盖挖逆作法施工地铁车站结构变形及其控制探讨

2018-03-25

城市建设理论研究（电子版） 2018年23期

江苏建科工程咨询有限公司江苏南京 211100

正文：

从目前的分析来看，在地铁车站的施工中采用比较突出的一种方法是盖挖逆作法，这种方法在具体利用中会受到地层条件、周围环境以及盖挖施工车站结构的影响，会导致车站结构周围地层的沉降或者是变形产生较大的差异。另外，在施工中存在着较为频繁的“卸载-加载”作用，车站的结构会发生重力的重新分布，这会导致整体结构的异常沉降，进而给地铁车站造成安全隐患。为了消除此种安全隐患，积极的进行变形的分析并采用有效的措施控制结构的变形意义显著。

一、车站结构的变形规律分析

就目前的具体分析来看，利用盖挖逆作法进行地铁车站的施工，车站结构的具体变形会表现出明显的规律性，而且这种规律性在三个方面表现的十分明显：1）地表沉降规律。为了更好的分析地表沉降的规律，采用实验分析法对地表沉降的历时曲线进行绘制，从曲线图的分析可知各个测量点所获取的沉降历时曲线变化规律是基本相同的，差异仅仅体现在沉降值方面，因此可以将地表沉降和主要的施工步骤进行一一对应。2）中桩沉降规律。对盖挖逆作法施工过程中的中桩沉降历时曲线进行绘制得到沉降变化曲线图，从中桩的沉降历时曲线分析来看，其与地表沉降历时曲线的规律相类似，所以在实际分析中可以利用地表沉降分析的方法做中桩的分析。3）结构底板沉降规律。对结构底板的沉降规律进行分析发现其历时曲线和地表沉降、中桩沉降具有明显的差异性，因此在规律分析中需要做其的独立分析。在分析中发现当地下1层结构和桩共同发挥承重作用的时候底板的隆起量会有明显的降低，之后其会实现慢慢的调整。在地下3层土地开挖的过程中，地下1层与2层会和桩共同发挥承重的作用，此时的底板会有显著隆起。

二、车站结构变形控制

车站的结构变形控制对于车站的安全保证以及车站的后续施工来讲有着重要的意义，因此具体讨论变形控制的措施有重要的价值。就目前的分析来看，要实现变形控制，首先要了解变位分配的原理，基于原理做方法的利用，针对性效果会更加显著。

（一）变位分配原理

就变位分配原理的具体分析来看，其主要包含了三项内容：其一是在开挖中会产生应力的释放，而且各个开挖的步序在一定程度上会产生变形积累，即变位，所以说每一步的开挖活动都会引发既有变形的改变；其二是每一个施工步序的受力转换和应力路径都不相同，所以其对地层以及结构的影响是有差异性的。其三是在不同施工方法基础上确定施工的关键步序，并对施工中地表的结构以及结构总的沉降量在各个施工段进行分配，以此能够实现对结构变形的阶段性控制。

（二）变形控制方法

基于施工变位的分配理论，在实践中要做好车站结构变形的具体控制可以从三个阶段实施：其一是施工前。即在施工之前对结构差异以及变形做模拟计算，从而确定更具针对性的施工方法。其二是在施工中，施工中的变形控制主要采用的是阶段控制原则，即在施工中利用辅助性措施实现结构抗变性的提升。其三是在施工后通过观察确定具体的变形原因，然后基于原因做措施利用。

总结实践可知，无论是在哪个阶段进行变形控制，一项重要的工作不可避免，即对变形控制标准进行确定。从实际分析来看，没有明确的变形控制标准，相应的措施精确性设计不够，结构变形控制措施的利用实效会大打折扣，因此需要确定明确的变形控制标准。就目前的变形控制标准确定来看，主要是通过实验分析法构建变形模型，然后基于模型分析各种情况下车站的结构变形量，依据变形量可以更加准确的对变实际方法利用中的变形标注做设定。

基于变形控制标准，具体的变形控制措施可以从两方面进行：其一是过程控制变形。过程控制变形是整个工程安全施工的核心，分为主动防御和被动防御两个方面。就主动防御来讲，主要指的是通过采用合理的施工方案减少施工对地层的扰动，以此来降低变形的发生率。被动防御主要指的是通过科学化的管理对各项指标做测定并在施工中实施对比控制，以此来明确施工对地层的扰动程度。基于对比分析的具体偏离情况，可以采取相应的技术措施，而现阶段利用比较突出的技术措施有4个：1）地层的协调开挖。通过对车站主体开挖工序的对比和优化分析起初“拉中槽式、纵向整体、对称、分层开挖”的方法，这种方法的利用对于地层扰动的降低来讲有非常重要的意义。2）结构协调施作。对车站整体的结构进行分析，强调结构的受力均衡效果，以此实现整体结构的参与受力，达到减小结构沉降的目的。3）及时支护。及时支护的利用能够有效的提升出渣的效率，桩土之间的相互作用会明显减少，封闭结构的形成会更加迅捷，结构变形问题有效避免。4）沉桩利用和注浆加固。此方法的利用能够稳定车站的结构，对变形控制也有重要的意义。