地鐵盾構(gòu)區(qū)間上方深基坑開挖對(duì)隧道的影響

劉明芳

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，我國社會(huì)建設(shè)的許多方面都得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，也使得當(dāng)前階段的發(fā)展面臨著新的挑戰(zhàn)。地鐵作為基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的重要方面在不同領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，其中在隧道上建立地鐵盾構(gòu)區(qū)間成為了當(dāng)前工作的重點(diǎn)和難點(diǎn)，需要相關(guān)人員對(duì)在地鐵盾構(gòu)區(qū)間上方深基坑開挖對(duì)隧道的影響進(jìn)行分析，控制消極影響和促進(jìn)積極影響發(fā)揮作用。文章通過分析地鐵盾構(gòu)區(qū)間上方深基坑開挖工程的要點(diǎn)，結(jié)合工程的施工概況，對(duì)地鐵盾構(gòu)區(qū)間上方深基坑開挖對(duì)隧道的影響進(jìn)行具體和系統(tǒng)闡述。

關(guān)鍵詞：地鐵盾構(gòu)區(qū)間；深基坑；隧道；要點(diǎn)；影響

地鐵是當(dāng)前經(jīng)濟(jì)時(shí)代與高科技相結(jié)合的產(chǎn)物，一方面，其本身的便利性和安全性為許多行業(yè)的發(fā)展提供了幫助，對(duì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展做出了貢獻(xiàn)；另一方面，技術(shù)不過關(guān)和缺少相關(guān)理念等問題使得隧道上浮，基坑回彈隆起和隧道結(jié)構(gòu)變形成為工作的難點(diǎn)，需要研究人員根據(jù)地鐵盾構(gòu)區(qū)間上方深基坑開挖對(duì)隧道影響的現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)整和改進(jìn)，才能滿足未來我國基礎(chǔ)設(shè)施供應(yīng)和使用的需求。作者結(jié)合自身的經(jīng)驗(yàn)和已有的研究，對(duì)地鐵盾構(gòu)區(qū)間上方深基坑開挖對(duì)隧道的影響，工程要點(diǎn)和概況進(jìn)行分析和研究。

1 地鐵盾構(gòu)區(qū)間上方深基坑開挖的要點(diǎn)分析

由于地鐵盾構(gòu)區(qū)間上方深基坑開挖對(duì)隧道的影響涉及到地鐵與隧道兩個(gè)方面，在盾構(gòu)區(qū)間上方進(jìn)行深基坑的開挖無疑為這項(xiàng)工程增加了難度，如何在地鐵盾構(gòu)區(qū)間上方進(jìn)行深基坑開挖有不會(huì)影響隧道的結(jié)構(gòu)成為了達(dá)到工作目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)。由于地鐵盾構(gòu)區(qū)間上方深基坑與隧道結(jié)構(gòu)都容易受到外部環(huán)境的影響，在具體試驗(yàn)和監(jiān)測(cè)中要在保證人為因素不產(chǎn)生破壞的基礎(chǔ)上對(duì)不確定因素加以控制和處理。

1.1 試驗(yàn)

在降水施工中，需要對(duì)一兩口有代表性的井進(jìn)行抽水實(shí)驗(yàn)，當(dāng)檢測(cè)到的數(shù)據(jù)與得到的參數(shù)一致時(shí)才可以對(duì)其他降水井施工。施工后需要根據(jù)情況進(jìn)行維護(hù)和修繕，在降水維持運(yùn)行階段應(yīng)配合土方開挖和地下室施工時(shí)對(duì)抽排水量，地下水位，環(huán)境條件變化進(jìn)行控制。

1.2 監(jiān)測(cè)

監(jiān)測(cè)作為地鐵盾構(gòu)區(qū)間上方深基坑開挖與隧道相關(guān)工程的重要環(huán)節(jié)，在進(jìn)行施工前要先制定好監(jiān)測(cè)方案并進(jìn)行切實(shí)可靠的模擬和嘗試，才能通過監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)指導(dǎo)地鐵盾構(gòu)區(qū)間上方深基坑開挖工程施工的全過程。

1.3 安全標(biāo)準(zhǔn)

為了地鐵盾構(gòu)區(qū)間上方深基坑開挖對(duì)隧道不產(chǎn)生消極影響，需要采用的地鐵隧道保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)可以是絕對(duì)沉降量與水平位移量不大于20mm，隧道變形曲線的曲率半徑不小于15000mm，收斂變形小于20mm等。

2 地鐵盾構(gòu)區(qū)間上方深基坑開挖的工程概述

2.1 工程概況

在進(jìn)行對(duì)地鐵盾構(gòu)區(qū)間上方深基坑開挖對(duì)隧道的影響分析時(shí)，需要對(duì)一個(gè)工程的整體和細(xì)節(jié)進(jìn)行具體討論，找到最有效和最適合的施工方法和技巧才能幫助地鐵盾構(gòu)區(qū)間上方深基坑開挖工程符合隧道結(jié)構(gòu)和建設(shè)目的。在考察地鐵盾構(gòu)區(qū)間上方深基坑開挖施工情況時(shí)要了解形狀、面積、平均開挖深度、監(jiān)測(cè)時(shí)間、有無變化等，才能全面地對(duì)一項(xiàng)工程的設(shè)計(jì)，施工和監(jiān)測(cè)進(jìn)行評(píng)價(jià)和總結(jié)。

2.2 周邊水文及地質(zhì)條件

因?yàn)榈罔F盾構(gòu)區(qū)間上方深基坑開挖工程極易受到周邊環(huán)境的影響，作為外部因素中比較突出的水文地址就成為了研究人員需要關(guān)注的對(duì)象，在實(shí)際案例和嘗試應(yīng)用中則需要提前調(diào)查好以避免可能因此帶來的風(fēng)險(xiǎn)和損失，才是地鐵盾構(gòu)區(qū)間上方深基坑開挖不對(duì)隧道產(chǎn)生惡劣影響的基礎(chǔ)。一般地質(zhì)條件主要涉及不同地層的內(nèi)容物，當(dāng)把這些內(nèi)容列表進(jìn)行對(duì)比研究并分析出土質(zhì)的層厚、天然重度、黏聚力、內(nèi)摩擦角等，就能得出有效的結(jié)論和合理的依據(jù)。

2.3 圍護(hù)及降排水設(shè)計(jì)

根據(jù)地鐵盾構(gòu)區(qū)間上方深基坑開挖工程會(huì)受到外部環(huán)境影響，在降水時(shí)施工要考慮到圍護(hù)與排水設(shè)計(jì)的作用，使得這項(xiàng)工程能夠在保證正常運(yùn)行的基礎(chǔ)上做到降排水有助于隧道結(jié)構(gòu)與地鐵盾構(gòu)區(qū)間的和諧共存。所謂進(jìn)行圍護(hù)和降排水設(shè)計(jì)，就是需要根據(jù)本場(chǎng)地地址水文狀況，工程基坑開挖與基礎(chǔ)底板結(jié)構(gòu)施工要求，同時(shí)考慮地鐵隧道的有效保護(hù)，采用自流深井降水，再對(duì)不同區(qū)域的井口大小，深度，數(shù)量，相對(duì)應(yīng)排水溝的規(guī)格進(jìn)行設(shè)計(jì)和建造。

2.4 施工及監(jiān)測(cè)

在施工過程中，首先要進(jìn)行隧道開挖分段分區(qū)數(shù)值模擬，就如超出設(shè)定報(bào)警值時(shí)要分段分區(qū)的挖掘；其次是開挖分區(qū)，可以把工程分為幾期進(jìn)行；再次是開挖分段分層跳槽，需要遵循一定的順序規(guī)律；最后是為了減少坑底回彈變形量，可以采取堆載的措施來平衡上部土體開挖的負(fù)荷量。另外，在后期進(jìn)行工程監(jiān)測(cè)時(shí)需要把監(jiān)測(cè)的內(nèi)容及標(biāo)準(zhǔn)提前制定好，才能在真正進(jìn)行工程施工及后續(xù)維護(hù)，監(jiān)測(cè)工作時(shí)把數(shù)據(jù)控制在合理范圍內(nèi)并采用信息化等高效技術(shù)應(yīng)用到其中去。

3 地鐵盾構(gòu)區(qū)間上方深基坑開挖對(duì)隧道的影響

基于對(duì)地鐵盾構(gòu)區(qū)間上方深基坑開挖工程的要點(diǎn)和概況的了解，針對(duì)現(xiàn)實(shí)施工中的案例，就需要從中進(jìn)行相關(guān)問題和現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，通過多次的嘗試和應(yīng)用總結(jié)出施工的經(jīng)驗(yàn)和規(guī)律，才能在后續(xù)相關(guān)產(chǎn)業(yè)和相關(guān)工程的施工中控制不利因素并促進(jìn)積極影響發(fā)揮作用，使得在地鐵盾構(gòu)區(qū)間上方深基坑開挖針對(duì)隧道的工程水平有所提高的基礎(chǔ)上促進(jìn)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)朝著高效健康的方向發(fā)展。本文通過具體分析和了解，對(duì)地鐵盾構(gòu)區(qū)間上方深基坑開挖工程中受到影響較大的隧道地面和隧道側(cè)向水平位移進(jìn)行研究，從中獲得組織和設(shè)計(jì)工程設(shè)施和技術(shù)應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)和能力，才能更好地促進(jìn)地鐵與隧道的和諧共存，有效安全地利用城市的建設(shè)空間。

3.1 地鐵盾構(gòu)區(qū)間上方深基坑開挖對(duì)隧道地面的影響

為了更好地體現(xiàn)地鐵盾構(gòu)區(qū)間上方深基坑開挖對(duì)隧道影響的效果和判斷處理方式的正確與否，可以對(duì)地鐵盾構(gòu)區(qū)間上方深基坑開挖對(duì)隧道進(jìn)行不同層面影響的分析。第一，場(chǎng)地普查和整修。第二，施工深井時(shí)要啟動(dòng)降水工作。第三，施工圍護(hù)樁和加固區(qū)域。第四，當(dāng)圍護(hù)樁到達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度的同時(shí)地下水位到位后，需要沿盾構(gòu)線縱向基坑跳挖施工，每塊的寬度不大于15m，而具體的分層施工過程為開挖盾構(gòu)隧道以外區(qū)域土方，分層挖土至坑底后立即進(jìn)行加筋墊層施工，然后待達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后分層開挖剩下的土方。

3.2 地鐵盾構(gòu)區(qū)間上方深基坑開挖對(duì)隧道側(cè)向水平位移的影響

除了地鐵盾構(gòu)區(qū)間上方深基坑開挖會(huì)對(duì)隧道地面產(chǎn)生影響，需要分層挖土至坑底再進(jìn)行加筋墊層施工，這項(xiàng)工程還會(huì)對(duì)區(qū)間隧道側(cè)向水平位移產(chǎn)生影響，研究人員需要在施工和設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)區(qū)間隧道縱向影響范圍，尤其是側(cè)向水平位移的大小進(jìn)行注意和調(diào)整。當(dāng)基坑在開挖第一層和第二層時(shí)，隧道的側(cè)向水平位移增速較緩慢，對(duì)區(qū)間隧道的影響較小，而隨著基坑內(nèi)部土體的強(qiáng)度增大會(huì)對(duì)水平側(cè)向位移影響變大。

4 提高地鐵盾構(gòu)區(qū)間上方深基坑開挖的措施

4.1 做好基坑降水工作

在基坑開挖過程中，基坑降水主要是確?；拥紫旅婺骋簧疃确秶鷥?nèi)的土層達(dá)到排水加固的目的，從而便于后期的土方開挖，其不僅能夠提高基坑內(nèi)土體的剛度和強(qiáng)度，而且還能保證基坑的順利施工。在進(jìn)行基坑降水施工之前，應(yīng)該借助人工的方式下挖3m，以了解和掌握地下管線的分布情況，并且保持井點(diǎn)與管線一定的間距。通過基坑降水還可以有效地降低土體的含水率，避免發(fā)生管涌、流沙、基坑回彈隆起等現(xiàn)象，有效地提高了土體的抗剪強(qiáng)度及穩(wěn)定性。

4.2 提高深基坑開挖的質(zhì)量

要對(duì)深基坑開挖周邊環(huán)境進(jìn)行嚴(yán)格的控制，尤其是基坑位移，從而將對(duì)周圍環(huán)境造成的影響較大最低。通過架設(shè)支撐系統(tǒng)可以有效的控制基坑變形和位移，以保證深基坑開挖工作的順利進(jìn)行。深基坑開挖過程中要遵循“縱向分區(qū)分段，豎向分層，先支護(hù)后開挖，隨挖隨撐”的原則，并根據(jù)深基坑開挖的工程地質(zhì)、施工現(xiàn)場(chǎng)條件和水文地質(zhì)對(duì)施工進(jìn)行總體的規(guī)劃和安排，以更好地提高深基坑開挖的進(jìn)度和質(zhì)量。同時(shí)，深基坑開挖過程中，還需要考慮其時(shí)空效應(yīng)，并借助相應(yīng)的檢測(cè)手段給予監(jiān)測(cè)，從而保證深基坑開挖的安全、有效進(jìn)行。

5 結(jié)束語

分析地鐵盾構(gòu)區(qū)間上方深基坑開挖對(duì)隧道的影響是切實(shí)有效的，既發(fā)現(xiàn)了地鐵盾構(gòu)區(qū)間上方深基坑開挖中潛在的問題，又對(duì)該工程的要點(diǎn)和概況進(jìn)行了分析和總結(jié)。為了迎合當(dāng)前階段經(jīng)濟(jì)建設(shè)對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施和交通設(shè)施要求越來越精細(xì)的趨勢(shì)，就需要對(duì)地鐵盾構(gòu)區(qū)間上方深基坑開挖工程施工的細(xì)節(jié)進(jìn)行分析，并避免因此對(duì)隧道本身產(chǎn)生消極的影響，這項(xiàng)工作成為了與地鐵有關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，對(duì)工作人員的素質(zhì)和能力與相關(guān)技術(shù)和設(shè)備的水平提出了挑戰(zhàn)。研究地鐵盾構(gòu)區(qū)間上方深基坑開挖對(duì)隧道的影響不僅促進(jìn)了相關(guān)問題的解決，還為基礎(chǔ)設(shè)施和交通設(shè)施未來的發(fā)展和創(chuàng)新提供了新思路。

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