曾宗強(qiáng)

摘 要：隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展和地鐵交通項(xiàng)目迅速興建，地鐵沿線的土地開(kāi)發(fā)項(xiàng)目不斷增加，大量新建的建筑深基坑工程位于地鐵站附近或在地鐵保護(hù)的范圍之內(nèi)，因此，地鐵車(chē)站道會(huì)不可避免地受到工程建設(shè)的影響。結(jié)合某臨近地鐵車(chē)站的建筑深基坑工程的施工和監(jiān)測(cè)，研究了建筑深基坑施工對(duì)臨近地鐵車(chē)站的影響。

關(guān)鍵詞：深基坑施工；地鐵車(chē)站；圍護(hù)結(jié)構(gòu)；基坑

中圖分類號(hào)：TU753 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.12.090

近年來(lái)，隨著地鐵工程建設(shè)規(guī)模越來(lái)越大，地鐵線路所覆蓋的地區(qū)也越來(lái)越大。越來(lái)越多的新建建筑深基坑工程位于既有地鐵車(chē)站的保護(hù)范圍內(nèi)，基坑施工不可避免地影響了地鐵車(chē)站的受力平衡，出現(xiàn)應(yīng)力重分布現(xiàn)象，引起地鐵車(chē)站的內(nèi)力變化和變形。因此，必須重視臨近地鐵車(chē)站的建筑深基坑施工對(duì)地鐵車(chē)站的影響，準(zhǔn)確評(píng)價(jià)基坑施工對(duì)地鐵車(chē)站的影響，以保證地鐵車(chē)站的安全。

1 工程背景

1.1 工程概況

本文研究的建筑深基坑是某軟土地區(qū)的地下二層車(chē)庫(kù)工程，其北側(cè)1倍基坑深度范圍內(nèi)有已建成的地鐵車(chē)站。本工程長(zhǎng)248 m，寬約63 m，呈長(zhǎng)方形，基坑開(kāi)挖深度約為10 m。本工程北側(cè)對(duì)應(yīng)的地鐵車(chē)站底板的埋深約為19 m，車(chē)站局部外擴(kuò)的站廳層底板埋深約12.6 m。為了有效控制地鐵車(chē)站變形，基坑北側(cè)采用800 mm厚的地下連續(xù)墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)，其余部位采用鉆孔灌注樁加高壓旋噴止水帷幕圍護(hù)結(jié)構(gòu)。地下連續(xù)墻的插入深度約為24 m，鉆孔灌注樁的插入深度為23 m，基坑內(nèi)設(shè)有2道鋼筋混凝土桁架支撐?；颖眰?cè)坑底采用3軸攪拌樁裙邊加固，加固寬度為6 m，深度為6 m。根據(jù)時(shí)空效應(yīng)，基坑設(shè)置的4道封堵墻將大基坑分為5個(gè)小基坑，先施工1，3，5號(hào)基坑，再施工2，4號(hào)基坑。

1.2 地質(zhì)情況

1.2.1 工程地質(zhì)條件

擬建場(chǎng)地屬典型的軟土地區(qū)，廣泛分布厚層狀軟土，具有天然含水量大于液限的特點(diǎn)，天然孔隙比>1.0，壓縮性高、強(qiáng)度低、透水性低，主要由①3、②1、②2層灰色淤泥或淤泥質(zhì)黏土組成，積累厚度為11～14 m。

本基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)涉及的土層有：①1雜填土層、①2黏土層、①3淤泥質(zhì)黏土層、②1淤泥層、②2淤泥質(zhì)黏土層、③1粉砂層、③1a含黏性土粉砂層、④1含砂粉質(zhì)黏土層和④2粉質(zhì)黏土層。其中，本工程基坑主要位于②1淤泥層，地下連續(xù)墻和鉆孔灌注樁底主要位于④2粉質(zhì)黏土層。

1.2.2 水文地質(zhì)條件

1.2.2.1 孔隙潛水

擬建場(chǎng)地淺部地下水主要為孔隙潛水，主要賦存于表部填土及其下伏的黏土和淤泥、淤泥質(zhì)土中，潛水位變幅一般在1 m以內(nèi)。

1.2.2.2 孔隙承壓水

孔隙承壓水主要為淺層微承壓和第I層孔隙承壓水組。淺層微承壓主要賦存于③層含黏性土粉砂或粉砂層中，靜止水位測(cè)壓標(biāo)高在1.24～1.45 m，滲透系數(shù)一般在2.19×10-4～5.44×10-4 cm/s；第I層孔隙承壓水組主要賦存于⑤3、⑥2a、⑧層砂土中，靜止水位測(cè)壓力標(biāo)高約0 m，平均滲透系數(shù)約30.5 m/d。

2 基坑施工對(duì)地鐵車(chē)站的影響

基坑開(kāi)挖過(guò)程即基坑周邊土層荷載卸載的過(guò)程。土層荷載卸載引起坑底土體產(chǎn)生向上隆起、基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)側(cè)向變形和基坑周邊地層移動(dòng)，進(jìn)而導(dǎo)致地面沉降和坑外地鐵車(chē)站變形。

2.1 地鐵車(chē)站垂直位移變形分析

本基坑施工過(guò)程中，對(duì)地鐵車(chē)站進(jìn)行了全面監(jiān)測(cè)，圖1為3號(hào)基坑第一層土開(kāi)挖完成和第二層土開(kāi)挖完成工況下地鐵車(chē)站右線的垂直位移累計(jì)變形曲線圖。

圖1 第一層土開(kāi)挖完成和第二層土開(kāi)挖完成地鐵右線累計(jì)沉降曲線

由圖1可以看出，車(chē)站右線大部分表現(xiàn)為抬升。第一層土開(kāi)挖完成后，地鐵整體上升變形趨勢(shì)基本已形成，第二層土開(kāi)挖后變形加大；地鐵車(chē)站與區(qū)間隧道連接處的抗變形能力較差，最大累計(jì)沉降量達(dá)-3.5 mm，為沉降最大區(qū)域。

2.2 地鐵車(chē)站水平位移變形分析

圖2為3號(hào)基坑第一層土開(kāi)挖完成和第二層土開(kāi)挖完成工況下地鐵車(chē)站右線水平位移累計(jì)曲線圖。

圖2 第一層土開(kāi)挖完成和第二層土開(kāi)挖完成地鐵右線水平位移曲線

由圖2可以看出，地鐵車(chē)站向基坑方向位移，區(qū)間隧道位移量略大于車(chē)站位移量。具體表現(xiàn)為：第一層土開(kāi)挖完成后，地鐵右線車(chē)站和隧道均向基坑方向偏移，偏移量較小，在1.2 mm左右；第二層土開(kāi)挖完成后，地鐵向基坑方向偏移量增加較大，最大變形達(dá)到3.7 mm。

3 結(jié)論

基坑開(kāi)挖期間，由于基坑會(huì)卸載大量土體，坑底隆起，進(jìn)而造成地鐵車(chē)站向基坑方向偏移、車(chē)站抬升和隧道下沉，該階段是地鐵變形的主要階段；根據(jù)時(shí)空效應(yīng)，將大基坑分成幾個(gè)小基坑，分段分層開(kāi)挖是控制地鐵車(chē)站變形的有效手段。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著城市地下空間的不斷發(fā)展，經(jīng)常會(huì)在地鐵工程周邊出現(xiàn)一些地下工程施工難題。地鐵車(chē)站的周邊深基坑的開(kāi)挖將會(huì)對(duì)地鐵工程產(chǎn)生一定的影響，因此，要認(rèn)真分析深基坑開(kāi)挖對(duì)附近地鐵車(chē)站的影響，保證地鐵車(chē)站變形在安全范圍內(nèi)。

參考文獻(xiàn)

[1]曾遠(yuǎn)，李志高，王毅斌.基坑開(kāi)挖對(duì)鄰近地鐵車(chē)站影響因素研究[J].地下空間與工程學(xué)報(bào)，2005，1（4）：642-645.

〔編輯：張思楠〕