深基坑施工对邻近高铁桥梁影响研究

文∕向建彬

1 前言

现阶段我国各地开展的深基坑施工工程越来越多，但这就也使得工程施工阶段很多问题的发生频率直线上升。为此，工程团队需要对邻近高铁桥梁的深基坑工程进行考察，分析施工中的常见问题，并寻找出最终的解决方法，从而提升深基坑工程施工的安全性。

2 深基坑施工对邻近高铁桥梁产生的具体影响

深基坑工程是一项施工难度极高、流程繁琐的建设工程，工程团队总是会在该工程的施工阶段面临很多问题，而这些问题如果处理不好就会导致地层不稳定、地下水位上下波动大、地表凹陷等情况出现，而这些情况又会进一步危及邻近高铁桥的稳定性，而高铁桥梁的稳定性又关系到居民出行的安全性。由于全国各地大力开展基础建设，深基坑工程的建设规模越来越大，工程数量也越来越多，很多深基坑工程的施工场地都在高铁桥附近，这就使得深基坑施工波及邻近高铁桥梁，进而影响高铁桥梁的安全运行。地表变形是深基坑施工时发生频率较高的问题之一，工程人员会通过测量地层损失的数据检测地表是否出现变形。一般情况下，如果地表不能排水，那么在施工时就容易出现地层损失的情况；不过，有些时候在地层排水没有出现问题的情况下，土层变化固结也会导致地层损失[1]。

现阶段，工程技术人员已经根据土层变化的情况研究出了很多数据测量方法，但是使用其中大部分方法的前提条件是地层不能正常排水，却没有将土层固结划分到前提条件的范畴之内。同时，尽管以土层非正常排水作为前提条件的测量方法也并不是一步到位的，技术人员必须通过不断验算和调整才能保证最终得出结果的准确率。另外，土层固结之后出现的状况也并不是技术人员可以预知的，因此技术团队难以就土层固结的情况研究出一种全面有效的测量方法。

3 深基坑工程中的常见问题

3.1 工程措施缺乏时效性

由于深基坑工程团队的施工人员素质存在局限性，再加上工程管理者的组织能力不足，故而当工程团队对工程施工阶段的问题实施工程措施时，并不能确保措施的时效性。而对于某些问题，如果没有第一时间采取对应措施，那么就会加大问题的影响力度。

深基坑工程施工示意图

3.2 施工环境存在安全隐患

一般情况下，在工程开工之前建设单位都会对开工条件进行检查，在确保所有条件都能满足后才会正式通知施工团队开始施工。然而，深基坑工程却并非如此。很多深基坑工程的开工都是在紧急情况下，这就导致施工团队所面临的施工环境尚未被完全清理，工程场地中存在大量的安全隐患，从而引发安全事故的概率也会直线上升[2]。

3.3 该类型工程存在大量不稳定因素

深基坑工程属于岩土类工程，但是这类工程普遍存在大量不稳定因素。技术人员无法准确考察实际土层会出现的具体情况，这就导致在工程设计阶段会有很多情况是技术人员考虑不到的，而且工程团队也没有对这些情况做相应的防护措施，进而导致安全事故发生。

3.4 数据误差现象严重

上文中我们提到，很多深基坑工程都是在施工场地尚未清理完全的基础上进行施工的，所以设计团队并不能对施工场地进行全面勘察。同时，工程团队能够考察的区域并不能代表整个土质水文的实际情况。由于深基坑工程一般都是采取招投标的形式来确定工程承包方的，故而很多承包方出于自身利益的原因，会直接将不完整的考察结果制定为正式的勘察数据；在施工阶段如果出现任何问题都需要由施工团队全权负责，给工程施工埋下了很多的安全隐患。

4 减少深基坑施工对邻近高铁桥梁不良影响的有效方法

4.1 设计阶段的预防措施

邻近既有高铁线路的新建交通土建工程，应在设计研究阶段就充分考虑其影响。从多种渠道减少深基坑的开挖覆盖面和深度，例如新建线路选线尽可能远离既有高铁线路、提高承台等地埋结构物、加固软基和换填的处理工艺上减少开挖等多种措施。

4.2 土方开挖

4.2.1 开挖措施

在深基坑施工的土方开挖工作中，工程团队会面临两种不同的情况，一种是纵向分段，一种是竖向分层次。对于竖向分层次的情况，工程团队需要考虑支撑的间距，并提前检查好工程设备的运行情况，在这些因素准备充足之后才能正式开工。对于纵向分段的情况，工程团队需要安排相应人员对工程场地进行全面勘查，并在设计好细致的开挖规划之后才能开工。

4.2.2 具体的准备工作

首先，工程团队必须提前对施工场地进行清理，将杂物打扫干净，以排除影响施工的阻碍因素；其次，在开挖深基坑时，需要抽取地下水，工程团队可以提前设置好相应的排水通道和排水池，同时提前在排水池内预留好沉淀区域，这样就能够确保排水内的固体物质不堵塞水池。另外，由于在后期的施工阶段，工程团队需要监测点来测量和检查相关数据，因此工程团队还要确定监测点的位置。

4.2.3 开挖流程

在土方开挖施工的初期阶段，准备工作是必不可少的。由于不同深基坑工程的施工强度各有不同，所以工程团队可以在建造连续墙时将施工强度作为墙体混凝土相关数据的参考标准。在确定准备工作到位之后，工程团队还要按照工程的实际情况确定施工方法；在开挖工作开始之后，工程团队的管理人员要安排施工工人操作挖掘机进行施工，整个流程必须分层递进；当开挖到一定层数之后，工程团队必须安置钢结构来保证工人的人身安全[3]。

4.3 围护结构

围护结构是为了确保基坑稳定性而建造的结构，所以工程团队必须对围护结构施工予以足够的重视。在围护结构施工前期，工程管理者和审计人员需要对钢架进行全面检查，特别是检查钢架的材料、强度等方面的情况；在安置结构时施工人员还需要将其顺直，以此确保围挡和支撑结构受力正常。其次，工程团队要将剪切传递理论应用到围护桩施工工序当中，在连接支撑结构时提前考虑到基坑回弹的情况，并预留一定空间来应对这一情况[4]。通常情况下，基坑会出现一定程度的变形，但是如果基坑出现了超出预定情况的变形，这时工程人员应该与设计人员进行沟通，尝试以增加支撑轴力的措施改变变形状态；但是对于变形程度较高的情况，工程团队则需要利用被动区注浆的措施来控制围护结构位置移动的情况；而对于支撑轴力超出考虑范围的情况，工程团队可以增加支撑的数量，以此强化支撑的稳定性。

4.4 采用合适的数值模拟方法

在工程技术领域中，ABAQUS 被视为功能最强大的数据模拟软件。深基坑工程的施工人员可以借助这一软件的优势作用，构建不同种类的数据模拟库，从而解决工程施工过程中出现的各种复杂问题。除此之外，技术人员还可以利用这个软件来模拟深基坑施工的实际情况，从而分析出深基坑施工对邻近高铁桥梁是否会造成不良影响。

5 结语

总而言之，在深基坑施工中的很多因素会对邻近高铁桥梁产生不良影响，进而出现缺乏时效性、施工环境存在安全隐患、该类型工程存在大量不稳定因素、数据误差现象严重等问题；而工程团队必须从关注土方开挖的重要性和围护机构等方面入手，采取相应的措施来提升深基坑施工的安全性，从而减少深基坑施工对邻近高铁桥梁造成的不良影响。