深大基坑施工對臨近運營地鐵車站的影響分析

摘 要：近些年軌道交通在國內(nèi)各大城市迅速發(fā)展且許多城市已形成了完整的線網(wǎng)，為了出行方便，大部分民用建筑選擇臨近地鐵車站建設(shè)，因此在民用建筑基坑施工過程中難免會對運營地鐵車站產(chǎn)生一定的影響，為保證基坑施工過程中地鐵運營的安全，不可避免的需采取一定加強保護措施，本文對某深大基坑施工對運營地鐵車站的影響進行分析，希望能為后續(xù)類似工程施工提供參考。

關(guān)鍵詞：軌道交通;運營地鐵;深大基坑;影響分析

中圖分類號：U231? ?文獻標(biāo)識碼：A? ? 文章編號：2096-6903（2020）08-0000-00

1工程概況

擬建基坑位于城市中心區(qū)域，基坑深度3.6～5.7m，靠近地鐵的附屬結(jié)構(gòu)及附屬結(jié)構(gòu)之間范圍的基坑支護結(jié)構(gòu)的安全等級為一級，重要性系數(shù)為1.1;基坑西端局部范圍的支護結(jié)構(gòu)的安全等級為二級，重要性系數(shù)為1.0。基坑呈“條型”布置，基坑面積約為4273m2，周長約為436m。基坑周邊環(huán)境如表1及圖1所示。

2地質(zhì)條件

本工程穿越土層及各土層主要物理、力學(xué)參數(shù)見表2所示。

3基坑支護方案

本項目的基坑支護采用鉆孔灌注樁+旋噴樁止水，靠近地鐵附屬范圍設(shè)置一道砼支撐[1]。具體如圖2所示。

（1）基坑西端局部范圍的圍護結(jié)構(gòu)采用?1000@1200鉆孔灌注樁+旋噴樁止水帷幕，鉆孔灌注樁嵌固深度按7.0m控制。

（2）靠近4號風(fēng)亭范圍，圍護結(jié)構(gòu)采用?1000@1200鉆孔灌注樁+一道800 × 800鋼筋混凝土支撐+旋噴樁止水帷幕，鉆孔灌注樁嵌固深度按6.0m控制。

（3）靠近4號出入口范圍，圍護結(jié)構(gòu)采用?1000@1400鉆孔灌注樁+一道800 × 800鋼筋混凝土支撐+旋噴樁止水帷幕，鉆孔灌注樁嵌固深度按9.0m控制。

（4）4號風(fēng)亭與4號出入口之間的范圍，圍護結(jié)構(gòu)采用?1200@1400鉆孔灌注樁+旋噴樁止水帷幕，鉆孔灌注樁嵌固深度按9.0m控制。

4計算與分析

4.1計算軟件及結(jié)果

本次計算采用理正深基坑支護設(shè)計軟件7.0 版進行驗算，本次分析采用巖土、隧道結(jié)構(gòu)專用有限元分析軟件MIDAS/GTS NX進行計算。斷面計算驗算結(jié)果如表3所示。

4.2對地鐵車站結(jié)構(gòu)的影響分析

根據(jù)本基坑與鄰近地鐵結(jié)構(gòu)立體關(guān)系以及基坑工程支護結(jié)構(gòu)設(shè)計及施工特點，對本項目的施工全過程進行模擬。在MIDAS有限元模型中，采用三維實體單元模擬地層，采用板單元模擬鉆孔灌注樁（按等剛度原則）、地鐵結(jié)構(gòu)。計算模型范圍以外輪廓為基準(zhǔn)，外擴一定距離后而建立。有限元模型的邊界條件為：模型側(cè)面邊界固定水平位移，底部邊界固定豎向位移，上部邊界為地表自由面[2]。計算簡圖如圖3所示，計算結(jié)果如圖4、圖5及表4所示。

4.2.1基坑圍護結(jié)構(gòu)位移

4.2.2地鐵車站結(jié)構(gòu)位移

綜上所述可知：施工過程中圍護結(jié)構(gòu)最大水平位移13.5mm滿足樁體位移控制要求。施工所引起的地鐵結(jié)構(gòu)附加位移滿足要求。

5 結(jié)論與建議

（1）基坑施工期間，地鐵大廈站車站結(jié)構(gòu)最大水平（縱向）附加位移小于0.1mm，最大橫向水平附加位移為1.8mm，最大豎向附加位移為0.28mm，滿足要求[3]。

（2） 4號風(fēng)亭結(jié)構(gòu)最大水平（縱向）附加位移為1.4mm，最大橫向水平附加位移為3.7mm，最大豎向附加位移為3.9mm，滿足要求。

（3）4號出入口結(jié)構(gòu)最大水平（縱向）附加位移為0.9mm，最大橫向水平附加位移為3.3mm，最大豎向附加位移為3.3mm，滿足要求。

（4）基坑開挖施工時，應(yīng)遵循分區(qū)、分塊、分層、對稱、限時的原則，并及時反饋現(xiàn)場地質(zhì)情況，進行信息化施工。當(dāng)挖至基坑底設(shè)計高程時，應(yīng)立即施做墊層、防水層及地下室結(jié)構(gòu)，避免因基坑長時間暴露增加軌道交通安全風(fēng)險，必要時在基坑內(nèi)預(yù)留反壓土，減小基坑土方開挖卸載對軌道交通的不利影響。

（5）基坑施工期間，須遵循先監(jiān)測后施工的原則，委托有資質(zhì)和軌道交通運營隧道監(jiān)測業(yè)績的第三方監(jiān)測單位對地鐵隧道進行變形監(jiān)測，且應(yīng)加強靠軌道交通結(jié)構(gòu)側(cè)的基坑變形、水位監(jiān)測，建議臨近地鐵結(jié)構(gòu)一側(cè)基坑應(yīng)加密監(jiān)測點及監(jiān)測頻次，并及時反饋監(jiān)測數(shù)據(jù)。

參考文獻

[1] JGJ120—2012.建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2012.

[2] 劉國彬，王衛(wèi)東.基坑工程手冊[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2009.

[3] CJJ/T 202-2013.城市軌道交通結(jié)構(gòu)安全保護技術(shù)規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2013.

收稿日期：2020-07-05

作者簡介：丁輝（1986—），男，江西南昌人，本科，工程師，研究方向：地鐵結(jié)構(gòu)設(shè)計。