地鐵車站深基坑變形特性及其對既有管線的影響規律分析

汪學志

摘要：改革開放以來我國經濟社會迅速發展，科學技術不斷突破。在這樣的情況下，城市人口與日俱增，城市化進程逐漸加快，各項交通運輸任務日漸繁重。為了緩解人們的交通壓力，技術人員進一步加大了對城市地下空間的開發力度。城市軌道交通成為了緩解城市用地以及交通壓力的主要手段之一。本文對杭州地鐵7號線盛東站深基坑變形的特性以及其對既有管線的影響規律進行了全面的分析，希望通過本文可以為相關工作提供一些參考。

關鍵詞：地鐵車站;深基坑變形特性;管線;影響規律

1深基坑周邊既有管線防控技術與維護方案設計

1.1工程概況

盛東車站外包長度約為206米，標準段的寬度為19.7米，結構形式為地下2層雙跨箱型框架結構。車站附屬結構由兩組風亭、4個出入口、一個安全通道。

2.2工程地質與水文地質概況

擬建場地淺層地下水屬孔隙性潛水，詳勘期間測得的水位一般為1.40～2.90m，相應高程2.46～4.75m，根據區域水文地質資料，淺層地下水水位年變幅為1.0～2.0m。

根據勘探揭露，擬建場區存在的孔隙承壓水分布于深部粉砂、圓礫層。承壓水主要接受古河槽側向徑流補給，側向徑流排泄，受大氣降水垂直滲入等的影響較小。

2.3影響深基坑圍護結構變形的主要因素

對深基坑圍護結構變形產生的因素有很多，以下對幾個主要的影響因素進行全面地分析：

第一，深基坑所處場地土層的物理力學性質。對于一些場地相對比較特別的巖土而言，主要包括一些人工素填土以及濕陷性黃土等等。對于該車站的建設工作來說，車站內部所包含的人工填土主要有西太路回填壓實路基。而表層主要是一些瀝青砼。下部為經過工作人員處理后所得鄉”和“，整體厚度大約在1.2～4.4米。該地區的施工工程性質相對來說并不是特別優越，在基坑開挖工作進行時很容易由于土層因素的影響而產生坍塌事件。在對樁基進行施工工作時，很容易產生塌孔現象。整個場地的黃興黃土厚度大約在3.9～9.6米。而對于一些時限性的土層而言，最大深度大約在8.5米之間。

第二，深基坑所處場地水層的水位也會對圍護結構的變形造成十分嚴重的影響。如果當地的水位由于各種因素的影響高于車站底板的高層。為了保證后續施工作業的正常進行必須要采取根據施工現場的實際情況，采取針對性的措施對其進行相應的人工降水作業。只有這樣才能夠保障基坑開挖工作進行時，相應的維護工作處于污水的周邊工作環境處于無水的狀態當中。而經過綜合考察后發現，本車站的具體水位為15.90～18.10米之間。因此必須要采取積極措施對其進行有效的降水活動。如果采用明挖法施工工藝進行相應的降水活動，將會導致施工現場產生一定程度的地面沉降現象，從而進一步造成建筑物變形甚至是破壞。因此在實際抽水工作進行中，工作人員必須要采取針對性的措施嚴格對出砂以及出泥量進行有效地控制，在最大程度上防止一些細顆粒土產生流失。

第三，基深基坑物理尺寸也會對深基坑圍護結構的具體變形規律造成一定的影響。就一般情況而言，當深基坑由于施工工作的需求挖得越深的越深、越長，其變形規律會變得愈加復雜。

2.4深基坑施工對周邊既有管線變形影響的主要因素

對于地下管線而言，將其按照不同的類型進行分類可以進一步分為地下管線以及地下纜線。地下管線到具體包括重力流管道，也就是一些污水及雨水的管道。而對于壓力管道，具體包括給水燃氣及熱力管道等等。而對于地下纜線，主要包括一些壓力電纜以及通訊電纜。在深基坑開挖工作正式進行的過程當中，由于工作人員的工作行為將會進一步引起施工地點周圍土體應力重分布產生變化，從而使各類管線產生一定程度的位移。引起對管線變形造成影響的因素有很多。例如，管道所采取的具體材料以及管道等等都會對其造成一定程度的影響。當前已經有大量的研究成果充分的表明，管線預埋的具體深度將會對管線的沉降產生造成較大的影響。在實際施工的過程當中，管線的具體沉降將會不斷的隨著管線深埋深增大而加大。對于一些柔性管線，其所表現出來的實際沉降特性和深埋的相關性并不是十分強烈。剛性管線的沉降將會隨著深埋的不斷增加而增加，管材的逐漸變化對管線的具體成像性能并不會產生太大的影響。

2.4.1深基坑周邊既有管線概況

該站點的地下管線數量相對比較多，整個工程影響范圍之內管線未遷移之前的需要具體統計。管線未遷移之前的具體分布圖如圖一所示。

2.4.2深基坑施工對既有管線的影響分析

管線內部由于水以及燃氣等一系列因素的影響內部本身便具有一定的壓力。在施工影響區的整體范圍之內，將會使管線上產生一些附加應力，例如施工應力以及上覆土荷載等等。由于內外的壓力處于不對等的狀況當中，因此在深基坑施工工作實際進行中很可能由于其他因素的影響使得管線產生應力集中。通過圖2不難發現，DN1200雨水管以及污水管DN1000都穿過了車站深基坑施工區域。因此，應該采取積極有效的措施對相應的管線進行有效的改遷活動。在對管線的沉降機理進行分析時，要根據彈性地基梁理論及撓度計算公式進行有效的分析。具體如圖2所示。

3結束語

本文對地鐵車站深基坑的變形特性以及對既有管線的影響規律進行了全面的探討。要想使得地鐵車站的深基坑工程質量得到有效保障，工作人員必須要對這些規律進行全方位的熟知，從而使為地鐵車站的合理運行質量提供保障。

參考文獻

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[2]肖瀟. 深基坑開挖引起共墻地下結構豎向變形特性研究[D].上海交通大學，2018.

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