深基坑施工对紧邻地铁区间隧道结构影响评价分析

周鹏

摘要：本文主要分析了深基坑施工对于紧邻地铁区间隧道结构的影响评价及分析，重点介绍了深基坑施工对于地铁区间隧道结构的变化。对于深基坑施工带来的影响分析不仅可以为后期的地铁建设提供可参考的因素，而且可以为建设项目带来一定的交通便利条件。但具体的影响效果还是要参考对深基坑施工的影响评价分析。

关键词：深基坑施工；地铁区间；隧道结构；影响评价分析

引言

我国城市化进程提速带来很多城市问题，这些问题中交通问题最为突出，各大城市开始将地铁建造视为解决城市交通压力的重要途经，目前我国大陆城市中，已有地铁项目立项的城市有37个座，主要为省会或周边大城市，都有一定的历史，地铁线路都需通过老城区或中心城区，这些城区往往都会有新建高楼，其深基坑的开挖往往会对地铁的区间隧道结构产生影响，如何尽可能减少其对地铁区间隧道结构的不良影响，已然成为城市深基坑施工中重点关注的问题，而施工区土体变形位移控制成为其关键施工技术，为保护地铁隧道区间、相邻管线，需对深基坑施工对紧邻地铁区间隧道结构影响进行系统准确的评价。

1、深基坑施工对地铁区间隧道结构主要影响

城市建设活动特别是已建地铁的隧道之上或两侧的深基坑开挖，需要进行桩基础、地下连续墙、深搅桩、基坑开挖等施工，这些施工会引起周围土体变形，如坑底的回弹或隆起、支护后土体的侧移和沉降等。土体的变形会影响邻近地铁隧道结构的应力和应变，严重时会危害到隧道结构的安全和使用功能。

1.深基坑施工对地铁区间隧道结构主要影响方向

据有关调查显示，在我国的深基坑施工过程当中，总是会或多或少的对周围的地铁区间隧道结构产生一定的积极或消极的影响，但是由于这种影响的存在也对于施工建设的开展产生反作用。所以基于深基坑施工对于紧邻地铁区间隧道结构的影响评价分析可以在掌握一定的理论基础上，实现最大化的双赢局面。基于这种影响因素进行分析、评价、整改施工项目，也是利大于弊的。下面对于具体的深基坑施工带来的对周围地铁区间隧道结构的影响方面展开详细的论述。

1.1 影响因素

从以往工程经验看，深基坑施工导致地铁区间隧道结构产生附加沉降和变形的原因很多，其中主要原因有三：一为环境因素，即深基坑开挖过程导致区间隧道结构周围的地质条件、水文条件、地面荷载等环境发生改变；二为深基坑支护设计方案没有考虑土体变形对地铁区间隧道的影响；三为支护施工方案的影響。

1.2 变形危害

由于深基坑施工导致的土体变形过大，会引起坑外土层出现不同程度的沉降，而地铁区间隧道也在发生沉降的土层中，会随土层沉降而沉降，另外深基坑开挖施工中围护结构侧向水平位移也会使地铁区间隧道出现附加变形和应力，如果隧道无法抵挡这些附加应力和变形，隧道将出现错位、变形，或彻底损坏。

2、实例分析

某基坑工程采用人工挖孔桩支护形式，其与地铁隧道结构净距最小约5m，基坑深20m。

2.1人工挖孔桩的影响分析

一般而言，在不同的深基坑施工过程和施工方案当中，人工挖孔桩是存在利用程度较高的一种建设方式。人工挖孔桩的具体施工方式的最大特点就是人工挖桩的地点距离地铁区间隧道结构中隧道外壁较近，大约在5米，但是人工挖桩的桩体实际深度要低于地铁隧道的深度。这样一来，人工挖孔桩深度上会对地铁区间隧道结构产生一定的影响。具体的影响方面在于地铁区间隧道结构的宽度以及隧道的深度。但是最直接和深刻的影响方面则在于人工挖孔桩对于地铁区间隧道外壁以及其他结构的受力产生影响，导致地铁内部隧道结构的不稳定。而且当人工挖孔桩的后续施工继续进行，就会导致其他的外部压力对于地铁隧道结构产生不良影响，甚至会使得地铁隧道的结构产生一定的迁移、变形，并最终影响到地铁区间隧道的安全和建设。

2.2深基坑施工影响

在上文中提到的人工挖孔桩带来的对于地铁区间隧道结构的影响程度毕竟只是较小的方面，当真正的深基坑施工开始进行，会很大程度上给地铁区间隧道结构带来更大的挑战。一般而言，深基坑的施工深度大概保持在20米左右，具体的差距和误差不会太大，但是地铁实际上的隧道建设深度远远达不到这个数字，所以从某种程度而言，当人工深基坑施工建设之后，其紧邻的地铁区间隧道就处于一个半悬空的状态，这样不稳定的外部构造对于地铁的隧道安全是极为不利对的。而且，在另外一方面，紧邻地铁区间的深基坑施工项目也会对于隧道产生一定的压力，再结合上文中的人工挖桩的压力，这样对于地铁区间隧道结构而言是不利的事情。除此之外，深基坑施工建设还会对于地下水位的高度和变化产生一定的影响，而水流的变化也会导致紧邻的地铁区间隧道结构的变化。具体的影响程度见表1.

2.3 三维数值模拟评价分析

上面已经对深基坑对于紧邻地铁区间隧道结构的影响方面进行了大致的分析，可以看出，深基坑建设的影响主要在于人工挖桩和深基坑施工。在具体的基于深基坑施工产生的对紧邻地铁区间隧道结构的影响评价进行分析时，除了结合影响因素外，还要结合不同的评价方向，实现对于深基坑施工影响结构的准确掌握。下面对深基坑使用对紧邻地铁区间隧道结构的影响评价分析方面展开详细的分析。

如果把人工挖桩和深基坑施工看成是对紧邻地铁区间隧道结构最主要的影响因素，那么进行三维数值模拟评价分析就是具体的影响评价防止办法，可以有效地建设、预测和了解相关的深基坑施工的影响结果和具体的施工过程分析。所以，展开基于三维数值模拟的评价分析，可以实现对于深基坑施工条件以及对紧邻地铁区间隧道结构的建设环境进行大致的分析，进而在了解相关地质构造的基础上实现对于深基坑施工环节的把握。

3、总结

随着我国地铁在越来越多城市的兴建，深基坑施工对地铁隧道的结构影响现象将越来越多，就需要在基坑方案设计过程中，对施工现场的地质条件、周围建筑物、地下管网等因素综合考虑，采取有效的措施，特别在基坑开挖中后期，加强监测，控制土层的变形和应力，确保邻近区间隧道的安全。

参考文献

[1]金芳艳.分析深基坑施工对紧邻地铁区间隧道结构影响[J].资源信息与工程，2018，33（5）：152-153.

[2]张文博，余建.深基坑施工对紧邻地铁区间隧道结构影响分析[J].商品与质量，2018，（7）：129，147.

（作者单位：南京地铁运营有限责任公司）