中建八局第一建设有限公司,山东济南250000
摘要:深基坑工程会对周边环境造成影响,论文以邻近深圳地铁七号线八卦岭地铁D站台的基坑工程为例,介绍了基坑开挖过程中邻近基坑部分隧道出现的侧移、沉降及其中原因,为此类型工程优化设计和施工提供了有益参考和借鉴。
关键词:基坑开挖;地铁隧道;地铁监测;基坑变形、沉降
1引言
随着大城市地下空间逐渐的开发利用,越来越多的基坑工程在既有地铁隧道附近或上方施工,基坑工程对地铁隧道的影响已成为城市建筑管理的焦点问题。基坑开挖及施工会引起周边土体及以有建筑物的变形,而城市地铁隧道对变形的要求很高,稍有不慎可能会引发较大的安全事故;近年来,因基坑施工而引起的临近地铁隧道事故频发,这些事故不仅带来了巨大财产损失和人员伤亡,而且对社会影响也比较大。因此,基坑设计及施工过程中需要特别注意对地铁隧道的保护以及检测。本问文以深圳福田某基坑开挖对隧道的变形影响为例,为类似工程的设计及施工提供经验。
2工程概况
本项目位于深圳市福田区原深圳国际展览中心,场地南临八卦三路,西邻上步北路,北临泥岗西路。场地南侧为已运行的地铁七号线八卦岭站,支护桩距离站厅层边界净距3m,西侧为规划的地铁六号线区间隧道,东北侧为国安居建材市场。基坑场地范围内存在给水管线、污水管线、雨水管线、燃气管线、电力管线和电信管线,其中基坑南侧存在部分管线在基坑开挖范围内。
本项目共五层地下室,分为一期、二期开发,本次支护设计为一期基坑支护设计。基坑周长为629.48m(支护桩中轴线),基坑面积为23204.03m2(支护桩中轴线),基坑周边地面标高为绝对标高22.31~24.00m,基坑深24.71~26.40m。本项目采用咬合桩、灌注桩(桩间旋喷)+四道内支撑的支护形式,其中咬合桩直径1.2m,支撑梁节点位置设置钢管混凝土柱,钢管混凝土下设置立柱桩,详见相关图1、图2。
3地铁隧道监测分析
为了及时反映基坑施工期间地铁7号线隧道结构的变化情况,及时掌握基坑的变形情况,安全生产。本工程在7号线八卦岭站-红岭北区间上下行线(监测范围为230M)共布设24个自动化监测断面,共计184个自动化监测点,站厅拱顶监测点因地铁运营需要未能进行预埋,具体埋设情况见附图4。
3.1地铁隧道的监测情况
项目超深基坑开挖5层地下室,期间对覆盖范围内以及影响范围内的地铁站台和地铁隧道进行监测,通过对隧道和站台数据的监测数据及现场情况分析,地铁上行线隧道结构及地铁道床沉降及水平位移累计变化-3.86MM,地铁下行线隧道结构及地铁道床沉降及水平位移累计变化最大值-4.74MM,地铁附属结构累计变化值-3.4MM。地铁隧道结构变化量未超过监测预警值。地铁附属结构较稳定,地铁主体结构顶路面稍有沉降且未超过预警值。
3.2基坑变化原因
根据现场监测数据及施工情况分析,基坑3月初开挖至5月初基坑底板施工期间变化量很小(累计最大1228沉降量-2.8mm,累计最大侧移量4.0mm),基坑底板施工完成后监测数据超于稳定。分析原因是:因春节假期期间,未对回灌井及时回灌,造成地下水位降低,基坑有部分沉降但未超预警值;后原有地铁站台基坑支护桩和现基坑支护桩共同作用,形成了较大的支护刚度,较好地控制住了开挖变形发展;加上开挖较浅,施工过程采用对称分层开挖,施工过程没有对该段地铁结构造成影响。部分监测数据的波动可能是由于地面工程机械压隧道顶板或基坑内爆破造成干扰及测量数据误差造成。
4处理措施
首先,靠近随道部分的基坑侧壁上的渗漏点要及时进行处理,并按时对回灌井进行回灌,防止地下水流失导致周边下沉。其次,因基坑地下室距离地铁站台侧壁距离仅3M,为了继续控制基坑变形,基坑浇筑底板时与支护桩间采用素混凝土填充,以此来控制基坑进一步的形变。最后,地下室中板的标高与隆道顶板的标高设计基本一致,在基坑地下室中板完成后顶板施工之前需要进行换撑作业,拆除混凝土支撑过程由于基坑支护结构应力的释放有可能造成隔道的再次形变,所以在地下室中板与支护桩之间采取一桩一撑的方式来最大程度限制隔道的变形空间。
5结语
通过这个项目,可以得出以下结论:
1)基坑开挖工程施工通常会对其附近的随道工程的位移变形与沉降变形产生较为严重的影响,因此控制既有地铁隧道变形应该采用的是强支护桩结合强支撑的设计思路。
2)基坑施工期间一定要严格遵守预定的施工组织方案,分层开挚.先撑后挖,严禁超挖土方。
3)施工过程中针对没有按照设计要求进行对称开掂所采取的素混凝土回填肥果、中板一桩一撑等措施是合理的。
4)导致地铁隧道工程变形问题产生的因素有:隧道开挖的时空效应.基坑和地铁随道之间的相对距离(包括垂直附离以及水平距离)等。在上述影响因素之中,基坑开挖工程与隧道间的距离对变形问题所产生的影响是最大的,相关研究表明,在基坑和地铁隧道之间的水平距离小于4m的时侯,地铁隘道所产生的沉降量与位移量都比较大,因此在基坑设计时就必须充分考虑采取适当的措施来降低基坑开挖对邻近地铁隧道产生的变形影响。
参考文献:
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