关键词：基坑施工；变形监测；既有地铁保护区
随着我国社会经济取得了飞速的发展，无论是建筑行业或基础建设都取得了极大的发展。我国城市轨道交通通车里程数过去十年快速增长，年均复合增速达到25%：城市轨道交通作为新型城镇化的重要内容之一，从2011年开始各地上报城市轨交项目大幅增加、发改委批复也在加速，城轨进入了大规模建设，地铁车辆段的数量快速增加。根据中国城市轨道交通协会的统计，截至2015年末，我国累计有25个城市建成投运城轨线路111条，路网长度达3286公里，2005至2015年城轨里程数复合增速达到23.7%。随着城市化发展的不断加深，我国不仅一线城市发展地铁，包括很大部分的二、三线城市也在大力发展地铁，根据国家发改委基础产业司巡视员李国勇在2015年6月15日召开的“2015中国城市轨道交通高层论坛”上的发言，在“十三五”期间我国城轨新增里程数年均将达到900公里以上，相对于2015年的约470公里近乎翻倍。
昆明作为云南的省会城市，也在2011年开始建设第一条地铁线，并且于2014年4月30日建成投入使用。由于地铁建设对城市市民出行带来的方便，很多开发商选择在靠近或邻近地铁路线的地域开发房地产或商业广场，形成多个城市次中心区域。在建设过程中，为了保证方便乘坐地铁出行，这些工程几乎都在地铁保护区范围内，因此，分析临近既有地铁线基坑工程施工对地铁线的影响十分有必要。本文以恒隆广场·昆明基坑工程为例，浅析基坑施工期间对邻近地铁的影响。
1.项目概况
拟建的昆明恒隆广场项目位于原昆明市中心，场地地处东风路、北京路尚义街及尚义巷之间，北侧为东风路，与金格中心相邻，西侧为北京路，东侧为尚义巷。拟建场地为整体开挖地下室，地下室为4层，裙楼区域与卸货区域采用桩基础，塔楼区域采用桩筏基础。本项目基坑面积约为52672㎡，基坑裙楼区域开挖深度20.7m，卸货区域开挖深度22.7m，采用1000mm厚的地下连续墙作为围护结构，共设置四道钢筋混凝土支撑，塔楼区域开挖深度为24.9m，在该区域局部设置第五道K形支撑。
基坑西侧紧邻地铁2号线车站及其存车线结构（矩形隧道结构，两侧为地铁左右线，中间为两个停车线），地铁车站及存车线结构底板深度约16.5m，围护结构采用800mm厚的地下连续墙，插入深度约11.5m，内衬墙厚度700mm，地铁2号线车站及其存车线结构距离本基坑围护结构最近约11.3m。地铁2号线已经于2014年4月30日开始试运营。
2.地铁保护监测方法及数据分析
2.1监测形式
地铁2号线处于运营阶段，监测人员无法实时进入轨行区实施监测。为保证对影响区域内的既有隧道结构进行实时监测，采用自动化监测和人工监测相结合。
2.2监测范围
对于地铁2号线车站及存车线的监测范围，以车站和存车线设计分界里程起，往车站方向120m，往停车线方向160m，里程范围为DK11+347.566~ DK11+527.566，共计280m。
2.3监测项目、仪器精度表
2.4监测频率及周期
本工程中，现场监测频率如表2.4所示。
2.6监测数据统计
因本工程对既有隧道的水平位移影响较小本文主要以对隧道结构竖向位移为例进行分析，监测设备为静力水准仪。
注：1、由于监测点数量较多，分析数据量较大，本文只截取部分典型数据做分析。
2、表中“X-1”为左线隧道，“X-3”为右线隧道，其中左线隧道为靠近基坑的隧道。
2.7对应基坑施工节点监测数据的变化情况分析
（1）整体数据分析
恒隆广场·昆明基坑施工工程对既有地铁保护监测数据曲线图如图2.7.1所示：
图2.7.1 恒隆广场·昆明基坑施工工程对既有地铁保护监测数据曲线图
根据整体数据来看，在基坑土方卸载的整个过程中，邻近地铁隧道均表现为隆起。其原因主要为土方卸载导致土压力减小，最终是隧道表现为上抬。
（2）对应施工时段分析
第一阶段，土方开挖阶段。本工程大范围土方开挖的时间为2014年7月8日至2015年1月5日，根据监测数据可以看出，在这段时间内，基坑在快速大量卸载土方，对应的既有地铁线路监测数据成线性隆起变化，至2015年1月、2月的时候隆起值达到最大。其中，左线（靠近基坑一侧）隆起速率较为明显，最大值也体现于左线；右线（远离基坑一侧）隆起速率相对较为缓慢，最值也相对左线小。
第二阶段，停工调整阶段。至2015年1月，由于既有线隧道监测值已十分接近预警值，本工程暂停施工且采取相应措施，更改施工顺序，此停工时间长约1年，至2015年11月重新施做，施做顺序为：先施工距离既有线较远的区域，留部分覆土与临近地铁一侧，等其余部分施做完成后，短期内将临近地铁侧土体挖完且将基础结构施做完成。停工期间，监测数据表现较略有回落，至重新施做时又相对隆起。
第三阶段，土方工程施做完成，底板施工完成。2015年12月开始，基坑开始底板工程施做，自底板施做完成后至今，地铁隧道结构监测数据表现为正态分布变化，但总体趋势趋于平稳。
（3）位置关系分析
从整体数据来看，基坑工程施工过程对既有地铁隧道的影响体现出的位置关系变化较为明显：越靠近基坑侧的变形越明显，本工程中靠近基坑的左线变形值与较远的右线变形值相差约3mm。
3.结论及建议
通过恒隆广场·昆明基坑施工工程对既有地铁保护监测数据分析可得以下结论：
（1）由于土方的卸载，土压力减小，临近既有地铁线的基坑施工对地铁的影响总体表现为隆起，且隆起的幅度跟其临近关系密切相关，位置越临近，数据变化越明显。
（2）土体开挖卸载过程中，土体的扰动过程对既有地铁隧道的影响较大，此过程既有隧道变形呈线性变化，卸载过程为控制的重点。
（3）土方工程施做完成后，隧道可能存在局部补偿，局部稳定的情况，侧能造成差异沉降。
基于本工程的监测数据及施工过程的经验，在临近地铁隧道土方工程施工过程中，应重点把控施工的进度，并建议做到以下几点：
（1）进来给地铁保护区让道，特别是在地铁特别保护区内，应尽量避免岩土工程施工。
（2）在临近既有地铁隧道范围内进行岩土工程施工，必须对地铁进行保护监测，及时掌握隧道变形情况。
（3）临近既有地铁隧道的岩土工程施工，应尽可能的减少基坑的暴露时间。
4．结语
城市轨道交通作为新型城镇化的重要内容之一，被越来越多的城市采纳，鉴于这一特点，越来越多的开发商将目光转移到地铁沿线上来，导致地铁保护区范围内岩土工程施工的情况增加。地铁保护区内的岩土工程对地铁的影响也越来越受到重视，地铁工程号称百年工程，其使用寿命要就很高，但地铁结构较大的变形（如变形超过预警值或控制值）会对地铁行车安全造成严重的影响，因此在地铁保护区施工如何控制其对地铁的变形影响将成为施工过程中重要的控制标准。
参考文献：
[1] 《城市轨道交通结构安全保护技术规范》CJJ/T 202-2013；
[2] 《城市轨道交通工程监测技术规范》GB50911-2013；
[3] 恒隆广场基坑周边地铁监测工程监测方案及报告。
论文作者: 陶盾
论文发表刊物:《科技中国》2018年4期
论文发表时间:2018/8/10
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