基坑當中，初始開挖端部范圍內管線的豎向位移值最大，在基坑中部范圍內管線的位移值相對是最小的。

4 管線遷改措施

4.1 管線遷改原則

首先，在對主要管線進行改遷的過程中，應當保證盡可能的短，還應當盡量的避讓，在原則上不能夠永久不臨時，能臨時則不能懸吊，在保證改遷路線完成之后，才能夠對原有的管線進行拆除。

其次，一般情況下，應當對沿著基坑縱向布設的管線進行改遷，與車站基坑方向互相垂直的管線，在原則上對磚砌材質以及混凝土的材質管線進行改遷，而對于電信管或者是抗變形能力較強的柔性材質管線，可以采取懸吊的保護措施。

最后，應當以地下主體工程的周圍環境以及施工順序對管道的改遷方案進行設計，在遷改的過程中盡量保證一次到位，避免多次改遷的情況出現。在采用改遷措施的過程中，應當遵循合理、安全、經濟、使用的原則，從而保證地下管線在基坑施工期間的安全性。

4.2 管線遷改措施

對于在施工過程中受到影響的管線，應當依據市政相關部門所制定的要求來進行改遷，可以采用改遷、懸吊以及拆除等措施。

(1)懸吊保護方案。在對管線進行懸吊之前，應當對管線的外部保護加以重視，以免出現老化或者是受凍的情況。在懸吊結構的選擇過程中，應當保證支墩的穩定可靠、堅實，在懸吊吊架中，應當保證吊桿的均勻受力，并且應當對管道原有的坡度加以保證。如果懸吊管線要跨越基坑的話，應當在管道的兩端伸入基坑外邊緣距離不小于1.5m，在懸吊管線的周邊應當保證支護的作用。

(2)永久改遷和臨時改遷保護方案。所謂的永久改遷，指的是在對管線改遷的過程中一次到位，而臨時改遷則是在等地鐵施工完成之后再將其恢復成原有的位置。采用這兩種施工方案，都是將在施工中有沖突的管線進行改到，從而保證其能夠在施工圍擋的范圍之外。在改遷的過程中，應當對各個管線以及管線與建筑物之間的凈距加以合理的控制。在改遷的過程中，要想將管線抵抗變形的能力與剛度提高，應當對現有的管線材料進行更換，對接頭進行更換，兵器也可以采用伸縮節的方法。如果在排水或者是積水管道中，由于錯動較大并有接頭漏水的情況出現的時候，可以先將管道進行調直，然后再使用快干的水泥或者是聚氨酯對接頭部位進行封堵，一直到漏水問題的通知再對其進行處理。在拐彎的地方，還應當對其重新的固定。如果在天然氣管道中有破損問題的出現，可以使用管箍對其先做好包裹處理，然后對即將要脫落的接頭進行恢復并且在管道的口上用密封膠帶進行纏繞。在對相關問題處理完成并且對原因進行查明之后再對管道進行復位。

5 施工過程中控制基坑變形

首先，在施工的過程中應當嚴格遵循已經制定好的施工方案，在基坑開挖過程中，應當依據卸荷強度與挖土步距來進行開挖，并且需要通過設計復核，通過這樣的方式度施工的卸荷強度與設計計算進行分析，從而對周圍土體的變形以及基坑圍護結構進行有效的控制。

其次，在施工過程中對每一道工序都應當進行協調管理，在基坑挖土的過程中，達到了施工要求的工作面之后，再進行后續的工作，避免土體長時間暴露在卸荷狀態，應當盡快對相關地下室結構體的施工與支撐結構施工加以完成。

第三，在對地下室結構以及基坑開挖的施工過程中，可以采用信息化的方式對施工加以管理，對基坑開挖過程中出現的變形問題及時的監測，對存在的風險或者是異常情況應當及時的發現，通過對后續技術措施的選用以及方案的調整，從而將工程所造成的影響以及風險降到最低。

最后，在地下室結構以及基坑開挖的過程中，應當對基坑周圍的不合理堆載加以嚴格的控制，以免在基坑的周圍出現堆載過大從而造成基坑的附加變形問題出現，對基坑周圍造成一定的安全隱患問題。

6 結論

在城市基礎設施的建設過程中，地下管線是重要的組成部分之一，沒有管線就不能夠保證城市的正常運轉。所以，在地鐵施工的過程中，應當對地下管線的安全加以充分的保證。由于地下管線自身的特性，所以應當對具體管線的特點采用不同的方法對管線加以控制。除此之外，由于管線之間的剛度與接口形式不一樣，所以它們的變形機理也是不一樣的。因此，在實際的施工過程中，應當對各方面的因素綜合的考慮，從而選擇合理的措施，降低基坑對周圍管線所產生的影響。

[1]劉雪珠,顧蒙娜,吳祥祖,黃新強.地鐵深基坑施工對臨近地下管線影響的監測分析[A].全國建筑工程勘察科技情報網、內蒙古自治區勘察設計協會巖土分會、全國建筑工程勘察科技情報網華北情報站、中國建筑學會工程勘察分會.2014全國工程勘察學術大會論文集[C].全國建筑工程勘察科技情報網、內蒙古自治區勘察設計協會巖土分會、全國建筑工程勘察科技情報網華北情報站、中國建筑學會工程勘察分會,2014:6.