某地塊建設(shè)與無(wú)錫地鐵3號(hào)線工程影響研究

倪蘇苓

(無(wú)錫市軌道交通發(fā)展有限公司，江蘇無(wú)錫 214131)

某地塊建設(shè)場(chǎng)地與無(wú)錫規(guī)劃軌道交通3號(hào)線工程距離較近，為了明確兩者相互之間的影響大小，確保無(wú)錫地鐵3號(hào)線的安全，需要展開(kāi)技術(shù)研究。本文采用MIDAS/GTS400軟件進(jìn)行建模分析，按照計(jì)算的要求選定計(jì)算參數(shù)和計(jì)算范圍，全過(guò)程模擬了該地塊從基坑開(kāi)挖到建成后的使用階段進(jìn)行無(wú)錫地鐵3號(hào)線工程的實(shí)施，計(jì)算的結(jié)果表明，該地塊對(duì)無(wú)錫規(guī)劃軌道交通3號(hào)線工程的安全性影響在可控范圍內(nèi)。

1 研究背景

某地塊的建設(shè)用地距離無(wú)錫地鐵規(guī)劃3號(hào)線的地鐵線路中心線最近約17 m，為準(zhǔn)確評(píng)估該地塊的建設(shè)對(duì)無(wú)錫市軌道交通3號(hào)線的施工等影響是否處于安全范圍內(nèi)，特展開(kāi)分析研究。

地塊建設(shè)的工程裙房與高層塔樓均采用樁基礎(chǔ)，D500預(yù)應(yīng)力混凝土管樁，樁端持力層為粘土層，裙房及多層商業(yè)區(qū)域采用樁基承臺(tái)加防水筏板，高層塔樓底下采用樁筏基礎(chǔ)。

無(wú)錫地鐵3號(hào)線屬于規(guī)劃線路，按照正常的區(qū)間推進(jìn)進(jìn)行分析。

2 工程及水文地質(zhì)情況

對(duì)工程有主要影響的地下水:①層中的上層滯水及潛水，該含水層流通性差，水位標(biāo)高在0．2～0．7之間;③-1層粉質(zhì)粘土夾粉土層，③-2層粉砂夾粉土層組中的微承壓水，穩(wěn)定水位在－0．5 m。典型的工程地質(zhì)斷面如圖1所示。

3 計(jì)算分析

3．1 計(jì)算范圍、參數(shù)及步驟

考慮到地鐵工程保護(hù)的控制線范圍在50 m左右，綜合考慮地塊的平面位置，選取了130 m×80 m左右的平面范圍進(jìn)行計(jì)算。綜合考慮地質(zhì)情況、地塊基坑底部和盾構(gòu)區(qū)間的深度后計(jì)算的深度取為60 m。

分析的有限元網(wǎng)格大小按照細(xì)部0．5 m～1 m，其余大小在1 m～4 m之間，這樣總的單元數(shù)量控制在8萬(wàn)左右，計(jì)算時(shí)間在0．5 h以內(nèi)。分析過(guò)程中需要考慮的荷載主要是自重和地面超載。土體采用一般支承條件約束。

圖1 典型地質(zhì)斷面圖

由于地塊將在無(wú)錫規(guī)劃3號(hào)線前面先建成，計(jì)算步驟按照地塊從基坑開(kāi)挖到回筑后的正常使用，再到無(wú)錫3號(hào)線區(qū)間盾構(gòu)逐步推進(jìn)施工的全過(guò)程。

3．2 計(jì)算模型

本次分析的模型如圖2所示。具體的結(jié)構(gòu)模型如圖3～圖6所示。

圖2 分析模型

圖3 高層建筑模型（墻板）

圖4 盾構(gòu)區(qū)間管片模型

圖6 多層建筑模型（墻板）

3．3 計(jì)算結(jié)果

計(jì)算結(jié)果表明，區(qū)間管片的最大位移在15 mm，最大變形曲率半徑在40 000 m。規(guī)劃高層和多層建筑的位移在正常使用階段達(dá)到最大值且處于非常穩(wěn)定的數(shù)值，盾構(gòu)推進(jìn)過(guò)程對(duì)建筑的影響很小;同時(shí)，盾構(gòu)推進(jìn)過(guò)程中，自身的位移和內(nèi)力均在安全可控的范圍內(nèi)。

4 結(jié)論與建議

地塊建設(shè)與鄰近的無(wú)錫規(guī)劃地鐵3號(hào)線之間相互影響分析結(jié)論如下:1)地塊在正常建設(shè)條件下，對(duì)后續(xù)的無(wú)錫規(guī)劃地鐵3號(hào)線工程的影響在安全可控范圍內(nèi)。2)地塊基坑的圍護(hù)形式建議采用剛度較大的鉆孔灌注樁較好，并選擇3層～7層作為持力層。3)本次計(jì)算按照盾構(gòu)區(qū)間不考慮施工等原因造成對(duì)區(qū)間結(jié)構(gòu)的不利影響，應(yīng)注意對(duì)盾構(gòu)施工及監(jiān)測(cè)控制。

［1] GB 50157-2003，地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范［S］．

［2] GB 50007-2011，建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范［S］．

［3] DGJ 08-109-2004，城市軌道交通設(shè)計(jì)規(guī)范［S］．

［4] 劉建航，侯學(xué)淵．基坑工程手冊(cè)［M］．北京:中國(guó)建工出版社，1997．