關(guān)于半逆作法條件下地鐵基坑的變形控制及環(huán)境效應(yīng)分析

[摘要]地鐵在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中可以為人們提供更加安全及便捷的特征，并且能源消耗率較低，可以有效緩解城市交通壓力，為人們提供更加優(yōu)質(zhì)生活品質(zhì)。但是地鐵基坑開(kāi)挖深度在不斷增加之后，對(duì)于基坑變形控制要求更加嚴(yán)苛，原有地鐵基坑變形控制技術(shù)已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足現(xiàn)階段地鐵施工建設(shè)實(shí)際需求，并且在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中也存在一定局限性。半逆作法在應(yīng)用過(guò)程中具有良好受力性能，同時(shí)對(duì)周?chē)ㄖ绊戄^小，和傳統(tǒng)地基基坑變形控制技術(shù)相比較，具有良好應(yīng)用前景。本文在對(duì)半逆作法條件下地鐵基坑的變形控制及環(huán)境效應(yīng)分析研究中，以我國(guó)某地鐵基坑工程作為研究案例，對(duì)半逆作法研究現(xiàn)狀作為切入點(diǎn)，進(jìn)而對(duì)地鐵基坑的變形控制及環(huán)境效應(yīng)進(jìn)行系統(tǒng)分析。

[關(guān)鍵詞]半逆作法；地鐵基坑；變形控制；環(huán)境效應(yīng)

地鐵工程具有良好特征，基坑建設(shè)規(guī)模要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于常規(guī)基坑建筑，同時(shí)大部分呈現(xiàn)狹長(zhǎng)形狀。基坑在施工建設(shè)過(guò)程中，開(kāi)挖深度較淺，并且地質(zhì)穩(wěn)定性較高，所以通過(guò)順作法開(kāi)展施工建設(shè)。但是在基坑地質(zhì)條變差的環(huán)境下，對(duì)地鐵基坑變形控制要求十分嚴(yán)苛，這就需要對(duì)地鐵施工方法及施工工藝進(jìn)行重新考慮。半逆作法有效將不同類(lèi)別作法相結(jié)合，有效降低地鐵工程施工過(guò)程中加固土數(shù)量，基坑變形控制也更加容易，對(duì)周?chē)ㄖ斐傻挠绊懡档汀?/p>

1、半逆作法研究現(xiàn)狀

我國(guó)地鐵建筑工程數(shù)量在不斷增加過(guò)程中，基坑深度及變形控制要求也更加嚴(yán)苛。現(xiàn)階段，地鐵深基坑工程所應(yīng)用的支護(hù)方法很多，任何一種支護(hù)方法都具有針對(duì)性應(yīng)用環(huán)境，所以需要保證支護(hù)方法選擇科學(xué)合理，進(jìn)而提升地鐵基坑工程施工安全性。

1.1半逆作法對(duì)土體變形所造成的影響

近幾年，國(guó)內(nèi)外研究人員都會(huì)逆作法及順作法等施工條件進(jìn)行分析研究，了解半逆作法對(duì)土體變形控制進(jìn)行了全面分析研究。例如，著名研究人員peck在分析研究過(guò)程中，按照檢測(cè)部門(mén)實(shí)地勘測(cè)得到的數(shù)據(jù)，以順作法作為切入點(diǎn)，對(duì)地表沉降及變化范圍進(jìn)行了解，進(jìn)而為計(jì)算提供了針對(duì)性計(jì)算方法；侯學(xué)淵著名研究人員按照工程勘測(cè)結(jié)果，以有限元計(jì)算方法作為切入點(diǎn)，在逆作法背景之下，對(duì)墻體進(jìn)行細(xì)致劃分，同時(shí)提出沉降驗(yàn)證方程。

1.2半逆作法應(yīng)用實(shí)際情況

逆作法在1933年由日本研究人員提出，同時(shí)在1935年在地鐵工程內(nèi)施工建設(shè)內(nèi)應(yīng)用。逆作法在多年分析研究之后，逆作法在理論及實(shí)踐層面上取得了顯著研究成果。現(xiàn)階段，逆作法在地鐵、隧道等建筑工程內(nèi)廣泛應(yīng)用。我國(guó)對(duì)于逆作法研究及實(shí)踐時(shí)間較短，首次應(yīng)用是在1955年哈爾濱地下人防工程內(nèi)，其中具有代表性的工程是上海市地鐵一號(hào)線施工，取得了顯著環(huán)境效益及經(jīng)濟(jì)效益。

2、工程實(shí)例概況

某地鐵一號(hào)線具有兩個(gè)換乘站，整個(gè)工程長(zhǎng)度為282m，工程寬度為25m，基坑挖掘深度控制在28m左右，墻體結(jié)構(gòu)為地下連續(xù)墻。該地鐵工程基坑在施工建設(shè)過(guò)程中，周?chē)哂休^多建筑物，同時(shí)和地鐵施工現(xiàn)場(chǎng)之間距離較近，這也就對(duì)地鐵工程基坑變形要求越加嚴(yán)苛。在地鐵車(chē)站兩側(cè)一共具有8個(gè)建筑物，和工程基坑之間距離僅僅為6m，其中包含較多低下管線，在施工建設(shè)過(guò)程中需要對(duì)周?chē)ㄖ镞M(jìn)行保護(hù)。

3、半逆作條件下地鐵施工周?chē)馏w變形分析

3.1地鐵基坑工程中對(duì)周?chē)馏w及環(huán)境影響因素

3.1.1基坑降排水

地鐵基坑在降排水過(guò)程中，主要通過(guò)輕型經(jīng)點(diǎn)及噴射井點(diǎn)，主要作用就是對(duì)地鐵在降雨過(guò)程中出現(xiàn)的積水情況。基坑降排水工程開(kāi)展過(guò)程中，降水可能對(duì)地鐵工程土體結(jié)構(gòu)造成應(yīng)力影響，進(jìn)而造成地鐵土層出現(xiàn)沉降問(wèn)題。地鐵工程基坑降排水因素不僅僅對(duì)地鐵土體造成嚴(yán)重影響，同時(shí)對(duì)周?chē)ㄖ镆矔?huì)造成嚴(yán)重影響，這就需要對(duì)地鐵工程施工工藝及管理進(jìn)行完善。

3.1.2基樁及圍護(hù)樁施工因素

地鐵工程樁基在進(jìn)行施工建設(shè)過(guò)程中，特別是采取人工挖孔樁建設(shè)中，在軟土地層在施工建設(shè)過(guò)程中，地鐵工程施工非常容易出現(xiàn)不良影響。所以，地鐵工程變形控制要求要是較為嚴(yán)苛，或者是城市密集較高區(qū)域內(nèi)，并不適合應(yīng)用這種樁型。

圍護(hù)樁主要分為三種類(lèi)別，分別為水泥土攪拌樁、沉管灌注樁、鉆孔灌注樁。圍護(hù)樁結(jié)構(gòu)在實(shí)際施工建設(shè)過(guò)程中，對(duì)于周?chē)h(huán)境影響較為嚴(yán)重，所以在施工建設(shè)過(guò)程中非常容易受到挖掘等因素影響，進(jìn)而造成地鐵基層施工建設(shè)出現(xiàn)臨空情況，增加地鐵土體出現(xiàn)偏移問(wèn)題。

3.1.3土方開(kāi)挖

地鐵基坑變形另一個(gè)影響因素為土方開(kāi)挖。但是地鐵基坑在進(jìn)行規(guī)劃過(guò)程中，土方開(kāi)挖對(duì)難以環(huán)境效應(yīng)定量分析，現(xiàn)階段主要還是通過(guò)定性分析，同時(shí)需要將不同土層分開(kāi)挖掘，有效縮短基坑挖掘時(shí)間。與此同時(shí)，提高土方開(kāi)挖質(zhì)量，對(duì)基坑位移進(jìn)行動(dòng)態(tài)性監(jiān)控，降低土方開(kāi)挖對(duì)環(huán)境所造成的影響。

3.2工程結(jié)果分析

地鐵基坑在施工建設(shè)過(guò)程中，應(yīng)用順作法進(jìn)行施工，隧道出現(xiàn)位移速率最高，半逆作法及逆作法在應(yīng)用過(guò)程中，二者出現(xiàn)位移可能性較低。這三種施工工藝在應(yīng)用過(guò)程中都會(huì)出現(xiàn)不同程度沉降，但是其中最為嚴(yán)重的為順作法。簡(jiǎn)而言之，半逆作法及逆作法在應(yīng)用過(guò)程中，具有良好地鐵基坑變形控制效果，并且差距并不顯著。

結(jié)論：

通過(guò)實(shí)例案例分析，半逆作法可以有效將順作法及逆作法相結(jié)合，可以有效降低地鐵工程施工時(shí)間及成本。要是從變形控制及環(huán)境效益層面開(kāi)支，半逆作法也具有良好變形控制性能，特別適合推廣。