近地铁隧道基坑开挖保护措施及施工建议

2019-01-27吴伟星

中小企业管理与科技 2019年16期

吴伟星

（中交隧道工程局有限公司，上海100102）

1 引言

随着城市化进程的不断加快，城市人口密度越来越大，对地铁隧道工程项目的建设要求越来越高。从目前我国城市化建设情况来看，城市地铁和高层建筑越来越多，地铁多条隧道相互交错，在隧道附近高层建筑建设过程中深基坑的开挖必然会对已有的隧道结构产生一定的负面影响，影响地铁隧道运行的安全性。因此，必须要设计安全经济的施工方案，做好基坑开挖的保护措施，尽可能地减少对地铁隧道的负面影响。

2 近地铁隧道基坑开挖对地铁隧道的影响

随着我国地铁交通建设技术的不断发展，城市地铁隧道建设项目越来越多，城市人口的增加也使得城市土地资源日益紧张，在运营地铁附近建设的建筑物也必然会越来越多。基坑开挖对周围土体的扰动会引起附近地铁隧道的变形，结合地铁隧道运营特点可以发现，引起隧道变形的因素相对比较复杂，包括临近地铁隧道的加载和卸载、地面区域性的沉降、列车振动、地质条件改变以及隧道之间的穿越施工等。在基坑开挖过程中为了尽可能地减少基坑开挖对隧道变形的影响，必须要采取有效的变形控制措施，做好地铁隧道基坑开挖的保护，保证原有地铁隧道能够顺利安全的运营。在实际开展地铁隧道保护时，需要结合基坑与地铁的相对位置，开挖所处的地质条件以及各工程项目的具体特点等，采取行之有效的地铁保护方案，确保施工方法的可行性和安全性。

基坑开挖对原有已经稳定的土地产生破坏，使附近土体应力场改变，而容易引起隧道结构的变形。对于运营地铁隧道来说，地铁隧道变形所允许的范围相对较小，因此在基坑施工过程和工程设计期间，需要充分考虑到附近地铁隧道的建设情况以及所能承载的土体扰动情况。根据隧道结构的稳定性合理选择基坑开挖位置，比如在隧道结构两侧进行基坑开挖时，坑壁土体的变形容易导致隧道结构产生水平位移。若在隧道结构上方进行基坑开挖，由于上方所覆盖的土的重量减少，容易引起隧道上浮而产生较大的竖向变形。在实际基坑开挖过程中，还需要考虑基坑围护施工地下水位变化、爆破振动等因素对隧道结构的影响[1]。

3 近地铁隧道基坑开挖保护措施以及相应的施工建议

3.1 做好基坑开挖方案设计工作

在确定近地铁隧道附近基坑开挖设计方案时，相关设计人员要对现场的环境特点、气候条件、水文地质特点以及施工影响因素进行全面系统地考察，明确周围地铁站运行情况和受力状态，以不影响地铁结构正常运行和安全性能为基础，合理开展设计工作。根据与地铁隧道之间的距离，选择适合的支护结构，比如在距离相对较远的区段可以采取喷射混凝土、锚拉结构与单排支护桩联合的支护方法，在距离相对较近的区域采取锚拉结构、喷射混凝土与双排支护桩连用的支护结构，保证支护结构的稳定性。在地铁保护线之外设置锚索锚固段，将锚索锚固端头部分控制在地铁保护线之外，在施工过程中需要严格控制锚索的成孔质量以及锚索的长度和角度[2]。

3.2 采取分段分层的间隔开挖方案

在完成支护结构施工后要进行基坑土方的开挖，随着开挖进程的不断推进，临空面逐渐增大，深层土体水平位移以及支护结构的位移都会有一定增大的趋势。为了减少位移对地铁正常运行的影响，可以采取分段分层的间隔开挖方案，使开挖深度满足锚索施工要求，严格控制开发深度。在支护桩混凝土强度达到设计强度的90%且在锚索中施加预应力之后，才能进行土层开挖，在每一层土方开挖时需要清理上一层开挖的土方，然后按照施工顺序与施工流程进行分块分层的开挖，采取对称跳挖的方式，避免周围地质结构发生突变，保证基坑和地铁区间隧道的安全。每层土方挖掘深度不应该超过三米，每一层土方挖掘完成后需要等待一天并结合基坑监测的数据，判断是否进行下一层土方的挖掘。一旦检测数据超过极限值，则需要立即停止挖土并进行土方回填，检测波动原因。

3.3 对桩间土进行适当处理

在支护桩施工完成之后，对桩间土进行混凝土喷射可以保证土体的稳定性以及整个支护结构的稳定性，避免施工过程中支护结构对地铁正常运行的影响。用锚索锁定支护桩冠梁并使其达到一定强度后才可以进行基坑开挖，基坑开挖与桩的距离应该不小于十厘米，保障支护桩间土体的稳定性。基坑桩与桩之间采用混凝土喷射护壁方法，分两次喷护，随挖随喷。