地鐵車站深基坑施工對鄰近建筑物的影響

（安徽省交通規劃設計研究總院股份有限公司，安徽合肥 230088）

地鐵是解決現代城市交通擁堵、緩解建設用地緊張問題的重要途徑，我國很多城市在現代化發展過程中都加大了地鐵工程的建設力度。但是為了便于人們的出行，一般需要在人口稠密地區設置地鐵車站，客觀上造成地鐵車站工程周邊區域內往往存在大量既有建筑物。地鐵車站深基坑工程的施工會直接影響鄰近建筑物基礎結構的穩定性以及安全性，或者造成鄰近建筑物出現結構變形的情況，給人們的生產生活帶來較大的風險隱患。因此必須充分了解地鐵車站深基坑施工對鄰近建筑物的影響，加強對鄰近建筑物的變形監測，采取針對性的加固控制措施，避免出現嚴重的安全事故，確保鄰近建筑物以及地鐵車站深基坑施工的質量安全。

1 鄰近建筑物受地鐵車站工程深基坑施工影響分析

由于地鐵車站通常位于人口稠密且存在大量建筑物的城市繁華區域，在其深基坑工程的施工過程中對土體的擾動破壞不僅會對深基坑工程的施工安全造成較大的威脅，而且影響還會向周邊區域傳導，影響鄰近建筑物地基土體結構的穩定性[1]。同時，在很多深基坑的施工中都需要采取降排水措施，地下水水位會產生較大變化，也會對鄰近建筑基礎結構的穩定性產生不利影響。此外，在地鐵車站深基坑的開挖施工過程中，如果出現超欠挖問題，或支護結構強度不合理，也會對深基坑工程的施工安全以及鄰近建筑物的安全帶來較大的影響，導致鄰近建筑物的框架結構變形，造成建筑物出現裂縫或者沉降變形等問題，威脅居民以及相關人員的人身財產安全，因此必須采取有效的控制措施。

2 地鐵車站深基坑施工對鄰近建筑物的影響

2.1 地鐵車站工程基本情況

地鐵車站工程屬于三層地下島式結構，工程寬度約為20 m，長約為120 m，該工程項目區域周邊有建筑物存在，建筑物為砌體結構，與地鐵車站深基坑工程相距僅1.5 m。同時該工程區域范圍的土層結構較為復雜，且地下水水位埋深基本在1.3～5.5 m之間，埋藏較淺，不僅加大了深基坑工程的施工難度，也會在深基坑降水處理時對鄰近建筑的穩定性產生不利的影響。

2.2 地鐵車站深基坑施工對鄰近建筑物影響的控制方案

在地鐵車站深基坑工程施工準備階段，應全面收集工程區域的地質水文資料，并結合鄰近建筑物情況以及深基坑施工工藝等對建筑物狀態以及其在深基坑施工過程中可能存在的風險隱患進行科學評估。委托專業檢測機構根據我國相關的技術標準對鄰近建筑物的安全性進行檢測分析，以確定影響控制限值，為控制方案的制定提供可靠的參考依據[2]。

在該地鐵車站深基坑工程中，由于建筑物與在工程區域相鄰距離較近，且該區域土層結構相對復雜，深基坑施工會擾動原土體結構的穩定性，可能導致鄰近的騎樓建筑出現沉降變形情況。因此決定應加強對該鄰近建筑物的動態檢測，在深基坑工程施工中應通過設置雙排攪拌樁方式阻斷施工影響傳播路徑，同時應合理設置基坑支護結構，加強對開挖施工以及爆破作業的控制管理，對鄰近建筑物結構進行加固，減少深基坑施工對建筑物的影響。此外，還應制定科學完善的應急處置預案，以增強應對突發情況的能力。

2.3 加強深基坑施工過程對鄰近建筑物的動態監測

在地鐵車站深基坑工程的施工過程中，應積極采用先進的信息化技術，對鄰近建筑物的沉降、建筑墻體水平位移或變形、深基坑支護結構和圍巖的穩定性以及地下水位變化等進行動態監測，以及時準確掌握施工現場以及鄰近建筑物的變化，為制定影響控制方案以及采取有效的控制措施提供可靠的參考依據[3]。在該地鐵車站深基坑工程的施工實踐中，應根據鄰近建筑物的實際情況，選擇承重墻以及走廊立柱等關鍵位置設置監測點，結合深基坑工程不同階段的施工特點合理確定監測點的數量以及布設位置。在監測中應詳細記錄觀測數據、觀測時間，并繪制鄰近建筑沉降變形曲線圖，對觀測數據進行分析，以確定最大沉降值以及其發生點位和時間，判斷建筑物結構的穩定性。

3 地鐵車站深基坑施工對鄰近建筑物影響的控制措施分析

3.1 科學阻斷深基坑施工影響傳播路徑

由于在該地鐵車站深基坑工程南側約1.5 m處有一騎樓建筑存在，因此應采用深層攪拌樁技術阻斷深基坑開挖施工擾動的傳播路徑，以減少對該鄰近建筑物的影響。在深層攪拌樁施工時應采用雙排布局方式，且深層攪拌樁規格應控制在Ф600 mm@400 mm，對地面到不透水層下方約0.5 m的范圍進行加固。根據該工程區域的土層結構特點，樁長應控制在10～12 m。通過施作深層攪拌樁可以加固深基坑工程外側的土體結構，具有一定的止水效果，同時可以利用其作為建筑物與深基坑工程間的隔斷墻結構，以減少深基坑施工過程中對土體擾動影響的傳播，保證鄰近建筑物基礎結構的穩定性。

3.2 合理設置深基坑工程圍護支撐結構

在該地鐵車站深基坑工程的施工過程中，應采用地下連續墻結合鋼管內支撐作為其圍護結構，其中鋼管規格應控制在Ф600，而地下連續墻規格則應為Ф1 000。在制備護壁泥漿時，應根據工程區域土層結構特點以及工藝要求合理確定泥漿配比，避免在施作過程中出現塌孔的情況，影響鄰近建筑物的穩定性。同時在開挖槽段施工時，應在施工開始階段選擇低錘密沖技術，嚴格控制從地面到地下5 m內提錘高度，一般該范圍內的提錘高度應在5 m以內，以降低振動幅度。在施工過程中還應加強對槽段開挖垂直度的控制，避免出現明顯的偏差，影響鄰近建筑物安全。此外，在該地鐵車站深基坑工程的施工過程中，根據施工現場的實際情況對地下連續墻長度進行縮短調整，有效減少了連續墻單獨槽段的實際長度，使施工速度加快，客觀上降低了連續墻施工擾動對鄰近建筑物的影響。在槽段施工中應按照隔三打一的原則進行跳打作業，以加大跳打距離，避免砂層中槽段出現坍塌問題，有利于控制跳打施工對鄰近建筑的影響。

在地鐵車站深基坑工程的施工過程中還應合理設置支撐結構，以提高圍護結構以及鄰近建筑物結構的穩定性，防止其出現變形現象。在架設鋼支撐時應準確把握安裝時機，一般應在其設置高程與深基坑開挖標高相距0.8 m時將鋼支撐安裝到位。

3.3 嚴格控制深基坑開挖作業

為了減少地鐵車站深基坑開挖施工對鄰近建筑的影響，在開挖時應采取分層分段開挖方式。在施工實踐中應合理控制分段長度，且應根據施工現場土層結構特點確定放坡開挖層厚和層數。在放坡開挖過程中應采取縱向刷坡技術，在開挖的同時進行刷坡作業，嚴格根據各分層土質特點準確控制邊坡坡率。此外，還應在每層間設置臺階，臺階寬度應控制在2～4 m之間。

3.4 準確控制爆破作業

在爆破作業過程中所產生的爆破振動會直接影響鄰近建筑物結構的穩定性，因此需要采取相應的控制措施。在爆破施工實踐中可以根據松動程度進行區域劃分，一般將與地鐵車站深基坑圍護樁相距2 m的范圍設定為弱松動區，在該區域內應采取光面爆破方式，將臺階高度控制在1.5～3.5 m之間，并要做好光爆層的預留工作。

與地下連續墻之間的距離達到2 m以上的區域可以劃定為松動控制爆破區，臺階高度控制在2.5 m左右，通過小臺階微差松動方式對爆破作業進行控制，以減少對鄰近建筑物的影響。

3.5 加固鄰近建筑上部結構

為了減少地鐵車站深基坑施工對鄰近建筑的影響，需要對建筑上部結構進行加固處理。但由于在該深基坑工程的施工過程中尚有居民居住在鄰近的騎樓建筑內，因此只能采取臨時性的局部加固措施，并加強對該建筑物的動態檢測。加固范圍主要是該建筑鄰近深基坑工程一側的走廊，加固對象主要是梁柱結構，在施工時主要采用支撐頂托方式，以促使梁上受力能夠及時通過地面以及支撐結構向地面傳遞，從而達到控制建筑物的基礎沉降變形問題的目的。但是這種加固處理方式無法控制地基的沉降問題，只能起到降低建筑物變形速率的作用。因此還需要通過動態監測及時掌握其沉降變形變化，以及時采取應急處置措施。

4 地鐵車站深基坑施工對鄰近建筑物影響的控制效果分析

在該地鐵車站深基坑工程施工的圍護結構、支撐結構、土方開挖、爆破作業以及主體結構的施工階段，均對鄰近建筑物的沉降量、變形量等各項指標參數進行了動態監測，一旦發現存在異常情況，及時根據影響控制方案采取相應的控制措施，有效地降低了深基坑施工對鄰近建筑物的影響，其最大沉降量始終被控制在允許范圍內，保證了建筑物的安全性和穩定性。

5 結語

為減少地鐵車站深基坑施工對鄰近建筑物的影響，應充分了解施工現場以及周邊區域地質條件、土層結構以及鄰近建筑物分布等情況，并應在深基坑施工的全過程加強對鄰近建筑物變形以及沉降情況的動態監測，準確掌握各項指標參數，并制定科學的影響控制方案，一旦在監測中發現鄰近建筑物結構出現異常變化應及時采取相應的控制措施，阻斷施工影響傳播路徑，合理設置圍護結構以及支撐結構，加強對開挖施工的控制管理，并對鄰近建筑物采取必要的加固措施，以保證建筑物整體結構的安全性和穩定性，為地鐵車站深基坑工程施工建設的順利進行奠定良好的基礎。