道路工程穿越既有地铁结构安全性建议

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摘要:随着我国城市化建设进程的逐步加快，新建工程与既有工程的相互作用及影响日益突出，为了保证既有城市轨道交通设施的安全运行与新建道路工程的顺利实施，以北京某新建道路工程穿越既有地铁9#线为研究对象，分析并确定工程风险点，利用数值模拟方法对施工过程中的风险点变形值进行预测，计算结果表明，车站出入口通道上方管线开槽时引起隧道结构产生0．715mm的上浮变形，桥桩及承台成孔开挖时引起隧道结构产生0．695mm的横向变形。道路与管线工程施工引发的既有地铁结构附加变形值在运营安全允许范围之内，正常施工条件下，采取一定的监测和轨道防护措施，可以确保地铁列车运行安全。

关键词:穿越工程;既有地铁;安全评估;风险等级;数值模拟

1工程概况

新建道路主路结构厚度68cm，局部地基处理深度0．8～1．3m，路基边线与地铁9#线区间段结构外顶竖向净距为8～11．7m，与地铁9#线车站段结构外顶最小竖向净距为1～1．8m。沿万寿路南延东西两侧新建两条雨水管道，采用开槽+自然放坡(1∶0．75)施工方法，管线开槽深度3～3．4m。局部雨水管道与地铁距离较近处采用开槽支护施工，基坑放坡为1∶0．5，采用锚喷网及设置花管注浆加固的方式进行边坡支护。雨水管线位于地铁区间段上方，管线基坑底部距地铁结构外顶竖向最小距离7．1～11m，与地铁车站主体结构最小竖向距离0．5m。

2安全性影响评估结果分析

根据新建道路与管线与既有地铁线路的相对位置关系，划分以下安全风险点。(1)道路管线邻近地铁盾构区间;(2)道路管线邻近地铁车站及附属结构;(3)新建高架桥邻近地铁区间。选用MidasGTSNX软件，模拟分析新建道路及管线施工对既有地铁车站及区间结构的影响，提供既有结构变形结果，评估地铁结构和轨道结构的安全性，并根据行车安全的要求，提出新建道路与管线工程施工时，地铁结构和轨道结构的变形控制标准与保护措施。根据新建工程的施工步骤，按最不利情况将工程施工进行分阶段计算，隧道与车站结构的变形结果如表1所示。

3评估结果与建议

根据对风险点的分析，新建道路及管线施工会对既有地铁车站及区间产生一定的附加变形，附加变形值在运营安全允许范围之内。正常施工条件下，采取一定的监测和轨道防护措施，能确保地铁列车安全运营。

3．1施工建议

(1)施工前应进一步对地铁结构进行物探，查明既有结构围护桩、盾构井等构筑物实际位置，充分考虑其给施工带来的不利影响。管线开槽如需要采取破除原施工围护结构，应采用静力破除方式，减小对既有机构影响。(2)随路管线施工过程中，应按照跳槽开挖方式施工，同时，应尽快回填，减少管线沟槽暴露时间，尽量降低对既有线的影响。(3)上跨车站附属部分管线与车站主体及附属顶板距离较近，施工时不得采用大型机械开槽施工，并严格控制开挖尺寸。(4)出入口附加施工时应该考虑到对地铁客流的影响，提前做好围挡与客流疏导工作。(5)桥梁施工过程中，需对邻近地铁侧桩基采取可靠的防塌孔措施，桩成孔过程保证清孔质量，减少桩底沉渣量，减少后续上部结构加载产生桩的沉降变形。(6)严格按信息化施工原则进行施工管理，充分利用监测量控信息指导施工，严格按照设计方案、施工工艺及工序进行，不得任意省略。

3．2监测建议

(1)施工期间，加强对既有地铁结构及轨道结构变形的监测，做好引进处理准备工作。(2)施工过程中，如果变形达到报警值，采用相应措施，避免位移继续发展，确保既有地铁结构的安全。(3)监测信息及时反馈，监测单位与施工单位建立良好的数据交换机制，监测报告已周报、月报的形式报评估单位。

4结论

随着我国城市化建设进程的逐步加快，新建工程与既有工程的相互作用及影响日益突出，邻近与穿越既有地铁隧道的工程施工，在保证自身变形安全的同时，必须确保对邻近既有地铁隧道的影响在安全合理的范围内。选用MidasGTSNX软件，模拟分析工程施工对既有地铁车站及区间结构的影响。隧道结构最大变形为:车站出入口通道上方管线开槽时引起隧道结构产生0．715mm的上浮变形，桥桩及承台成孔开挖时引起隧道结构产生0．695mm的横向变形。道路与管线工程施工引发的既有地铁结构附加变形值在运营安全允许范围之内，正常施工条件下，采取一定的监测和轨道防护措施，可以确保地铁列车运行安全。

参考文献:

［1］苏涛．地铁隧道结构监测与安全评估综合研究［J］．铁道勘察，2019，45(05):8－13．

［2］孙会勇．某项目深基坑开挖对地铁结构影响的风险评估［J］．建筑机械，2019(07):105－109．

［3］钟颜开．基坑工程影响下的邻近地铁隧道结构安全评估方法与应用［J］．城市勘测，2019(01):205－208．

作者：郭林峰 单位：北京市建设工程质量第三检测所有限责任公司