深基坑开挖对地铁隧道纵向影响研究

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摘要：深基坑开挖会导致临近既有地铁隧道的稳定性受到不利影响，致使其产生多种变化，从而造成地铁隧道出现内力与变形的不良状况。文中以此为出发点，首先阐述了地铁与基坑相互关系，其次介绍了地铁隧道监测的相关内容，然后进行隧道变形实例分析，最后分析了地铁隧道后期监测中的变化。

关键词：深基坑开挖；地铁隧道；监测

1地铁与基坑相互关系概况

1.1工程概况

上海市外高桥徐汇俱乐部有限公司公寓式办公楼、配套商业改扩建项目。9000m2是其占地面积,22850m2是其总建筑面积。该地块B区基坑开挖深度为9.5m,其基坑面积为2544m2［1］。

1.2该段地铁概况及相互关系

在该段地铁中，其直径是5.2m，在圆形隧道的范畴内。-14.107m为地铁隧道底标高，16.5m为地铁车站宽度，-1.672m为其车站顶板最浅标高，其结构在单跨折线的范围内。从本工程的角度分析，其核心内容是正在运营的地铁区间隧道和地铁车站的变形保护要求等级高。

2地铁隧道监测

2.1监测内容

本工程监测设置主要涵盖了以下几方面内容：其一，上下行隧道结构垂直位移监测；其二，隧道结构平面位移监测；其三，上、下行线隧道结构收敛变形监测［2］。

2.2监测方法

2.2.1沉降监测在沉降监测的整个阶段里，将电子水准仪作为主要的仪器设备,在高程传递的作用下,从而对所有沉降点的高程产生清晰认识,使其与起始高程进行合理比较,从而明确到具体的变化量。

2.2.2收敛监测在测量的过程中，将全站仪放置在合理位置，从而针对两直径位置进行测定，两直径测量点的标系没有明显差异性，利用坐标计算出两直径端点间的直线距离。

2.2.3平面位移监测将影响范围之外的区域布设控制点作为最佳选择，查看沉降点与观测点之间的距离有无出现波动，其作为比较对象，与开始值进行对比，确保可得出倾斜量与倾斜方向。2.3监测范围由于本工程开挖深度较为明显，具有很大的基坑，与地铁结构并没有较远距离，对上述特点进行综合考虑之后，从而明确到本项目的监测范围，在总监测范围中，150m为其上行线隧道，155m为其下行线隧道［3］。

3隧道变形实例分析

3.1基坑开挖施工过程

基坑开挖施工过程具体分为六个方面：第一，B区土体开挖划分为三批：首先对第一道吃撑顶和地表的高度进行标注，其次是第一道支撑顶到第二道支撑顶,然后以第二道支撑顶作为起点，直至坑底。第二，充分运用支撑、开挖、平衡、对称、分块、分层等时空效应原理。第一批土体利用开挖方法挖取到第一道支撑顶，开槽施工时需要第一道水平平砼支撑。第三，当砼支撑达到设计强度标准时，对第二批土体进行分块及分层开挖，同时按顺序挖取1-1~1-6块分区土,然后对地铁区域的土体实施开挖［4］。第四，利用盆式挖土方法对1-1分区进行开挖，根据土方开挖完成的时间到支撑浇筑，必须保持在三天之内。1-2~1-6分区采用的方法与上述相同，但根据土方开挖完成的时间到支撑浇筑，应保持在两天之内。第五，第三批土方开挖方式与上述土方开挖方式相一致。但所有分区垫层必须进行边挖边浇，土方开挖完成时间到一期底板浇筑完成时间，必须保持在六天之内。

3.2开挖第一层土方及支撑

地铁隧道在第一层土方开挖与支撑施工过程中，并未产生较大的影响。

3.3开挖第二层土方及支撑施工

地铁在开挖过程中，行线未出现较大的变化，沉降量最高为-0.55mm;同时沉降最为明显的即是下行线隧道，沉降量达到-1.56mm。基坑开挖,会直接影响到地铁侧上行线,1.2mm为隧道向基坑最大偏移量，下行线依旧可保持原有的稳定性,0.5mm为最大向基坑偏移量［5］。依据上述分析了解到，道床下行沉降比其他沉降更大，-4.43m为其最大累计沉降值，需在观测方面进行不断加强。通过隧道收敛值可以了解到，随着基坑开挖的不断推进，其形状也会产生变化，最终形状与“横鸭蛋”较为相似。

4分析地铁隧道后期监测中的变化

依据上述内容能够了解到，当基坑开挖环节结束后，整个隧道道床均上台，此现象特点呈现不断明显的趋势，在后期并不会产生很大变化，但依旧难以恢复到原有状态。基坑开挖环节结束之后，地铁隧道收敛将会受到不同程度的干扰。

5结论

通过上述研究可得出以下结论：在支撑保持稳定性后，各项指标不会产生多种波动；当底板浇筑结束之后，更能衬托出此现象，表明浇筑底板、支撑直接影响着位移控制的稳定性，对此方面具有关键性的作用。但在此同时，能够对隧道变化的趋势产生明确的认识，当基坑开挖深度逐渐增强时，隧道道床上台，其形状与“横鸭蛋”较为类似，并慢慢倾斜于基坑，在此之后，基坑底板浇筑，隧道各项指标将逐渐回到原有状态。

参考文献

［1］张琳.深基坑开挖对临近既有地铁区间隧道的影响分析［J］.福建建设科技，2020（06）：27-30，42.

［2］张勇.邻近既有地铁隧道的深基坑施工安全风险评估与控制研究［D］.西安：西安建筑科技大学，2017.

［3］裴行凯.深基坑开挖对临近既有地铁隧道的纵向影响分析［J］.水利与建筑工程学报，2019，17（01）：205-210.

［4］孟江.基于GA-BP的地下工程穿越既有地铁施工安全风险预控研究［D］.西安建筑科技大学，2020.

［5］陈辉.超大深基坑开挖对临近地铁隧道影响分析［J］.铁道工程学报，2020，37（10）：90-95.

作者：贾瑞晨 单位：湖南高速铁路职业技术学院