临近地铁隧道的基坑支护变形控制研究

临近地铁隧道的基坑支护变形控制研究

詹汉荣

广东省基础工程集团有限公司广东广州510660

摘要：随着中国城市化进程的加速，城市土地资源现已越来越无法满意大家的需求，迫使大家把城市建造的目光投向高层建筑及地下空间的开发，随之而来的是高层建筑和地下工程的大规模建造，城市地下空间的开发已成为一个发展趋势。而地下空间的大规模开发必然都面临不断增加的深、大、紧杂乱深基坑工程，深基坑施工对周边环境的影响亦越发遭到重视，尤其是面临趋于完善的城市交通系统，城市密集区的深基坑工程中不可避免地遇到地下空间开挖对接近已运营或在建地道影响的状况。

关键词：地铁地道；基坑支护；变形控制；研讨

导语：

随着城市现代化脚步的前进，深圳区域地铁建造大规模展开，现在现已建成并运营通车5条线路，地铁已成为现代城市的交通命脉和生命线工程，是城市现代化的象征之一。但是由于其自身的构造特色，对周边土体的变形又十分灵敏，因此在地铁周边进行工程建造时，都需求设置一些针对性的办法来保证地铁的安全及正常运营。

在地铁周边建筑密集区进行的基坑开挖不可避免地会对周围环境产生影响，如地下接连墙施工、基坑开挖、基坑降水等施工做法必然会引起坑底回弹（拱起）、土体侧移以及坑外地面沉降等，这些景象显然会影响乃至改动地铁地道的应力应变状况，进而对相邻地铁地道的运用功能及地铁安全产生影响乃至形成严重危害。传统核算理论受其局限性影响无法分析基坑施工对地铁构造的影响，有限元法得到很多使用。

1工程概况

项目基坑位于广州市天河区林和东路林和村，拟建7栋45层住宅楼，1栋43层住宅楼和1栋2层的商业用房，拟设2层地下室，局部为3层。基坑周长约767m，开挖面积约29393m2，开挖深度为8.4～14.7m，其中塔楼区10.2m，裙楼区8.4m，北侧3层地下室部分12.6m，西侧塔楼局部区域14。7m，安全等级为一级。基坑工程±0。000相当于广州城建标高14.00m，场地较为平整，现地面标高为+13.300（绝对标高）。北侧A区基坑在项目基坑开挖前施工，开挖深度为8.3m，与项目基坑的最小水平净距约35.0m，目前已施工完成。东侧紧邻已运营10a的地铁隧道，与基坑外边线最小水平净距约10m。

2临近地铁隧道的基坑支护变形控制

2.1基坑变形的形式和影响因素研究

基坑变形形式：①地表产生不均匀沉降；②土体位移变化；③基坑支护墙变形以及坑底回弹。地质条件较为复杂时，基坑开挖造成土体位移对于基坑工程建设而言是十分关键的施工控制技术。基坑变形的影响因素如下：①基坑土层土体的物理力学性质、地下水的分布情况和地面荷载；②基坑支护的结构不合理；③未支护或者支护没有发挥作用时持续开挖。

2.2基坑支护的变形控制

基坑变形的控制方法如下：①增加基坑支撑以及围护结构的刚度；②增加基坑围护结构入土的深度；③加固基坑内部被动区的土体。通常选择抽条加固、裙边加固或者二者相互结合；④缩小基坑开挖围护结构处的土体尺寸以及减少支撑时间，软土地区施工时尤为注意；⑤调整基坑围护结构的深度以及降水井的布置，控制降水对基坑造成的影响；⑥开挖到坑底后，及时地施作结构底板以及垫层；⑦增加、增大监测次数以及密度，做好记录。

3地铁隧道受基坑支护的影响研究

实际施工中，选择地下连续墙支护和预应力锚索联合支护的形式，对临近地铁隧道所造成的变形影响比较小。因为基坑开挖的卸荷作用，地铁左线隧道出现向上回弹现象，竖向变形最大值是2.65mm，水平变形最大值是2.42mm；离基坑比较远的地铁右线隧道，竖向变形最大值是1.3mm，水平变形最大值是2.0mm。因此不会威胁地铁的正常运营，也不会危害地下交通的正常使用。

4风险控制措施基坑工程的风险控制

包含规划操控和施工操控。规划操控要害在于选定适宜的支护技能。对于坑底回弹、深大基坑施工工期长、坑顶堆土和运土加载等，本工程采取了化大基坑为小基坑的规划办法，将大基坑分为两个相对较小的基坑：紧临地铁的主楼基坑选用支护桩加对撑和角撑支护，缩短基坑施工工期，操控基坑卸载与坑底回弹等对地铁的影响。将出土口与施工临时堆载放到了裙楼场所，然后避免了坑顶堆载和运土加载等对地铁的影响。对于支护构造的水平位移操控，选用刚度较大的支护构造，支护桩选用了刚度较大的咬合桩，对撑与角撑选用了刚度较大的钢筋混凝土构造。一起，由于减小了基坑平面尺度，有利于添加支持的水平刚度．咬合桩还兼有对地下水的杰出治理作用．裙楼基坑选用桩锚支护加旋喷止水帷幕。施工中，除严厉按规则施工和加强信息化动态施工办理外，规划上在咬合桩与地铁构造之间还增设了高压旋喷桩进行土体加固与防渗。为了验证上述办法能否满意规划请求，岩土体选用弹塑性本构模型，Mohr-Coulomb屈从原则，选用国际上通用的大型数值剖析软件FLAC核算基坑开挖完成后竖向和水平位移散布情况，基坑开挖完成后位移散布云Fig.2Clouddiagamofverticaldisplacementdistrinutionafterfoundationpitexcavation大水平位移值为4.84mm，散布在距离基坑近来的风亭构造处，地铁车站主体构造最大水平位移值为4.51mm，水平位移方向均指向基坑．地铁车站风亭构造最大沉降值为4.06mm，地铁车站主体构造最大沉降值为4.32mm．满意深圳地铁集团有限公司印发的《城市轨道交通安全维护区内工程建造办理工作就事攻略》中的《城市轨道交通安全维护第三方监测操控指标》有关规则。

5施工监测

施工监测计划包含地铁车站地道位移、地上位移与沉降、孔内倾斜、基坑支护构造水平位移与沉降、地下水位、支持轴力、人工巡查等．施工期间的监测成果表明：地铁地道未呈现渗水情况，水平位移与竖向沉降均在1mm内；地铁车站及构造物也未呈现渗水情况，沉降与位移最大值均发生在风亭部位，别离达2.2mm和3.5mm；坑外地下水位改变起伏在1.5m以内，基坑的别的各项监测成果均在报警值以内。

结束语

深大基坑施工对邻近地铁地道的影响，主要是围护侧向变形以及坑底隆起两部分．本工程规划选用加强支持刚度、将基坑化大为小，缩短施工工期等办法，减小影响，操控危险。各分项施工中，支护桩施工对地铁隶属构造影响最大。工程规划选用土体加固，既操控了塌孔危险，也提高了防渗作用．其次是施工土方与地上堆载对地铁的影响。工程规划充分利用裙楼场所作为出土口和堆载场，最大极限地减小了施工对地铁地道的影响。本工程选用影响因素剖析法，找出要害危险点，采取对于性的基坑支护技能，经工程实测查验、完善，可认为规划和信息化施工供给极好的指导作用。

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