基坑施工对地铁隧道的影响及设计方案优化分析

发表时间:2020/5/9   来源:《城镇建设》2020年第3卷2月第5期   作者:傅长风
[导读] 随着我国城市化的不断发展,城市人口数量不断增长
         【摘要】随着我国城市化的不断发展,城市人口数量不断增长,造成城市用地较为紧张。开发地下工程建设项目,可以有效缓解城市用地紧张的问题。近年来,我国加大了对地下工程建设项目的开发,不可避免的出现基坑工程紧临地铁隧道工程的情况,因此进一步分析基坑施工对地铁隧道的影响及设计方案优化,希望能够为相关工作者提供借鉴。
         【关键词】基坑施工;地铁隧道;影响;设计方案
         为了保证工程施工的质量,对于紧临地铁隧道的基坑工程,应严格按照地铁轨道交通对隧道变形的要求,控制项目施工引起轨道交通结构(设施)最终绝对沉降量、水平位移量、隧道变形曲线以及相对弯曲等,加强对紧邻地铁隧道工程的保护。对此还应根据工程实际情况,编制科学、合理的设计方案,保证基坑施工的顺利进行,同时还能保证地铁隧道结构的稳定安全。
1工程概况
         某超高层建筑,建设中包括4裙楼和2层地下室。主楼区域深基坑开挖深度为23.6m,裙楼区域深基坑开挖深度为18.8m。该深基坑工程邻近地铁隧道,且地铁隧道与工程西侧外墙平行。在基坑施工过程中,还应分析基坑施工对地铁隧道的影响,通过优化设计方案,保证基坑施工以及地铁隧道的安全。
2布置测点与监测分析
         在分析基坑施工对地铁隧道影响时,通过布置测点进行监测。具体应做好以下几个方面:首先在地铁隧道内部,科学、合理的设置测点,并运用计算机三维空间,进行测点剖面的动态模拟分析,一方面观察隧道竖向方向是否发生位移,另一方观察隧道水平方向是否发生位移。其次在布置测点时,还应充分结合基坑工程和地铁隧道的实际情况,合理的确定监测点的位置以及数量,保证监测工作有效性。同时针对地铁隧道内不同方向位移矢量,还应进行有效控制,为后期工作奠定坚实基础。
3基坑施工的地铁隧道反应程度分析
         邻近地铁隧道基坑工程施工过程中,周围土地会受到一定的影响,造成墙后土地侧移、坑底隆起等问题,进而对附近地铁隧道产生影响,出现土地结构应力变化,难以保证地铁隧道结构稳定性。为此应加强对基坑施工的地铁隧道反应程度,具体包括以下几个方面:
3.1地铁隧道侧移问题
         在基坑施工过程中,基坑开挖会朝着不同的方向,在一定程度上,会影响地铁隧道结构,造成地铁隧道侧移问题。根据裙楼深基坑开挖施工对附近地铁隧道监测情况来看,此阶段施工产生的影响不大。随着基坑工程开挖作业逐步推进,进行主体区域基坑开挖,通过对此阶段对的施工监测,发现了隧道基坑部位出现侧移,侧移量达到4.0mm。基坑施工的进一步实施,通过对附近地铁隧道的分析发现,地铁隧道侧移问题逐渐严重。为此防止对附近地铁隧道产生更大的影响,需要在段时间内快速完成浇筑作业。
3.2地铁隧道弦向变形问题
         基坑工程施工引起了地铁隧道土地结构稳定性产生了不利影响,进而使得地铁隧道断面发生了变化。对此还应关注地铁隧道弦向变形问题,通过对地铁隧道弦向变形问题的检测,还应采用科学、合理的措施,及时的处理这类变形。同时还应根据基坑工程的实际情况,科学、合理的进行工程施工,尽可能的减少对地铁隧道性能产生不利影响。


4基坑工程引发地铁隧道侧移问题的因素
         想要真正的解决基坑工程引发地铁隧道侧移问题,还应对其因素进行深入的分析。通过分析发现,引发地铁隧道侧移问题主要因素主要包括以下几个方面:深基坑施工过程中,不可避免的会产生一定的扰动作用,进而引发隧道土地结构扰动,难以保证地铁隧道的安全性。与此同时在深基坑工程施工过程中,施工人员是否按照规范要求,科学、合理的施工,对地铁隧道结构稳定性也具有一定影响,如果不符合施工要求,也会引发侧移问题;在深基坑开挖和浇筑施工中,相关工序质量不符合要求,就会引发侧移问题,使得地铁隧道安全性能受到严重威胁;在深基坑施工后期,需要进行爆破作业,爆破作业如果不当,会对地铁隧道造成较大的影响,不仅会引发侧移问题,还会加快侧移速率,严重地铁隧道使用的安全性;基坑开挖施工过程中,对地下水位的变化监测不到位,使得地下水位突然上升,引发地铁隧道位移变化。因此还应加强对深基坑开挖施工地下水位变化的监测,防止地下水文升高,对地铁隧道位移产生不利影响。
5紧邻地铁隧道基坑工程设计方案优化
         为了避免基坑工程施工对附近地铁隧道产生不利影响,还应采取科学、合理的措施,优化地铁隧道基坑工程设计方案。根据邻近地铁隧道基坑工程的实际情况,进行设计方案的优化,还需要分为几个部分:首先是系统性优化。在概念性设计阶段,对深基坑施工的可靠性、技术性进行分析,同时还应分析深基坑施工方案的可行性以及经济性,重点分析深基坑施工对周边环境的影响以及使用效果等。这一阶段的概念化设计,主要是由设计人员凭借经验进行优化设计,近几年,随着数据及经验的不断增加,有利于促进设计人员设计水平的提升,保证紧邻地铁隧道基坑设计方案的科学性以及合理性。其次应进行设计计算的优化。设计计算的优化是在选定最佳方案以后开展。对最佳方案进行验算校核,对方案的细部进行优化。例如通过验算校核,确定护坡桩的嵌固深度;通过验算校核,确定锚杆或支撑的道数;通过验算校核,确定基坑支护体系受力。再次是施工监测阶段的优化设计。施工监测是基坑工程施工一项重要工作,通过施工监测,观察基坑工程施工对地铁隧道的影响,验证设计方案中数据的可行性,并及时的发现和解决设计方案或施工中存在的问题,使得设计方案或者施工达到最优。这一阶段的优化设计,主要采用的是反演分析方法,有利于积累更多的基坑设计优化经验,促进紧邻地铁隧道基坑工程设计水平的不断提升。
总结:
         综上所述,随着我国城市化的不断发展,促进了地下工程建设项目的不断增多,与此同时地下工程建设规模也逐渐扩大,经常能够碰到项目施工邻近地铁隧道工程的情况,而在项目施工中,如何避免对紧邻地铁隧道产生不利影响,成为了相关工作者探讨的重要问题。为了保证工程施工的质量,对于紧临地铁隧道的基坑工程,应根据基坑工程的实际情况,严格按照地铁轨道交通对隧道变形的要求,科学、合理编制设计方案,对基坑工程引起的轨道交通结构(设施)最终绝对沉降量、水平位移量、隧道变形曲线以及相对弯曲等进行有效控制,加强对紧邻地铁隧道工程的保护,不断提高紧邻地铁隧道基坑工程设计水平,保证基坑施工的顺利进行,同时也要保证地铁隧道结构的稳定安全,以达到良好项目建设效果。
【参考文献】
[1]彭磊. 基坑施工对地铁隧道的影响及设计方案优化分析[J]. 北方建筑,2017,2(02):27-31.
[2]马永峰,周丁恒,曹力桥,易礼,冉万云. 临近地铁隧道的软土基坑施工分析及方案优化[J]. 重庆交通大学学报(自然科学版),2015,34(05):33-39.
[3]李宇升,喻卫华. 深基坑施工对紧邻地铁区间隧道结构影响分析[J]. 地下空间与工程学报,2013,9(02):352-358.
[4]李进军,王卫东. 紧邻地铁区间隧道深基坑工程的设计和实践[J]. 铁道工程学报,2011,28(11):104-111.
[5]赵晶. 深大基坑施工对隧道的影响分析及保护对策[J]. 土工基础,2016,30(02):148-151.
[6]孙葳,姚文清. 临近已有地铁隧道的深基坑开挖对地铁的保护措施[J]. 黑龙江科技信息,2016(36):311-312.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: