考古勘探工程邻近地铁施工对既有结构安全性影响分析

赵亚彬

(北京市大兴城镇建设综合开发集团有限公司，北京 大兴 102611)

1 工程概况

工程拟建场地位于北京市大兴区京福路西侧，邻近地铁八号线瀛海站。考古勘探项目位于地铁瀛海站高架桥西侧15 m处，与地铁平行，需进行考古降方作业，主要内容包括平整土地，达到水平后进入考古阶段，由人工使用洛阳铲进行局部设点勘探，预设15个点，洛阳铲直径7 cm，勘探深度约1 m。考古项目范围长276 m，北侧宽为25 m，南侧宽为30 m，整体考古面积约为7 900 m2。施工区域与地铁相互位置关系如图1所示。

图1 考古勘探孔边界与地铁相互位置关系图

2 安全性影响分析

2.1 模型范围

根据考古勘探工程与既有地铁八号线瀛海站及站后渡线的相对位置，考虑工程影响范围，数值模型尺寸为沿既有线路纵向长度380 m，横向长度150 m，土层厚度50 m，安全影响分析模型范围如图2所示。

图2 安全性影响分析范围示意图

2.2 分析内容

(1)建立三维计算模型，模拟考古勘探工程的施工过程，提供既有地铁结构的变形分析结果。

(2)根据模拟计算结果，分析考古勘探工程对瀛海站及站后渡线地铁结构和轨道结构的安全性影响。

(3)对考古勘探工程施工步序、工艺、保护措施等提出建议。

2.3 模型参数

模型中各层土的参数参考地质勘察报告选取，各个土层及混凝土结构参数如表1。

表1 计算参数

3 既有结构变形结果分析

3.1 模拟工序

考古勘探工程由人工使用洛阳铲进行局部设点勘探，预设10～15个点，洛阳铲直径7 cm，勘探深度约1 m。勘探点均匀分布在勘探区域内。根据施工步骤，在模型进行计算时，按15个孔一次打孔完成模拟。15个孔均匀分布在考古面积范围内，模拟为一次施工模式，同时施工15个考古勘探孔。

3.2 变形结果

考古勘探工程的施工过程对既有地铁结构产生一定程度的附加变形，为有效了解附加变形，将分析既有地铁结构的横向变形和竖向变形。为了直观地反映既有结构的变形情况及规律，提取各阶段施工完成后既有结构的变形云图，分析其变形结果。勘探孔施工过程中瀛海站与站后渡线地铁结构的变形规律如图3和图4所示。

图3 考古勘探孔施工后既有结构水平位移云图

图4 考古勘探孔施工后既有结构竖向位移云图

依据上述模拟的计算结果可知，考古勘探孔同时施工造成既有地铁八号线瀛海站及站后渡线地铁结构与轨道结构的变形量均小于0.001 mm，因此根据模拟计算结果可得，考古勘探孔同时施工造成既有地铁八号线瀛海站及站后渡线地铁结构与轨道结构无影响。

4 结论与建议

(1)利用数值模拟手段对考古勘探孔同时施工工况进行计算分析，既有地铁结构竖向与水平变形量均小于0.001 mm，工程施工对地铁结构与轨道无影响。

(2)勘探孔施工须严格按设计图要求施工，严格施工工艺，严格施工纪律，严格管理，施工前须详细做好沿线上下水、电力、煤气、雨水、污水等管线的物探，且在施工中予以注意，确保工程质量、地上建筑物、构筑物及地下管线的安全；并充分考虑其可能给设计、施工带来的不利影响。

(3)严格按信息化施工原则进行施工管理，根据相关规范制定详细的施工监控量测计划，并应充分利用监控量测信息指导施工，严格按照设计方案、施工程序、施工工艺要求进行，不得任意省略。