基坑施工对自身及既有地铁结构的影响分析

郭建飞

摘要：一般来说，基坑的施工会对自身及既有地铁结构造成一定的影响，一般会因为开挖的荷载而产生一定的变形，进而对地铁结构的安全性和正常使用的性能造成影响。本文主要是对基坑施工的理论计算、数值模拟以及监测分析进行重点关注，继而探讨了基坑施工对自身及既有地铁结构的影响。

【关键词】基坑施工；既有地铁结构；影响

随着我国城市化建设的的不断发展，人们的生活水平得到了进一步的提升，各城市运营的地铁线路也越来越多。在进行地铁施工的时候，周边的基坑会对自身及既有的地铁结构造成一定的影响，有可能会产生一定的变形进行造成的一定的损坏。因此为了更好的对地铁结构安全性和稳定性进行保证，需要在基坑施工前对其安全性进行重视。

1.基坑工程的影响因素

普遍来说，基坑工程一般会包括支护结构、降止水、土方开挖和回填等等。基坑工程对地铁结构的影响与地铁结构和基坑工程本身都有着非常重要的影响，主要的影响因素有基坑的规模、围护结构的形式、地基的加固方式、土方的开挖顺序与方式等等，这些都与基坑施工的安全性和稳定性有着非常直接性的影响，必须要加强重视。

2.基坑施工对自身及临近地铁结构的影响

在运营的地铁周围进行基坑施工的时候，比较容易因为荷载的变化出现一定的变形，即对原有的工程的稳定性造成影响。一般来说，基坑施工队运营地铁的影响的主要原因就是新建的基坑工程比较容易引起围岩应力的变化，进而引起一定的力学变化。在对基坑进行建设的时候，各种桩基础、基坑开挖等等行为，都会引起坑底的回弹，进而引起土底的侧移和坑外的地面沉降等等，这些变化都会对既有的地铁结构造成影响，甚至会影响到其正常的使用性能和安全性。地铁结构本身就是一种地下开挖的工程，一般会在建成之后会趋于一定的稳定，但是有时候会因为隧道衬砖与周围的土体刚体有所不同，如果在周围进行基坑的施工，就会让周围的土地与隧道出现一定的不协调现象。其中变化的主要内容就是，开挖的基坑会使得围护的墙体向坑内产生一定位移，与此同时墙外的土体会产生相应的变形，在开完深度不断增强的情况下，墙外的土体位移也会伴随着围护结构的变形的增加而继续增加，进而向外传递变形的力，继而在施工工程的不断变化中出现更大的变化，严重的时候还会产生一定的崩坍。

2.1理论计算

基坑工程的理论计算方法主要可以有几种，分别是残余应力法、Peck 经验曲线、两阶段应力分析法，这些方法可以更好的协助基坑施工的建设，促进地铁建设的稳定性和安全性。

2.2数值模拟

数值模拟可以对每个施工的状况进行完整的模拟，对其中的隧道变形个受力的状态都可以进行模拟。通过与实际的施工情况进行结合，在对基础的参数进行分析和计算之后，对地区经验、工程经验进行实测来合理的确定基坑施工的安全性。

2.2.1基坑工程对侧邻既有地铁结构的影响。与相应的工程进行结合，并且采用有限元的模型对基坑工程的影响因素进行分析，进而对坑内外水泥土桩加固对地铁隧道的影响进行探讨，同时还要结合实际工程的具体应用，对软土基坑引起的邻近地铁隧道变形进行分析。通过一系列的数值模拟对既有的地铁结构进行分析，继而对基坑的实际施工进行一定的基础支持，促进基坑施工的安全性和稳定性。

2.2.2降水对邻近地铁隧道的影响。通过采用FLAC3D 软件来进行降水的模拟，进而对其影响隧道变形的内容进行分析。因为降水会对隧道的竖向位移和水平位移造成影响，因此不能忽视降水对地铁隧道变形的影响。在进行研究的时候，采用有限元的方法与相关的理论进行结合，进而对降水水位、抽水层次、降水时间及方式等对地铁隧道的沉降的影响进行一定的探讨。

2.3监测分析

对于不同施工阶段的地铁隧道要进行不同行的监测分析，在地铁隧道的沿线进行基础的灌桩和基坑围护施工的时候，会让隧道产生一定的沉降和变形，因此对相应的基坑工程和既有的地铁结构进行监测和分析是非常重要的。基坑的支护结构要选择具有足够刚度的结构，最好是选择内撑式的结构，如果场地受限的话，就可以选择双排桩支护的体系进行施工，并且要加强对其的控制。一般来说，对地铁的施工进行监测是比较重要的内容，人工监测会受到地铁运行时间的限制，不容易与基坑施工实现同步的監测，而使用自动化的监测可与进行全天候的动态监测，并且有较强的可靠性。对于地铁隧道的建设来说，要采取更高要求的仪器设备，同时还要对监测的方法进行改进，进而对监测的准确性和有效性进行提高。

3.结束语

综上所述，基坑的开挖容易引起周围地层和地铁结构的变形和沉降，这与基坑的土方开挖量、地铁结构的相对关系有着非常大的影响，而且也受到基坑围护体和地铁自身刚度的影响，必须要对其进行重视，要对更多的工程经验和地区经验进行集合，通过科学的方法和合理的监测手段，进而保证在基坑施工时，减少对周围地铁结构的不利影响。

【参考文献】

[1]翟超，陈涛.基坑施工对自身及既有地铁结构的影响分析[J].水利与建筑工程学报，2019，17（01）：174-178.

[2]张祁，张敏.基坑施工对紧邻地铁结构安全性的影响分析[J].水利与建筑工程学报，2018，16（05）：72-77.