地铁车站深基坑施工对邻近建筑物的影响

（安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司，安徽合肥 230088）

地铁是解决现代城市交通拥堵、缓解建设用地紧张问题的重要途径，我国很多城市在现代化发展过程中都加大了地铁工程的建设力度。但是为了便于人们的出行，一般需要在人口稠密地区设置地铁车站，客观上造成地铁车站工程周边区域内往往存在大量既有建筑物。地铁车站深基坑工程的施工会直接影响邻近建筑物基础结构的稳定性以及安全性，或者造成邻近建筑物出现结构变形的情况，给人们的生产生活带来较大的风险隐患。因此必须充分了解地铁车站深基坑施工对邻近建筑物的影响，加强对邻近建筑物的变形监测，采取针对性的加固控制措施，避免出现严重的安全事故，确保邻近建筑物以及地铁车站深基坑施工的质量安全。

1 邻近建筑物受地铁车站工程深基坑施工影响分析

由于地铁车站通常位于人口稠密且存在大量建筑物的城市繁华区域，在其深基坑工程的施工过程中对土体的扰动破坏不仅会对深基坑工程的施工安全造成较大的威胁，而且影响还会向周边区域传导，影响邻近建筑物地基土体结构的稳定性[1]。同时，在很多深基坑的施工中都需要采取降排水措施，地下水水位会产生较大变化，也会对邻近建筑基础结构的稳定性产生不利影响。此外，在地铁车站深基坑的开挖施工过程中，如果出现超欠挖问题，或支护结构强度不合理，也会对深基坑工程的施工安全以及邻近建筑物的安全带来较大的影响，导致邻近建筑物的框架结构变形，造成建筑物出现裂缝或者沉降变形等问题，威胁居民以及相关人员的人身财产安全，因此必须采取有效的控制措施。

2 地铁车站深基坑施工对邻近建筑物的影响

2.1 地铁车站工程基本情况

地铁车站工程属于三层地下岛式结构，工程宽度约为20 m，长约为120 m，该工程项目区域周边有建筑物存在，建筑物为砌体结构，与地铁车站深基坑工程相距仅1.5 m。同时该工程区域范围的土层结构较为复杂，且地下水水位埋深基本在1.3～5.5 m之间，埋藏较浅，不仅加大了深基坑工程的施工难度，也会在深基坑降水处理时对邻近建筑的稳定性产生不利的影响。

2.2 地铁车站深基坑施工对邻近建筑物影响的控制方案

在地铁车站深基坑工程施工准备阶段，应全面收集工程区域的地质水文资料，并结合邻近建筑物情况以及深基坑施工工艺等对建筑物状态以及其在深基坑施工过程中可能存在的风险隐患进行科学评估。委托专业检测机构根据我国相关的技术标准对邻近建筑物的安全性进行检测分析，以确定影响控制限值，为控制方案的制定提供可靠的参考依据[2]。

在该地铁车站深基坑工程中，由于建筑物与在工程区域相邻距离较近，且该区域土层结构相对复杂，深基坑施工会扰动原土体结构的稳定性，可能导致邻近的骑楼建筑出现沉降变形情况。因此决定应加强对该邻近建筑物的动态检测，在深基坑工程施工中应通过设置双排搅拌桩方式阻断施工影响传播路径，同时应合理设置基坑支护结构，加强对开挖施工以及爆破作业的控制管理，对邻近建筑物结构进行加固，减少深基坑施工对建筑物的影响。此外，还应制定科学完善的应急处置预案，以增强应对突发情况的能力。

2.3 加强深基坑施工过程对邻近建筑物的动态监测

在地铁车站深基坑工程的施工过程中，应积极采用先进的信息化技术，对邻近建筑物的沉降、建筑墙体水平位移或变形、深基坑支护结构和围岩的稳定性以及地下水位变化等进行动态监测，以及时准确掌握施工现场以及邻近建筑物的变化，为制定影响控制方案以及采取有效的控制措施提供可靠的参考依据[3]。在该地铁车站深基坑工程的施工实践中，应根据邻近建筑物的实际情况，选择承重墙以及走廊立柱等关键位置设置监测点，结合深基坑工程不同阶段的施工特点合理确定监测点的数量以及布设位置。在监测中应详细记录观测数据、观测时间，并绘制邻近建筑沉降变形曲线图，对观测数据进行分析，以确定最大沉降值以及其发生点位和时间，判断建筑物结构的稳定性。

3 地铁车站深基坑施工对邻近建筑物影响的控制措施分析

3.1 科学阻断深基坑施工影响传播路径

由于在该地铁车站深基坑工程南侧约1.5 m处有一骑楼建筑存在，因此应采用深层搅拌桩技术阻断深基坑开挖施工扰动的传播路径，以减少对该邻近建筑物的影响。在深层搅拌桩施工时应采用双排布局方式，且深层搅拌桩规格应控制在Ф600 mm@400 mm，对地面到不透水层下方约0.5 m的范围进行加固。根据该工程区域的土层结构特点，桩长应控制在10～12 m。通过施作深层搅拌桩可以加固深基坑工程外侧的土体结构，具有一定的止水效果，同时可以利用其作为建筑物与深基坑工程间的隔断墙结构，以减少深基坑施工过程中对土体扰动影响的传播，保证邻近建筑物基础结构的稳定性。

3.2 合理设置深基坑工程围护支撑结构

在该地铁车站深基坑工程的施工过程中，应采用地下连续墙结合钢管内支撑作为其围护结构，其中钢管规格应控制在Ф600，而地下连续墙规格则应为Ф1 000。在制备护壁泥浆时，应根据工程区域土层结构特点以及工艺要求合理确定泥浆配比，避免在施作过程中出现塌孔的情况，影响邻近建筑物的稳定性。同时在开挖槽段施工时，应在施工开始阶段选择低锤密冲技术，严格控制从地面到地下5 m内提锤高度，一般该范围内的提锤高度应在5 m以内，以降低振动幅度。在施工过程中还应加强对槽段开挖垂直度的控制，避免出现明显的偏差，影响邻近建筑物安全。此外，在该地铁车站深基坑工程的施工过程中，根据施工现场的实际情况对地下连续墙长度进行缩短调整，有效减少了连续墙单独槽段的实际长度，使施工速度加快，客观上降低了连续墙施工扰动对邻近建筑物的影响。在槽段施工中应按照隔三打一的原则进行跳打作业，以加大跳打距离，避免砂层中槽段出现坍塌问题，有利于控制跳打施工对邻近建筑的影响。

在地铁车站深基坑工程的施工过程中还应合理设置支撑结构，以提高围护结构以及邻近建筑物结构的稳定性，防止其出现变形现象。在架设钢支撑时应准确把握安装时机，一般应在其设置高程与深基坑开挖标高相距0.8 m时将钢支撑安装到位。

3.3 严格控制深基坑开挖作业

为了减少地铁车站深基坑开挖施工对邻近建筑的影响，在开挖时应采取分层分段开挖方式。在施工实践中应合理控制分段长度，且应根据施工现场土层结构特点确定放坡开挖层厚和层数。在放坡开挖过程中应采取纵向刷坡技术，在开挖的同时进行刷坡作业，严格根据各分层土质特点准确控制边坡坡率。此外，还应在每层间设置台阶，台阶宽度应控制在2～4 m之间。

3.4 准确控制爆破作业

在爆破作业过程中所产生的爆破振动会直接影响邻近建筑物结构的稳定性，因此需要采取相应的控制措施。在爆破施工实践中可以根据松动程度进行区域划分，一般将与地铁车站深基坑围护桩相距2 m的范围设定为弱松动区，在该区域内应采取光面爆破方式，将台阶高度控制在1.5～3.5 m之间，并要做好光爆层的预留工作。

与地下连续墙之间的距离达到2 m以上的区域可以划定为松动控制爆破区，台阶高度控制在2.5 m左右，通过小台阶微差松动方式对爆破作业进行控制，以减少对邻近建筑物的影响。

3.5 加固邻近建筑上部结构

为了减少地铁车站深基坑施工对邻近建筑的影响，需要对建筑上部结构进行加固处理。但由于在该深基坑工程的施工过程中尚有居民居住在邻近的骑楼建筑内，因此只能采取临时性的局部加固措施，并加强对该建筑物的动态检测。加固范围主要是该建筑邻近深基坑工程一侧的走廊，加固对象主要是梁柱结构，在施工时主要采用支撑顶托方式，以促使梁上受力能够及时通过地面以及支撑结构向地面传递，从而达到控制建筑物的基础沉降变形问题的目的。但是这种加固处理方式无法控制地基的沉降问题，只能起到降低建筑物变形速率的作用。因此还需要通过动态监测及时掌握其沉降变形变化，以及时采取应急处置措施。

4 地铁车站深基坑施工对邻近建筑物影响的控制效果分析

在该地铁车站深基坑工程施工的围护结构、支撑结构、土方开挖、爆破作业以及主体结构的施工阶段，均对邻近建筑物的沉降量、变形量等各项指标参数进行了动态监测，一旦发现存在异常情况，及时根据影响控制方案采取相应的控制措施，有效地降低了深基坑施工对邻近建筑物的影响，其最大沉降量始终被控制在允许范围内，保证了建筑物的安全性和稳定性。

5 结语

为减少地铁车站深基坑施工对邻近建筑物的影响，应充分了解施工现场以及周边区域地质条件、土层结构以及邻近建筑物分布等情况，并应在深基坑施工的全过程加强对邻近建筑物变形以及沉降情况的动态监测，准确掌握各项指标参数，并制定科学的影响控制方案，一旦在监测中发现邻近建筑物结构出现异常变化应及时采取相应的控制措施，阻断施工影响传播路径，合理设置围护结构以及支撑结构，加强对开挖施工的控制管理，并对邻近建筑物采取必要的加固措施，以保证建筑物整体结构的安全性和稳定性，为地铁车站深基坑工程施工建设的顺利进行奠定良好的基础。