考古勘探工程鄰近地鐵施工對既有結構安全性影響分析

趙亞彬

(北京市大興城鎮建設綜合開發集團有限公司，北京 大興 102611)

1 工程概況

工程擬建場地位于北京市大興區京福路西側，鄰近地鐵八號線瀛海站?？脊趴碧巾椖课挥诘罔F瀛海站高架橋西側15 m處，與地鐵平行，需進行考古降方作業，主要內容包括平整土地，達到水平后進入考古階段，由人工使用洛陽鏟進行局部設點勘探，預設15個點，洛陽鏟直徑7 cm，勘探深度約1 m?？脊彭椖糠秶L276 m，北側寬為25 m，南側寬為30 m，整體考古面積約為7 900 m2。施工區域與地鐵相互位置關系如圖1所示。

圖1 考古勘探孔邊界與地鐵相互位置關系圖

2 安全性影響分析

2.1 模型范圍

根據考古勘探工程與既有地鐵八號線瀛海站及站后渡線的相對位置，考慮工程影響范圍，數值模型尺寸為沿既有線路縱向長度380 m，橫向長度150 m，土層厚度50 m，安全影響分析模型范圍如圖2所示。

圖2 安全性影響分析范圍示意圖

2.2 分析內容

(1)建立三維計算模型，模擬考古勘探工程的施工過程，提供既有地鐵結構的變形分析結果。

(2)根據模擬計算結果，分析考古勘探工程對瀛海站及站后渡線地鐵結構和軌道結構的安全性影響。

(3)對考古勘探工程施工步序、工藝、保護措施等提出建議。

2.3 模型參數

模型中各層土的參數參考地質勘察報告選取，各個土層及混凝土結構參數如表1。

表1 計算參數

3 既有結構變形結果分析

3.1 模擬工序

考古勘探工程由人工使用洛陽鏟進行局部設點勘探，預設10～15個點，洛陽鏟直徑7 cm，勘探深度約1 m?？碧近c均勻分布在勘探區域內。根據施工步驟，在模型進行計算時，按15個孔一次打孔完成模擬。15個孔均勻分布在考古面積范圍內，模擬為一次施工模式，同時施工15個考古勘探孔。

3.2 變形結果

考古勘探工程的施工過程對既有地鐵結構產生一定程度的附加變形，為有效了解附加變形，將分析既有地鐵結構的橫向變形和豎向變形。為了直觀地反映既有結構的變形情況及規律，提取各階段施工完成后既有結構的變形云圖，分析其變形結果?？碧娇资┕み^程中瀛海站與站后渡線地鐵結構的變形規律如圖3和圖4所示。

圖3 考古勘探孔施工后既有結構水平位移云圖

圖4 考古勘探孔施工后既有結構豎向位移云圖

依據上述模擬的計算結果可知，考古勘探孔同時施工造成既有地鐵八號線瀛海站及站后渡線地鐵結構與軌道結構的變形量均小于0.001 mm，因此根據模擬計算結果可得，考古勘探孔同時施工造成既有地鐵八號線瀛海站及站后渡線地鐵結構與軌道結構無影響。

4 結論與建議

(1)利用數值模擬手段對考古勘探孔同時施工工況進行計算分析，既有地鐵結構豎向與水平變形量均小于0.001 mm，工程施工對地鐵結構與軌道無影響。

(2)勘探孔施工須嚴格按設計圖要求施工，嚴格施工工藝，嚴格施工紀律，嚴格管理，施工前須詳細做好沿線上下水、電力、煤氣、雨水、污水等管線的物探，且在施工中予以注意，確保工程質量、地上建筑物、構筑物及地下管線的安全；并充分考慮其可能給設計、施工帶來的不利影響。

(3)嚴格按信息化施工原則進行施工管理，根據相關規范制定詳細的施工監控量測計劃，并應充分利用監控量測信息指導施工，嚴格按照設計方案、施工程序、施工工藝要求進行，不得任意省略。