考古勘探工程鄰近地鐵施工對(duì)既有結(jié)構(gòu)安全性影響分析

趙亞彬

(北京市大興城鎮(zhèn)建設(shè)綜合開(kāi)發(fā)集團(tuán)有限公司，北京 大興 102611)

1 工程概況

工程擬建場(chǎng)地位于北京市大興區(qū)京福路西側(cè)，鄰近地鐵八號(hào)線瀛海站。考古勘探項(xiàng)目位于地鐵瀛海站高架橋西側(cè)15 m處，與地鐵平行，需進(jìn)行考古降方作業(yè)，主要內(nèi)容包括平整土地，達(dá)到水平后進(jìn)入考古階段，由人工使用洛陽(yáng)鏟進(jìn)行局部設(shè)點(diǎn)勘探，預(yù)設(shè)15個(gè)點(diǎn)，洛陽(yáng)鏟直徑7 cm，勘探深度約1 m。考古項(xiàng)目范圍長(zhǎng)276 m，北側(cè)寬為25 m，南側(cè)寬為30 m，整體考古面積約為7 900 m2。施工區(qū)域與地鐵相互位置關(guān)系如圖1所示。

圖1 考古勘探孔邊界與地鐵相互位置關(guān)系圖

2 安全性影響分析

2.1 模型范圍

根據(jù)考古勘探工程與既有地鐵八號(hào)線瀛海站及站后渡線的相對(duì)位置，考慮工程影響范圍，數(shù)值模型尺寸為沿既有線路縱向長(zhǎng)度380 m，橫向長(zhǎng)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(nèi)容

(1)建立三維計(jì)算模型，模擬考古勘探工程的施工過(guò)程，提供既有地鐵結(jié)構(gòu)的變形分析結(jié)果。

(2)根據(jù)模擬計(jì)算結(jié)果，分析考古勘探工程對(duì)瀛海站及站后渡線地鐵結(jié)構(gòu)和軌道結(jié)構(gòu)的安全性影響。

(3)對(duì)考古勘探工程施工步序、工藝、保護(hù)措施等提出建議。

2.3 模型參數(shù)

模型中各層土的參數(shù)參考地質(zhì)勘察報(bào)告選取，各個(gè)土層及混凝土結(jié)構(gòu)參數(shù)如表1。

表1 計(jì)算參數(shù)

3 既有結(jié)構(gòu)變形結(jié)果分析

3.1 模擬工序

考古勘探工程由人工使用洛陽(yáng)鏟進(jìn)行局部設(shè)點(diǎn)勘探，預(yù)設(shè)10～15個(gè)點(diǎn)，洛陽(yáng)鏟直徑7 cm，勘探深度約1 m。勘探點(diǎn)均勻分布在勘探區(qū)域內(nèi)。根據(jù)施工步驟，在模型進(jìn)行計(jì)算時(shí)，按15個(gè)孔一次打孔完成模擬。15個(gè)孔均勻分布在考古面積范圍內(nèi)，模擬為一次施工模式，同時(shí)施工15個(gè)考古勘探孔。

3.2 變形結(jié)果

考古勘探工程的施工過(guò)程對(duì)既有地鐵結(jié)構(gòu)產(chǎn)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(jié)構(gòu)的橫向變形和豎向變形。為了直觀地反映既有結(jié)構(gòu)的變形情況及規(guī)律，提取各階段施工完成后既有結(jié)構(gòu)的變形云圖，分析其變形結(jié)果。勘探孔施工過(guò)程中瀛海站與站后渡線地鐵結(jié)構(gòu)的變形規(guī)律如圖3和圖4所示。

圖3 考古勘探孔施工后既有結(jié)構(gòu)水平位移云圖

圖4 考古勘探孔施工后既有結(jié)構(gòu)豎向位移云圖

依據(jù)上述模擬的計(jì)算結(jié)果可知，考古勘探孔同時(shí)施工造成既有地鐵八號(hào)線瀛海站及站后渡線地鐵結(jié)構(gòu)與軌道結(jié)構(gòu)的變形量均小于0.001 mm，因此根據(jù)模擬計(jì)算結(jié)果可得，考古勘探孔同時(shí)施工造成既有地鐵八號(hào)線瀛海站及站后渡線地鐵結(jié)構(gòu)與軌道結(jié)構(gòu)無(wú)影響。

4 結(jié)論與建議

(1)利用數(shù)值模擬手段對(duì)考古勘探孔同時(shí)施工工況進(jìn)行計(jì)算分析，既有地鐵結(jié)構(gòu)豎向與水平變形量均小于0.001 mm，工程施工對(duì)地鐵結(jié)構(gòu)與軌道無(wú)影響。

(2)勘探孔施工須嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖要求施工，嚴(yán)格施工工藝，嚴(yán)格施工紀(jì)律，嚴(yán)格管理，施工前須詳細(xì)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(zhì)量、地上建筑物、構(gòu)筑物及地下管線的安全；并充分考慮其可能給設(shè)計(jì)、施工帶來(lái)的不利影響。

(3)嚴(yán)格按信息化施工原則進(jìn)行施工管理，根據(jù)相關(guān)規(guī)范制定詳細(xì)的施工監(jiān)控量測(cè)計(jì)劃，并應(yīng)充分利用監(jiān)控量測(cè)信息指導(dǎo)施工，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案、施工程序、施工工藝要求進(jìn)行，不得任意省略。