刘博
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摘要：随着都市延伸，地铁建设成为解决道路堵塞的一剂良药，在复杂多变的地质状况下，需要保证地铁明挖施工及邻近构造物的稳定。本文以目标管线沉降的实地监测值为基础，结合整体数值分析法对比评价，研究地铁明挖施工对邻近管线安全状况作评价是有重要含义的。
关键词：明挖地铁车站；邻近管线；安全性分析
引言
随着我国城市现代化的快速发展，地铁成为城市交通的重要组成部分，有效地改善了城市交通情况。地铁车站作为地铁交通的重要部分，涉及地下和地上多项施工环节，要考虑到地铁车站周边的建筑物、交通、环节等多项因素。因此，地铁车站使用要采用合理地土建施工技术，加强施工进度管理控制。
1地铁车站土建施工技术
1.1明挖法
明挖法是地铁车站土建施工最为常用的方法。明挖法采用根据设计标准的高度，从地面向地下开挖基坑，直到设计标高。再采用由地下向地面建造车站主体结构，同时对主体结构做好防水措施。车站地下主体结构完工后，实施回填工序，完成路面恢复。明挖法施工速度快、工程造价低，但是也会对周边环境及居民造成巨大的影响。
1.2冠梁施工
冠梁上部组成包含压顶梁和砖墙2部分，施工所用材料为C30钢筋混凝土。冠梁模板形式采用组合钢膜，参照钻孔灌注桩的实际施工进度，分段制作钢模并安装。分层依次完成冠梁的浇筑作业，直至满足设计标高要求为止，浇筑材料采用商品混凝土，利用罐车顺利入模。
1.3盖挖法
盖挖法是一种先盖后挖的基层施工技术，主要由顺做法、逆做法半逆作法等多种方法。盖挖法主要是根据路面的实际情况，制作维持路面交通的预制棚盖结构，再进行棚盖结构支护下开挖工序，开挖完成后进行主体结构施工和防水施工工序，最后完成管线路等施工和恢复工序。
2明挖法地铁车站主体结构设计的主要问题分析
结构设计方面的问题：1）中板开洞时应充分考虑到洞径情况，若偏大则应创建平面模型，以此为依据检验横梁和中纵梁交接区域的情况，如弯矩和剪力是否满足要求，同时应适当增加该处的配筋量。单柱结构扶梯孔洞施工时应合理选择布孔方式，以对称设置较为合适，否则易形成较大的扭矩；若存在集中荷载则应扩宽钢筋的截面面积。2）若覆土较浅，此时地下1层的受力条件较为特殊，应重点考虑该处侧墙、顶板和中板3部分的布设方式，按照纯弯构件计算；对于剩下的结构层，可按压弯构件完成配筋计算工作。若盾构井底板或其他结构承受较大的剪力，此时较可行的方式是配置抗剪钢筋。
3明挖地铁车站对既有隧道的影响及控制标准分析
明挖地铁车站开挖后使得土体卸载，引发地层应力重分布，导致围护结构变形、地表沉降和坑底隆起。坑内土体开挖后，由于开挖导致的卸载作用使得基坑底部发生回弹变形，表现为坑底隆起；围护结构两侧原有的相对平衡的土压力被打破，是的围护结构发生朝向基坑内的变形，周边土层也因此发生变形、位移，表现为围护结构的侧向变形和地表土体的沉降。基坑周边既有建构筑物、管线通过以上三种变形而受到间接影响影响基坑施工对环境影响的主要因素主要包括：（1）基坑施工规模。基坑施工规模主要指代基坑开挖深度、基坑尺寸和面积。通常情况下，基坑引发的环境效应与基坑规模正相关。
基坑开挖深度、基坑尺寸、面积越大，基坑施工对环境的影响越剧烈，表现为地表沉降的变大、围护结构变形的增加，坑底隆起量的增大；（2）围护结构形式及规模.基坑施工引发的地表沉降往往与围护结构形式密切相关，围护结构刚度越大、底端如土深度越深，抵抗变形的能力越强，整体稳定性和抗倾覆稳定性也越强；（3）水文及地质状况。基坑开挖卸荷后围护结构所受土压力根本取决于水文及地质状况。地下水位越高，地质状况越差，基坑开挖后围护结构变形越大、地表沉降越大，周围环境受应也越大；（4）基坑施工方案合理性。开挖前是否采取了有效的降水措施，是否采用分部开挖，内支撑设置是否及时、可靠，开挖时是否超挖等施工方案的细节都对基坑的变形有较大影响。合理有效的降水措施能减小围护结构所受土压力，还能通过排水提高土体密实度，提高土体骨架有效应力，增大土体强度；合理的分部开挖方案能降低开挖对土体的扰动，减小因开挖导致的土体变形；及时可靠的内支撑则能减小围护结构变形，甚至对围护结构变形模式有一定影响；超挖则会加大开挖造成的扰动，增大土体及围护结构变形；（5）周边超载。基坑周边超载会影响地表沉降和围护结构变形，超载过大或导致围护结构墙后土体产生较大变形，导致地表产生较大沉降，围护结构变形增大，影响到周边既有建构筑物。
4导墙施作
导墙的作用是为成槽设备导向、储存泥浆、围护上部土体稳定，其质量好坏直接影响地连墙的轴线和标高，因此需要精心施工。工程采用“┓┏”形整体钢筋混凝土导墙，高3.3m，墙厚25cm，采用C30混凝土。
5基坑开挖与支撑
为降低基坑开挖对既有城铁13号线扰动影响，遵循“水平分段、竖向分层、对撑平衡开挖、先中间后两侧、先支后挖”的施工原则。工程流水段划分长度25m，在基坑四周预留三角土护坡。（1）开挖控制要点。①先挖除表土至第一道混凝土撑底部下方10cm，平整冠梁及支撑施作场地。②施作冠梁及第1道混凝土支撑；继续开挖至钢支撑下方50cm（混凝土支撑下10cm），架设钢支撑并施加预应力（施作混凝土支撑），以此类推。开挖过程中严禁超挖，每层开挖后要及时支撑，减少无支撑暴露时间。③开挖至距基底30cm时，由人工开挖找平，基底开挖时不允许欠挖，且超挖量不超过2cm。（2）支撑施工要点。①当开挖出一道支撑的位置时，即在支撑两端墙面上测定出该道支撑两端与围檩的接触点，以保证支撑与墙面垂直且位置准确。②支撑就位后应及时准确施加预应力。预应力的大小严格按设计图纸施加，预应力值及加压时间均要记录备查。③预应力复加。在第一次加预应力后12h内观测预应力损失及桩顶水平位移，并复加预应力至设计值；当昼夜温差过大导致支撑预应力损失时，应在当天低温时段复加预应力至设计值；桩顶水位移速率超过警戒值时，可适量增加支撑轴力以控制变形，但复加后的支撑轴力必须满足设计安全度要求。
6养护措施
地铁明挖施工中应加强监测，施工中监测数据突变时应采取加固措施，保证变形沉降、倾斜和裂缝降在可控范围之内。当位移值接近该管线允许值时，立即停止基坑开挖，如加大基坑支护刚度，辅以地基跟踪注浆等措施。具体措施为:(1)对车站周围的地下水位加强监测，如有较大漏水应立刻停止降水，需立即对基坑外进行注水，严禁长时间暴露开挖面。(2)加强监测，并以监测数据的结果为依据，及时调整支护参数辅助施工。如周边邻近的管线变形超过规定的报警值，应立即采取有效的加固措施。(3)在基坑开挖过程中，遵循“先撑后挖，对称开挖”原则，严禁超挖，如有超挖马上回填。
结束语
在基坑开挖对既有隧道的影响及控制标准的基础上，采用数值模拟方法模拟了深基坑施工后围护结构变形、地表沉降及对既有隧道的影响。计算结果表明，各项指标满足本工程控制标准要求，施工安全能得到保障。
参考文献
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