摘要：随着我国城市建设步伐的加快，交通也越来越发达，很多城市为了给人民群众提供更便利的出行方式，大力投资修建地铁。在城市地铁建造的过程中，周边配套设施的建设也在不断完善，这些外部工程项目必然存在深基坑工程，其施工过程必然会影响临近的地铁结构安全。技术人员针对可能存在的影响进行了详细的分析，并提出了可行的解决方案。
关键词：深基坑开挖；地铁；结构安全
引言
对于深基坑的具体开挖标准，各国、各地不尽相同，但其基本特点是工程量大，并且会对周围建、构筑物等产生一定的影响。如果深基坑开挖地点距离既有地铁车站结构较近，可能会影响到既有地铁车站结构的安全性。
1工程概况
现拟建一个工程项目，地处繁华的商业区和重要的交通干道区，一面临近地铁线路，基坑开挖的总面积为4399.25m2，面积大致为矩形，长约80m，宽约50m，深度约16m，整个基坑在纵向开挖的大致图况如图1。整个工程开挖的基础为桩筏基础，桩基则采用的是钻孔灌注桩，基坑分为东西两侧，且项目工程所处地理位置的地层主要构成物质为素填土、杂填土，或者淤泥、淤泥质土，这里需要考虑到的是，由于很大一部分的基坑工程周围的环境较为复杂，并且与地铁站的距离较近，所以施工过程中所要面临的问题也要格外的重视，以免造成不利的影响。
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图1基坑纵向拉槽挖土方法
2三维有限元的评估分析
许多常见的基坑在设计的时候计算方法大多采用的是平面竖向弹性地基梁法，这种方法可以在设计的时候准确的模拟实际工程中的整体工况来进行计算围护结构和支撑体系所受到的和变形程度。目前我国在很多建筑上都提倡环境保护的原则，这在很大程度上就会给一些施工带来一定的限制，比如深基坑的开挖，上面提到的方法很难考虑到工程周围的一些重要建筑物的本身因素和特点，不能够直接分析周围环境工程带来的限制和影响，对于环境保护的控制因素也容易被忽视。那么如果一定要严格遵循环境保护原则的话，就要对可能会出现的状况和影响进行有效的评估和分析。
2.1基坑不分区整体开挖的分析
在对基坑周围环境进行分析的时候，考虑到周围的土体以及深基开挖时对地铁隧道的影响，要选取恰当的三维计算模型的尺寸。对于基坑不分区整体开挖项目进行预估分析是必不可少的一个环节，这关系到工程的进度和质量，也为后续工作的开展奠定了基础，在基坑施工的过程中，基坑围护桩形式的围护结构采用的是连续墙和四道混凝土水平支撑的结构系统，土体则采用的是相关的3D单元模拟，在施工现场很多的数据或者参数是由前人的实际工况测得然后分析后获得的，可以进行一定的参考，施工的顺序是先支撑，后挖土，这样设计的分层开挖模拟的好处在于，可以通过基坑在不同分区开挖，的过程中实时掌控施工的整体概况，如果出现措施上的不当可以及时的纠正和改进。在一些工程项目的反馈中发现，通过对工况进行三维分析预估的时候发现，存在着一些整体不分区开挖的情况，这种情况极易带来不利的影响，这样容易造成基坑的卸荷量变大，然后造成坑底隆起或者地下的连续墙发生严重的变形，这都给整个基坑的安全带来了很大的隐患，一旦超过规定的位移范围，则会严重影响到地铁运行的安全，不能够达到安全保护的要求。
2.2基坑分区开挖的分析
相比较整体不分区开挖而言，分区开挖可以根据卸荷变形的特点和基坑周围地铁隧道所在的环境区域作为主要的变形控制区域，将基坑分为南北两个区域，南坑作为大基坑，要用地下连续墙和四道钢筋混凝土水平支撑作为主要的围护结构，而作为小基坑的北坑和南坑围护结构的区别在于，钢筋混凝土支撑只需要一根，另外需要四根水平钢的支撑。这里施工需要注意的是，施工顺序上要先开挖离地铁隧道较远的那一个坑，然后再挖离地铁隧道较近的那一个坑，这样做的目的是，由于挖基坑会对地铁隧道底部造成沉降变形，为了将这种局面稳定下来，就要将离地铁隧道较远的一个坑进行开挖，然后对离地铁较近的坑进行开挖的时候，就要做好相关的加固措施，要严格的控制侧向围护结构，避免发生侧向变形的情况。在对分区开挖模拟工程项目进行大致研究之后，结合了相关的数据分析，一些施工操作基本满足地铁隧道运行安全的要求。最后，对以上两种基坑开挖的方式进行计算结果的对比，比较两种方式的优点和缺点，给工程项目带来的益处。
3深基坑开挖对既有地铁车站结构的安全影响评估
3.1基础资料搜集
进行现场地形地貌调查，调查场地周边建筑物环境（如地面建筑物、地下管线等）分布情况；进行工程地质和水文地质资料的收集、整理与评估分析，并确定各土层的计算力学参数；收集佛山2号线魁奇路站项目的深基坑支护结构设计及施工方案，收集紧邻的广佛线魁奇路站车站及区间隧道的结构设计参数，为分析评估深基坑施工对紧邻地铁车站的安全性影响奠定基础。
3.2三维数值模型分析
根据紧邻地铁车站及附属结构特点以及地铁结构与新建基坑工程的空间立体关系，并针对基坑支护结构特点及基坑工程施工特点，采用三维有限元软件模拟基坑工程施工对紧邻地铁车站及附属结构所产生的不利影响，重点分析紧邻地铁车站及附属结构、基坑支护结构体系的变形和受力情况，进而评估相关地铁结构的安全状态
4基坑开挖对既有地铁结构安全影响的施工措施
4.1分区开挖基坑的围护措施
在对半南北坑进行围护处理的时候，一般会采用较厚的地下连续墙，而且围护墙的水平支撑多采用十字对撑加角的形式。在后期，当南北坑的标高达到一定的标准时，就要对南北坑的连续墙进行拆除的处理，拆除的时候也有一定的要求，一般采用的是跳仓式的拆除方式，用这种拆除方式在对中间连续墙的拆除过程中是不会对地下结构和地铁隧道造成影响的，保证了地铁线路运行的安全管理问题。在整个施工中，为了做到保证地铁隧道的万无一失，这里就需要用到的一个原理就是“时空效应”原理，这可以在很大程度上对整个施工的过程做到一个很好的控制与监测
4.2分块对称的开挖措施
不同城市的地域和土质的特性是不同的，一般软土区较多，那么针对这种软土方的开挖时要严格的按照分层、分段、分块、留土护壁、限时对称的开挖原则，而且开挖过程中要随时做好浇筑措施，土方在开挖的时候是有规定的，不能够超量开挖，开挖超量对土质和整个建筑区域的环境都会造成一定的影响，对于一些支撑系统，做到随时挖随时撑，还要对支撑系统进行实时的检查，严格控制出现松弛的现象
结束语
在地铁规定的安全保护区域内进行相关的工程建设，一定要考虑到工程施工会给地铁线路可能造成的影响，一旦出现质量安全问题，则会给整个交通网络带来不可想象的后果，随着我国交通业的飞速发展，对于质量和安全的控制也非常的严格，本文通过对深基坑的开挖对既有地铁造成的影响做出了一定的分析，然后对后期实测数据的分析得出相关的结论，为以后的施工提供了一定的借鉴和技术指导。
参考文献
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论文作者:黄倩雯
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第30期
论文发表时间:2019/1/8
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