地鐵車站深基坑變形特性及其對(duì)既有管線的影響規(guī)律分析

汪學(xué)志

摘要：改革開(kāi)放以來(lái)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)迅速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)不斷突破。在這樣的情況下，城市人口與日俱增，城市化進(jìn)程逐漸加快，各項(xiàng)交通運(yùn)輸任務(wù)日漸繁重。為了緩解人們的交通壓力，技術(shù)人員進(jìn)一步加大了對(duì)城市地下空間的開(kāi)發(fā)力度。城市軌道交通成為了緩解城市用地以及交通壓力的主要手段之一。本文對(duì)杭州地鐵7號(hào)線盛東站深基坑變形的特性以及其對(duì)既有管線的影響規(guī)律進(jìn)行了全面的分析，希望通過(guò)本文可以為相關(guān)工作提供一些參考。

關(guān)鍵詞：地鐵車站;深基坑變形特性;管線;影響規(guī)律

1深基坑周邊既有管線防控技術(shù)與維護(hù)方案設(shè)計(jì)

1.1工程概況

盛東車站外包長(zhǎng)度約為206米，標(biāo)準(zhǔn)段的寬度為19.7米，結(jié)構(gòu)形式為地下2層雙跨箱型框架結(jié)構(gòu)。車站附屬結(jié)構(gòu)由兩組風(fēng)亭、4個(gè)出入口、一個(gè)安全通道。

2.2工程地質(zhì)與水文地質(zhì)概況

擬建場(chǎng)地淺層地下水屬孔隙性潛水，詳勘期間測(cè)得的水位一般為1.40～2.90m，相應(yīng)高程2.46～4.75m，根據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)資料，淺層地下水水位年變幅為1.0～2.0m。

根據(jù)勘探揭露，擬建場(chǎng)區(qū)存在的孔隙承壓水分布于深部粉砂、圓礫層。承壓水主要接受古河槽側(cè)向徑流補(bǔ)給，側(cè)向徑流排泄，受大氣降水垂直滲入等的影響較小。

2.3影響深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形的主要因素

對(duì)深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形產(chǎn)生的因素有很多，以下對(duì)幾個(gè)主要的影響因素進(jìn)行全面地分析：

第一，深基坑所處場(chǎng)地土層的物理力學(xué)性質(zhì)。對(duì)于一些場(chǎng)地相對(duì)比較特別的巖土而言，主要包括一些人工素填土以及濕陷性黃土等等。對(duì)于該車站的建設(shè)工作來(lái)說(shuō)，車站內(nèi)部所包含的人工填土主要有西太路回填壓實(shí)路基。而表層主要是一些瀝青砼。下部為經(jīng)過(guò)工作人員處理后所得鄉(xiāng)”和“，整體厚度大約在1.2～4.4米。該地區(qū)的施工工程性質(zhì)相對(duì)來(lái)說(shuō)并不是特別優(yōu)越，在基坑開(kāi)挖工作進(jìn)行時(shí)很容易由于土層因素的影響而產(chǎn)生坍塌事件。在對(duì)樁基進(jìn)行施工工作時(shí)，很容易產(chǎn)生塌孔現(xiàn)象。整個(gè)場(chǎng)地的黃興黃土厚度大約在3.9～9.6米。而對(duì)于一些時(shí)限性的土層而言，最大深度大約在8.5米之間。

第二，深基坑所處場(chǎng)地水層的水位也會(huì)對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形造成十分嚴(yán)重的影響。如果當(dāng)?shù)氐乃挥捎诟鞣N因素的影響高于車站底板的高層。為了保證后續(xù)施工作業(yè)的正常進(jìn)行必須要采取根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，采取針對(duì)性的措施對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的人工降水作業(yè)。只有這樣才能夠保障基坑開(kāi)挖工作進(jìn)行時(shí)，相應(yīng)的維護(hù)工作處于污水的周邊工作環(huán)境處于無(wú)水的狀態(tài)當(dāng)中。而經(jīng)過(guò)綜合考察后發(fā)現(xiàn)，本車站的具體水位為15.90～18.10米之間。因此必須要采取積極措施對(duì)其進(jìn)行有效的降水活動(dòng)。如果采用明挖法施工工藝進(jìn)行相應(yīng)的降水活動(dòng)，將會(huì)導(dǎo)致施工現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生一定程度的地面沉降現(xiàn)象，從而進(jìn)一步造成建筑物變形甚至是破壞。因此在實(shí)際抽水工作進(jìn)行中，工作人員必須要采取針對(duì)性的措施嚴(yán)格對(duì)出砂以及出泥量進(jìn)行有效地控制，在最大程度上防止一些細(xì)顆粒土產(chǎn)生流失。

第三，基深基坑物理尺寸也會(huì)對(duì)深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的具體變形規(guī)律造成一定的影響。就一般情況而言，當(dāng)深基坑由于施工工作的需求挖得越深的越深、越長(zhǎng)，其變形規(guī)律會(huì)變得愈加復(fù)雜。

2.4深基坑施工對(duì)周邊既有管線變形影響的主要因素

對(duì)于地下管線而言，將其按照不同的類型進(jìn)行分類可以進(jìn)一步分為地下管線以及地下纜線。地下管線到具體包括重力流管道，也就是一些污水及雨水的管道。而對(duì)于壓力管道，具體包括給水燃?xì)饧盁崃艿赖鹊?。而?duì)于地下纜線，主要包括一些壓力電纜以及通訊電纜。在深基坑開(kāi)挖工作正式進(jìn)行的過(guò)程當(dāng)中，由于工作人員的工作行為將會(huì)進(jìn)一步引起施工地點(diǎn)周圍土體應(yīng)力重分布產(chǎn)生變化，從而使各類管線產(chǎn)生一定程度的位移。引起對(duì)管線變形造成影響的因素有很多。例如，管道所采取的具體材料以及管道等等都會(huì)對(duì)其造成一定程度的影響。當(dāng)前已經(jīng)有大量的研究成果充分的表明，管線預(yù)埋的具體深度將會(huì)對(duì)管線的沉降產(chǎn)生造成較大的影響。在實(shí)際施工的過(guò)程當(dāng)中，管線的具體沉降將會(huì)不斷的隨著管線深埋深增大而加大。對(duì)于一些柔性管線，其所表現(xiàn)出來(lái)的實(shí)際沉降特性和深埋的相關(guān)性并不是十分強(qiáng)烈。剛性管線的沉降將會(huì)隨著深埋的不斷增加而增加，管材的逐漸變化對(duì)管線的具體成像性能并不會(huì)產(chǎn)生太大的影響。

2.4.1深基坑周邊既有管線概況

該站點(diǎn)的地下管線數(shù)量相對(duì)比較多，整個(gè)工程影響范圍之內(nèi)管線未遷移之前的需要具體統(tǒng)計(jì)。管線未遷移之前的具體分布圖如圖一所示。

2.4.2深基坑施工對(duì)既有管線的影響分析

管線內(nèi)部由于水以及燃?xì)獾纫幌盗幸蛩氐挠绊憙?nèi)部本身便具有一定的壓力。在施工影響區(qū)的整體范圍之內(nèi)，將會(huì)使管線上產(chǎn)生一些附加應(yīng)力，例如施工應(yīng)力以及上覆土荷載等等。由于內(nèi)外的壓力處于不對(duì)等的狀況當(dāng)中，因此在深基坑施工工作實(shí)際進(jìn)行中很可能由于其他因素的影響使得管線產(chǎn)生應(yīng)力集中。通過(guò)圖2不難發(fā)現(xiàn)，DN1200雨水管以及污水管DN1000都穿過(guò)了車站深基坑施工區(qū)域。因此，應(yīng)該采取積極有效的措施對(duì)相應(yīng)的管線進(jìn)行有效的改遷活動(dòng)。在對(duì)管線的沉降機(jī)理進(jìn)行分析時(shí)，要根據(jù)彈性地基梁理論及撓度計(jì)算公式進(jìn)行有效的分析。具體如圖2所示。

3結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)地鐵車站深基坑的變形特性以及對(duì)既有管線的影響規(guī)律進(jìn)行了全面的探討。要想使得地鐵車站的深基坑工程質(zhì)量得到有效保障，工作人員必須要對(duì)這些規(guī)律進(jìn)行全方位的熟知，從而使為地鐵車站的合理運(yùn)行質(zhì)量提供保障。

參考文獻(xiàn)

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