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摘要：基坑在施工的过程中，会对附近的铁路轨道造成非平衡的沉降量，从而出现差异沉降现象，产生的量比较高，发生迅速，在受到其作用的区域里，引起的沉降量甚至会高于地表，其发生的速度也有可能大于地表的沉降变化速率。在基坑的施工过程中，要加强对铁路的监测与维修的工作，从而确保铁路的安全运营。本文对深大基坑开挖分析及对邻近铁路的影响进行研究。
关键词：深大基坑；邻近铁路；影响
引言
在基坑的不同施工阶段，其地表的沉降也会表现出一定的阶段差异性，其在每个施工阶段的地表沉降速率也会有非常大的区别。
1基坑施工对既有线路的影响
进行基坑开挖时，会对周边的地产产生一定影响，从而导致地表的变形，有可能形成沉降槽，从而对周边的铁路产生一定的影响。在Peck对于大量的实测数据进行了研究与分析以后，从而提出了一种估算地表沉降的方法，因为在实际施工过程中，采用不同的基坑开挖方法对地层的变形会产生不同的影响效果，所以应对该影响进行深入的了解与研究。因为铁路路基与其他地基结构不同，其他地基相对静止，而铁路地基在火车通过时会对它产生交变动力，所以综合以上观点新建地基对铁路结构的影响主要分为以下两点：（1）因为铁路线路是地基的其中一部分，所以它具有与地基一样的特性；（2）因为相对于其它地基，铁路地基又有它的不同之处，其会因为火车通过时对其产生交变应力的作用而产生不同的影响，所以应该深入研究基坑所产生的影响以及其引起的变形。
2长大屋路地层变形对邻近设施的影响
在施工的过程中会改变基坑围岩的应力，从而改变了长大屋路周围的地层进行移动和变形，与土在附加应力与自重应力产生变形进行对比，长大屋路深基坑的施工过程中对于土体产生的变形在空间位置与沉降速率上均表现不同。有可能在瞬间就会对地表产生较大的变形，这种在瞬间中产生很大变形值的现象，就会对周围的临近设施产生非常剧烈的影响。长大屋路深基坑在实际施工过程中所产生的地表沉降与变形，其对于邻近的铁路的影响是多方面的，除了土体本身的性质外，铁路受到的损害还与诸多因素有关，包括铁路的基本构造类型和结构特征、所处位置及该处地表变形量等。基坑在开挖的过程中，对于长大屋路附近铁路的损害主要分为两种：（1）直接损害主要是影响在基坑影响半径以内的，在此范围之内，开挖会对土体产生较大的变形，从而导致地基不稳引起铁路发生倾斜的情况，也会导致一定程度的不均匀塌陷。（2）间接损害主要是影响在基坑影响半径以外的，在此范围内，开挖会对地基的地下水的分布产生很大的影响，从而导致周围环境的变化。所以基坑的施工会因为不同的地层而产生的不同影响效果。以下是常见的几种对于铁路的损害。
2.1地表沉降带来的损害
如果铁路本身所具有的刚度很大，在挖掘基坑作业过程中，土体沉降现象的出现，会对影响施工区域周围的铁路，也会相应的出现一定下降。当土体下沉量较小，在安全许可范围内时，对铁路的日常使用并不会造成太大的影响，安全性和稳定性都能得到保障。但是在土体下沉量超过安全许可范围后，如果周围环境中恰好地下水比较丰富，那么对铁路的影响会相当严重，因为水会朝着地势较低处不断汇集，使得该处土壤长期处于湿润状态，大大降低了土壤的强度，从而严重危害到铁路的安全。如果铁路本身具有的刚度较小，那么基坑开挖过程中产生的地表沉降将会使得铁路产生部分悬空的现象，从而引起铁路结构内部产生一定的拉应力，导致铁路产生裂缝。
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2.2地表倾斜带来的损害
基坑在开挖的过程中，地表将产生差异性沉降，将改变地面的原始坡度，并使得地面出现一定程度的倾斜。这种倾斜现象对长柱型的铁路有着非常严重的影响，如水塔和接触网立柱等，而长大屋路附近的铁路就属于这种类型，这类铁路统一的特点是其与地面接触面积小而重心位置高，当地面出现倾斜后，这些铁路的重心位置也随之倾斜，不再位于铁路中心，从而导致其结构受力发生变化，不再均匀分布。而且对于一些对水平性要求严格的仪器，一旦地面倾斜不再保持水平状态，需要不断对其进行调平校准才能正常使用。同时，地表倾斜对地表和地下水源的流动也会造成很大的影响，甚至会改变其流向，带来诸如倒灌等危害。而且铁路轨道会随着地表倾斜度的变化而变化，对列车运行的安全也有着重大的危害。
2.3地表水平变形带来的损害
所谓的地表水平变形通常是受到水平作用力后产生，包含压缩受力变形与拉伸受力变形两种情况，在基坑的开挖过程中产生的地表的水平变形会对铁路的稳定性和安全性造成严重的影响，这是由建筑材料特性所决定的，相较于抗压性能，常用建筑材料的抗拉性能都很弱，因此地表拉伸变形对铁路的危害更加的巨大。如果铁路坐落在地表的拉伸变形区，当地表发生变形时，会通过地基给与其底面一个朝外的摩擦力，同时对其侧面作用一个推力。由于铁路抗拉性能较弱，很小的拉力就会导致铁路很大的变形，使得其产生裂纹并扩散，最终被完全破坏。而受到过大的压力时，则会引发铁路的挤压性破碎，这种破碎会最先出现在结构强度不够的部位。
3长大屋路基坑开挖对铁路变形的控制要求
随着城市市内轨道交通的不断发展，很多基坑的施工都是在道路与建筑设施密集的城市内部开展的，市区复杂的地表环境会极大的干扰施工。基坑的挖掘作业会改变周围一定范围内土体的受力，影响其固有性质，使得其产生一定的变形，所以在基坑开挖之前要了解基坑的开挖会对周围的铁路产生的影响，并且在作业期间需要不断对其进行监察，实时把控土体状态，杜绝安全隐患，保证作业安全。在通过理论和经验对地层变形量进行合理估计后，研究基坑的开挖对于附近的铁路产生的影响评估方法，依据得出的评估结果，有针对性的提出降低基坑开挖对周围铁路产生不良影响的技术措施。现阶段，为了确保长大屋路附件基坑施工时地表铁路的安全，提出了严格的执行标准，通常而言，在进行相关作业时，土地变形量不能超过规定的“+10-30mm"范围，并且当地表下沉超过15mm后，应当将施工区域周围铁路的下沉量控制在五百分之一的基础倾斜之内。但是对于基坑开挖对于附近的铁路运营的影响，国家并没有相关的规定。在基坑的施工过程中，对附近的铁路地表变形的控制是相当严格的，在施工作业期间保证较小环境变形量的能力与国家要求的最大变形量互相牵制影响，所以制定颁布一个全面完整的变形控制标准，给线路附近的基坑作业提供相关指导和参考是非常有必要的。
结语
基坑开挖引起的卸荷作用引起地铁结构发生一定的变形和应力调整，但是变形和应力仍在可控范围之内，基坑的开挖、回筑及地面建筑施工不会引起地铁结构的破坏，也不会影响地铁的运营安全。一般情况下，基坑的施工和施工所在的区域同铁路的路基和轨道的位置之间存在一定的联系，在铁路的路基与轨道之间的工作基坑距离相对较远，并且岩层所呈现出优良的情况，由于施工而造成的轨道和路基形变量普遍较低；当附近的岩层状况较差时，其变形曲线一般比较明显，当监测得到的曲线图和基坑的施工情况严重的不符合时，应该分析基坑的施工过程中是否有异常的情况和监测的方法是否具有合理性。对路基的沉降与轨道水平差异沉降作为数据分析的重点。
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论文作者:张森
论文发表刊物:《建筑科技》2017年第21期
论文发表时间:2018/2/26
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