某地铁车站深基坑开挖对临近管线的影响分析

曾金国

中交一公局厦门工程有限公司

某地铁车站深基坑开挖对临近管线的影响分析

曾金国

中交一公局厦门工程有限公司

当前，在地铁工程的施工过程中，由于其所处位置的特殊性，周围会存在大量的建筑物，所以就容易对邻近管线产生一些不利的影响，从而造成很大的损失。在地下管线当中，由于基坑所处的空间位置不相同，所以所造成的破坏与变形程度也不一样。因此，为了能够及时的对基坑开挖过程中的管线变形情况进行监测，应当布置合理的监控措施，从而将管线受到的基坑开挖影响降低。基于此，文章就某地铁车站深基坑开挖对临近管线的影响进行简要的分析，希望可以提供一个有效的借鉴。

某地铁车站；深基坑开挖；临近管线；影响

1 深基坑开挖对周围建筑物的影响

一般情况下，地铁深基坑都处于建筑比较密集的地方，甚至有些地方有重要的文化遗产以及建筑物，所以，就需要对基坑周围的建筑施工所受到的影响加以关注。当前，在我国的研究领域中，建筑物的变形观测依然还不是很完善，还有很大的研究空间。为了能够对自然资源充分的利用，从而更好的造福人民，当前有很多建筑都得到了建设，尤其是在高大的建筑物当中，对地下空间的开发力度也逐渐增加，使得许多精密的机械设备得到了应用。但是，在建筑物的施工以及运行过程中，由于受到各方面因素的影响，从而使得变形问题的出现。如果变形是在合理的范围之内的话，那就是正常现象，而一旦变形超过了规定的范围，就会对建筑物的正常使用产生影响，严重情况下还会对建筑物的安全产生很大的影响。所以，在地铁基坑的施工过程中，应当对周围建筑物的变形问题进行监测，从而对变形问题及时的掌握。

在对建筑物的变形问题进行观测的过程中，应当对其产生的原因进行仔细的分析。一般情况下，在建筑工程中，导致变形问题的出现原因主要有两个方面，即就是：自然条件的变化以及建筑物本身的原因。在自然条件中，包括了水文地质、工程地质以及大气温度等方面；而与建筑物本身相联系的原因，即就是建筑物自身的结构、荷重以及形式等方面的原因。

2 工程概况

2.1 工程简介

在某地铁站的建设过程中，由于该路段的交通比较繁忙，车流量较大，经过研究之后觉得采用半铺盖法的方式来进行施工。在地铁站的东侧为某家属院，西侧则是饭店与写字楼。

2.2 管线分布情况

在该车站的地下施工中，涉及到的管线主要有电信光缆、排水管、路灯管线等总共有16种，其中大多数管线是呈南北方向的走向。

3 管线竖向位移的监测分析

3.1 管线竖向位移随基坑开挖深的变化分析

在基坑开挖的过程中，容易对周围的管线产生竖向上的位移，而对竖向位移的分析会涉及到管线、土体以及基坑之间的相互关系。在该基坑的施工过程中，在基坑的两边都埋设有管径、材料相同的上水管线。

（1）对竖向位移的时间发展趋势进行分析，在基坑开挖深度不断加大以及开挖范围不断加大的过程中，在上水管线上，每一个监测点在竖向位移上会不断的增加，，其增加幅度的特点主要表现在基坑开挖的增加值会随着基坑开挖的范围与深度的增加而增加。

（2）对所有的监测点的测值变化趋势进行分析，可以发现，在基坑开挖之初一直到开挖的中途，在竖向位移上的测点的变化都比较平坦，但是从中途开始，在竖向位移上的这些测点的增速加快。依据基坑开挖的进度，对上述测点值的变化规律以及基坑开挖进程进行综合考虑可以发现，在基坑开挖范围不断扩大的同时，基坑周围的管线所受到的影响也逐渐明显，特别是在基坑开挖的后期，随着开挖面的变大，使得周围管线的位移增速也变得更加明显。

3.2 不同管线竖向位移对比分析

（1）站在管材与管径的影响角度上来看：在基坑开挖的每一个阶段当中，在上水管线监测点中，标准竖向位移值都要比相近位置处雨水管线测点的位移值要小，在煤气管线测点的位移值比较相近的位置，雨水管线测点位移值相近。对综合管线的变化规律进行分析，表面管线所受到管径在竖向上的位移影响比较大，但是管材所受到的影响比较小，管径的参数越大，出现的管线在竖向位移上就越大。如果在管线材料不一样，但是管径却相差不是很大的情况下，两管线在竖向位移上的差值也不是很大。

（2）站在与基坑端部之间的距离来看，可以发现的是：从基坑的北端头到中部，在同一管线上，竖向位移上的测点在不断的减小，处于基坑中部的测点所产生的位移最小。这种结果就说明在狭长型基坑当中，初始开挖端部范围内管线的竖向位移值最大，在基坑中部范围内管线的位移值相对是最小的。

4 管线迁改措施

4.1 管线迁改原则

首先，在对主要管线进行改迁的过程中，应当保证尽可能的短，还应当尽量的避让，在原则上不能够永久不临时，能临时则不能悬吊，在保证改迁路线完成之后，才能够对原有的管线进行拆除。

其次，一般情况下，应当对沿着基坑纵向布设的管线进行改迁，与车站基坑方向互相垂直的管线，在原则上对砖砌材质以及混凝土的材质管线进行改迁，而对于电信管或者是抗变形能力较强的柔性材质管线，可以采取悬吊的保护措施。

最后，应当以地下主体工程的周围环境以及施工顺序对管道的改迁方案进行设计，在迁改的过程中尽量保证一次到位，避免多次改迁的情况出现。在采用改迁措施的过程中，应当遵循合理、安全、经济、使用的原则，从而保证地下管线在基坑施工期间的安全性。

4.2 管线迁改措施

对于在施工过程中受到影响的管线，应当依据市政相关部门所制定的要求来进行改迁，可以采用改迁、悬吊以及拆除等措施。

(1)悬吊保护方案。在对管线进行悬吊之前，应当对管线的外部保护加以重视，以免出现老化或者是受冻的情况。在悬吊结构的选择过程中，应当保证支墩的稳定可靠、坚实，在悬吊吊架中，应当保证吊杆的均匀受力，并且应当对管道原有的坡度加以保证。如果悬吊管线要跨越基坑的话，应当在管道的两端伸入基坑外边缘距离不小于1.5m，在悬吊管线的周边应当保证支护的作用。

(2)永久改迁和临时改迁保护方案。所谓的永久改迁，指的是在对管线改迁的过程中一次到位，而临时改迁则是在等地铁施工完成之后再将其恢复成原有的位置。采用这两种施工方案，都是将在施工中有冲突的管线进行改到，从而保证其能够在施工围挡的范围之外。在改迁的过程中，应当对各个管线以及管线与建筑物之间的净距加以合理的控制。在改迁的过程中，要想将管线抵抗变形的能力与刚度提高，应当对现有的管线材料进行更换，对接头进行更换，兵器也可以采用伸缩节的方法。如果在排水或者是积水管道中，由于错动较大并有接头漏水的情况出现的时候，可以先将管道进行调直，然后再使用快干的水泥或者是聚氨酯对接头部位进行封堵，一直到漏水问题的通知再对其进行处理。在拐弯的地方，还应当对其重新的固定。如果在天然气管道中有破损问题的出现，可以使用管箍对其先做好包裹处理，然后对即将要脱落的接头进行恢复并且在管道的口上用密封胶带进行缠绕。在对相关问题处理完成并且对原因进行查明之后再对管道进行复位。

5 施工过程中控制基坑变形

首先，在施工的过程中应当严格遵循已经制定好的施工方案，在基坑开挖过程中，应当依据卸荷强度与挖土步距来进行开挖，并且需要通过设计复核，通过这样的方式度施工的卸荷强度与设计计算进行分析，从而对周围土体的变形以及基坑围护结构进行有效的控制。

其次，在施工过程中对每一道工序都应当进行协调管理，在基坑挖土的过程中，达到了施工要求的工作面之后，再进行后续的工作，避免土体长时间暴露在卸荷状态，应当尽快对相关地下室结构体的施工与支撑结构施工加以完成。

第三，在对地下室结构以及基坑开挖的施工过程中，可以采用信息化的方式对施工加以管理，对基坑开挖过程中出现的变形问题及时的监测，对存在的风险或者是异常情况应当及时的发现，通过对后续技术措施的选用以及方案的调整，从而将工程所造成的影响以及风险降到最低。

最后，在地下室结构以及基坑开挖的过程中，应当对基坑周围的不合理堆载加以严格的控制，以免在基坑的周围出现堆载过大从而造成基坑的附加变形问题出现，对基坑周围造成一定的安全隐患问题。

6 结论

在城市基础设施的建设过程中，地下管线是重要的组成部分之一，没有管线就不能够保证城市的正常运转。所以，在地铁施工的过程中，应当对地下管线的安全加以充分的保证。由于地下管线自身的特性，所以应当对具体管线的特点采用不同的方法对管线加以控制。除此之外，由于管线之间的刚度与接口形式不一样，所以它们的变形机理也是不一样的。因此，在实际的施工过程中，应当对各方面的因素综合的考虑，从而选择合理的措施，降低基坑对周围管线所产生的影响。

[1]刘雪珠,顾蒙娜,吴祥祖,黄新强.地铁深基坑施工对临近地下管线影响的监测分析[A].全国建筑工程勘察科技情报网、内蒙古自治区勘察设计协会岩土分会、全国建筑工程勘察科技情报网华北情报站、中国建筑学会工程勘察分会.2014全国工程勘察学术大会论文集[C].全国建筑工程勘察科技情报网、内蒙古自治区勘察设计协会岩土分会、全国建筑工程勘察科技情报网华北情报站、中国建筑学会工程勘察分会,2014:6.