熊志华
深圳市勘察测绘院有限公司 广东深圳 518000
摘要：为了保证城市轨道交通线路的正常运营，必须对地铁隧道结构及周边环境进行安全监测，以确保施工的科学性、安全性和全面性。以佳兆业金融中心为例，对具体施工方案及地铁隧道结构和地铁附属结构变形的检测结果进行完整化的分析。大致可以得出以下几点结论：其一，要科学严谨控制临近地铁侧线路的基坑施工，选择合理的基坑设计方案，保证施工全过程的安全性要求；其二，临近地铁线路侧的施工要分段完成，对于部分施工难度较大的区间要适当增加支撑，在加高支护刚度的基础上加强基坑的挖掘深度，保证施工时有一定的土台，这样就有效地降低了基坑支护结构和隧道结构的形变。
关键词：隧道结构；支护；基坑工程；监测
随着地下空间的大规模人力利用，很多基坑工程的施工对临近地铁隧道结构产生难以避免的影响，基坑的挖掘对于周围土地的应力结构会产生相关比例的变化，会使得隧道内侧的内力和形状发生同等规模的变化。在具体的施工中，基坑的围护结构不能超出规定量值的内力标准和形变标准，否则就会对地铁运用产生安全隐患。所以，针对基坑的物理变化状况，我们在进行工程监测时，一定要采取先进的监察手段，通过严谨地控制措施来确保地铁线路的运营安全。
一、工程概况
工程规划建设一栋52层超甲级办公塔楼，5层商业裙楼及4层地下室，位于深圳市深南中路和上步南路交叉口西南部，北侧为正在运营的地铁1号线，距科学馆站主体结构约29m，左线中心线约33.1m，西北角地铁科学馆站3号出入口和风井已进入用地红线范围内2.0m；东侧为正在施工的地铁6号线。工程的基坑总周长为510m，挖掘面积为12000㎡，开挖的深度为22m。施工场地整体较为平稳，开阔，目前已完成基坑土方开挖工作。
二、施工的客观条件和环境
（一）地质
施工的地址环境属于剥蚀残丘地貌，场地走势较为平缓，地质结构稳定。施工场内的土层状况主要为杂填土，场地的地下水纯净等级为国家二级标准，水位在5.00～6.70m深。具体的土质报告为表一所示。
（二）周围环境
本次施工的基坑周围环境比较复杂，地下管道很多，东侧有在建地铁，南侧有居民小区，西侧有道路及居民小区，北侧有项目地铁，为安全质量特级保护区。
地铁的区间隧道结构深度主要是2.8m~6.2m，结构主要指向于临近JK-1、JK-2区段的分离潜埋结构，采用的是复合型的支护，包含防水层、锚杆等专业防护；临近JK-3区段为马蹄形的分离结构；临近JK-4，JK-5为明挖结构。隧道底部的物理地质状况为黏性土层，主要分为可塑和硬塑这两种粉质层。因为地下轨道在施工中已经出现了不可抗力的自然破坏现象，所以地铁部门在地铁线路周围的环境上进行了保护措施，严格确保地铁线路的平稳运行。具体参考表二。
图一
三、施工过程的技术难点
对于已经参与商业运营的地下轨道交通，其对形变的控制极其严格，因为形变的状况会给隧道的安全因素造成直接影响，因此主要参考当下正在编写的《城市轨道交通安全结构保护技术规范》，当下正在运营的地铁隧道结构应该按照下列要求进行保护：其一，地铁隧道的整体结构、降水量以及水平位量都要严格参照标准数值要求，不能超出任何数值。水量应该小于20毫米，隧道的收敛值应该小于20毫米，隧道整体结构的形变半径应该大于15000米，弯曲率小于或等于2500分之1；其二，地下轨道运营的线路要求两轨道横向高差小于4毫米，轨道的高度大于4毫米；其三，要参照质量安全指南，严格控制施工过程所引发的地下轨道隧道外壁负荷值小于等于20兆帕。参照以上这些标准界限的形变数值，这就要求设计方必须在所有阶段的基层支护和挖掘方案中都严格参照要求，选用科学合理的施工参考数据，进行全面化、精细化的施工建设[1]。
四、工程设计的要点
（一）基坑支护设计要点
基坑支护应该首要考虑到基坑特点和地质条件，然后综合考虑周围的建设环境、施工环境以及政府城建因素等等，采用立体化的施工形式向基坑进行分区的支护工程。这主要包括地连墙、支撑梁施工等。因为本工程的基坑挖掘面积很大，与城市地铁隧道的北线相邻，所以基坑的挖掘工程一定要注意先后顺序的问题，为了避免地下工程对城市地铁结构产生影响，所以在本基坑从东往西划分JK-1到JK-6这几个顺序，依序开工，在保证围护结构的硬度标准上，尽量减少工程的造价开支。
在具体的工程中，因为涉及到工程规划的商业部分，并且其部分临近地铁，因此在进行隧道外壁的挖掘作业时，需要保证开挖边线的最小水平纯净值，一定要保证形成一个封闭性的止水工程环境。其次，因为工程临近地铁隧道，所以在具体的工程建设中一定要在隧道外壁上挖掘距离基坑最小水平数值的结构，强化对基坑的形变控制，强化上步骤的止水工程，不仅如此对于基坑开挖的深度、支护结构等同样需要协调好与地铁隧道外壁的数值关系，要选用与明挖结构相协调的工程设计。
（二）基坑的施工控制
为了减少水平方向上对地铁隧道结构所造成的不好影响，因此在具体的基坑施工进程中一定要严格保障工序的科学性，要严格遵守分区施工、分层施工以及分块施工，充分落实对称和限时的施工原则，利用好空间效应原理进行具体的基坑施工。针对基坑北侧的地铁线路，具体基坑施工的方案如以下几点要求：其一，要保证采用盆式的挖掘方式，并且距离地铁上层要有一定的深度，形成中间地势的临时支撑结构，对临近地铁的最近土体进行后挖掘工程。对于单土体挖掘后无围护支撑的实践应该缩短在24小时以内，最大程度减少对地铁工程的影响；其二，在近距离的挖桩工程中要严谨采用科学的跳挖方式，强化对桩的质量监控，杜绝出现塌方事故；其三，在基坑工程的深化进程中，一定要加强对北侧维护结构形变监控，因为该侧结构的形变会直接影响到地铁隧道结构的水平测移；其四，在基坑工程的深化进程中还要加强对临近地铁隧道区间结构的形变监控，并及时反映地铁隧道结构的形变状况，最大程度地监控地铁运营的安全实况[2]。
（三）基坑围护结构的形变状况分析
在具体的施工进程中，对基坑围护结构的形变状况监测主要进行三种监测方向，第一种是监测基坑围护结构的位移数值，第二种是监测基坑围护的内力状况，第三种是监测地下的水位数值。这三种监测方向必须同时在施工监测中运行，必须要严格遵循国家的施工标准，这样才能够保证施工进程的安全性。因为本文中对于水位检测孔的数值监测比较模糊，因此对水位监测的数值结果本文不做相应论述，主要是进行第一种方向的位移监测来评测基坑的总体状况。具体对于本工程的基坑围护位移监测点而言，我们主要在周边建筑物来按点设置，地面沉降点数为11点左右，建筑物沉降点数为62左右，基坑桩顶沉降点数为26点左右，在土体的的侧向位移孔上设置两个隧道布置，其余均按照均匀排列。在进行完这些监测工程之后，我们发现基坑围护的内力状况变化数值很小，因此可以得出结论，最大量的形变数值小于警戒数值，相关基坑围护结构形变监测和保护工程均取得了良好的成绩。
下转第70页 （四）相关施工建议
首先，在具体的施工之中建议采用地连墙的支护结构，这样更加便利了基坑的挖掘工程，同时，在进行挖掘的过程中还需要预留土台，这样能够最大程度地避免对地铁隧道外壁所造成的形变影响；其次，在具体的基坑挖掘施工中，要采取分块施工、分条施工的挖掘方式，保证挖掘时预留土台，遵守平衡原则和时限原则。最后，对于工地土方的挖掘一定要与支撑交替进行，保证基坑的稳定程度和周围环境的稳定程度。
五、结语
综上所述，因为基坑和地铁隧道主要出于黏土性的地质层下，因此其极易受到水分渗透的影响，因此在具体的基坑施工中一定要做好止水防护措施，要强化对水渗透、地下水位的检测力度，避免基坑底部受到水因素的影响，严禁杜绝出现因水分浸泡而导致基坑底部岩体的构造变化以及扰动。另，因为本文研究的项目中存在着检测孔损坏的问题，所以本文的水分监控没有实际意义，但是现实的相关工程一定要注意好水位检测，保障基坑的稳定程度。最后，只有在具体的施工之中立体化结合城市商业构造、城建规模以及公众化建筑的发展状况，才能够在实际施工作业中深入研究基坑支护设计状况，所以在施工之中必须加强对基坑设计方案的研究、对支护技术和运营铁路线路隧道外壁的构造形变分析，综合地完成工程输出，保证工程的安全性、质量性和商用性。
参考文献：
[1]刘永伟. 紧邻地铁隧道深基坑支护技术及监测分析[J]. 工程技术：全文版，2016（8）：00080-00080.
[2]吴圣贤. 某地铁区间隧道结构受紧邻深基坑施工的影响分析[J]. 工程技术研究，2017（5）：159-160.
论文作者:黄允
论文发表刊物:《防护工程》2018年第25期
论文发表时间:2018/12/6
标签：基坑论文; 地铁论文; 结构论文; 隧道论文; 工程论文; 数值论文; 状况论文; 《防护工程》2018年第25期论文;