【关键词】市政工程；基坑；下穿隧道
社会不断发展促使着人们对于城市地下空间充分运动，为了满足社会发展的需求以及人们日渐提升的交通需求，地铁线路四通八达，最大程度上服务了广大群众。地下空间环境日渐复杂，为管道施工工程增加了难度。基坑对称开挖技术在我国基坑开挖工程当中应用较为成熟，在管道施工当中承扮演者重要角色。基坑对称开挖技术最大的优势有施工便捷、高效，能够实现经济效益最大化，最大的缺点便是对施工周围的环境容易带来影响。若基坑对称开挖工程与下穿隧道距离较近，那么则会直接会对下穿隧道隧带来多重影响，造成下穿隧道出现形变、受力缺陷等诸多问题。为了保障下穿隧道的稳定性、强化基坑对称开挖施工质量，本文将针对基坑对称开挖引起下穿隧道竖向变形进行详细分析。
1、工程概况
本工程为“灵龙路东段市政道路建设工程”，工程起点接已建江华路(已建设道路，宽度为30m，沥青路面），桩号为0+00，下穿成都大学后，止于明蜀路，桩号为9+27.524，全长927.524。其中桩号2+25.064- 8+33.118，全长608.054米为隧道。主要施工内容为灵龙路东段雨水管主管施工、支一路雨水管主管施工、污水主管管径施工、永久迁改污水干管施工、成都大学校区内永久雨水管施工。灵龙路东段雨水经支一路雨水管道排入十陵河;灵龙路东段污水经支一路污水管道排入十陵河己建污水干管,最终排入西河污水处理厂。
龙泉驿区属四川盆地中亚热带湿润气候区，具有四季分明、春早秋凉、夏无酷暑、冬无严寒的特点。工程地质地层为第四系全新统杂填土层、第四系上更新统冲洪积层和白垩系上统灌口组泥岩。各个地质地层的泥土类型为杂填土、硬塑弱膨胀土、可塑弱膨胀土、卵石土、泥岩。针对地表水来说，场地内拟建下穿隧道北侧有一水渠，宽度约25m，渠顶高程约497.40m渠底高程为494.00m，深度约3.40m，测得水深约0.8m，距离隧道出口端左边线最小距离约5.0m。拟建下穿隧道南侧有一灌溉用水沟，宽度约3m，渠顶高程约498.00m渠底高程为495.00m，深度约3.00m，测得水深约0.4m，走向基本与拟建隧道平行，距离隧道右边线最小距离约1.0m。本工程深沟槽数量较多， 基坑对称开挖工程也相对较多，并且基坑对称开挖施工位置与下穿隧道的距离相对较近【1】。若在开展基坑对称开挖施工过程中，忽视了对下穿隧道的形变影响，那么直接会对下穿隧道稳定性带来直接影响。
2、基坑对称开挖引起下穿隧道竖向变形因素
2.1、水位下降
据实践经验调查来看，隧道周边水位下降直接影响着下穿隧道外壁的受力情况。并且该工程场地内拟建下穿隧道北侧有一水渠；拟建下穿隧道南侧有一灌溉用水沟，距离拟建下穿隧道的距离非常近。在实际施工的过程中，地表水位下降很容对下穿隧道的外壁受力状态带来影响。那么为了控制水位与下穿隧道外壁受力之间的关系，应该注重两者之间的共同作用。积极使用增量法和全量法对水位下降情况、下穿隧道外壁受力状态开展实时把控。在开展降水施工时，若使用增量法进行隧道形变管控时，那么应该更加注重隧道之前的受力状，明确隧道自带的外壁压力【2】。全面把控不同降水情况对隧道外壁的影响。在降水施工时，若使用全量法进行隧道形变把控，应该注重考虑水位下降时候的受力情况，以水位下降为把控重点，明确隧道附近底层分布，并结合水位下降实际情况，把控隧道外壁受力变动。例如，针对该工程来说，地表水位下降2m，对隧道外壁造成最大弯矩影响为71kN·m、最大轴力影响为610kN;水位下降4m，对隧道外壁造成最大弯矩影响为87kN·m、最大轴力影响为708kN。
2.2、土压力
基坑对称开挖一定会造土壤位移变化，若土壤出现位移则会直接对隧道外壁的土压力造成影响，从而促使下穿隧道出现形变。为了把控侧土壤压力造成的形变，就应该明确现场施工的地质土层分布情况，并且测算出土压力变化趋势和变化值走向【3】。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为了明确把控土压力的影响，需要与地表水为下降情况进行联系，当地表水位下降2m时，对不同土压的受力情况进行明确把控，并且明确土压变化对下穿隧道外壁的受力影响。例如，针对该工程来说，土压力值的变化，直接影响着下穿隧道的弯矩值，若下穿隧道外壁的土压力值从静止转为动态时，那么下穿隧道弯矩值将会增大143%左右。若隧道外壁的土压力开始进入到主动状态之后，其结构弯矩力约为170kN·m，除去所受到的永久荷载分项系数影响，则相应的弯矩值为126kN·m、弹性弯矩数值为125kN·m，则会造成隧道管片出现崩裂问题，直接影响下穿隧道安全效率和安全水平。
3、避免基坑对称开挖引起下穿隧道竖向变形的策略
3.1、科学设计基坑对称开挖参数
为了确保基坑对称开挖的科学性、将基坑对称开挖对隧道竖向形变影响将至最小，那么就应该在充分开展地质监测、水位监测的基础上，科学设计各项基坑对称开挖参数【4】。在施工设计之前严格按照相关技术要求与标准，在确保基坑对称开挖质量的同事，明确监控下穿隧道的受力问题。从水位下降施工、土体挖掘层次上，严格保障基坑对称开挖的科学质量。开挖前应对开挖场地地下管线及其他构筑物的情况进行调査，满足《给水排水管道工程施工及验收规范》，施工工作应该从下游至上游，两侧设排水明沟,及时抽水,保证开挖作业，人工清底，避免超挖【5】。科学进行横撑板计算、确定挡土板厚度、确保沟槽底部承载力满足施工需求。通过科学合理的设计手段，对基坑对称开挖施工各项参数进行设计，及时把控下穿隧道的性变参数，确保基坑对称开挖施工合理性。
3.2、强化基坑对称开挖支护技术水平
深基坑、竖井、大型管沟的施工支护工作的意义重大，不仅可以保障施工人员的安全，而且还可以避免着周围建筑沉降、周围隧道形变，所以必须要严格把控基坑对称开挖支护水平。根据本工程项目地勘报告和施工现场情况结合《给排水管道工程施工及验收规范》开挖过程中严格设计支护加固参数【6】。因为本工程的开挖深度较大，所以存在边坡坍塌等危险因素。那么在开展支护工作时，可以选择板撑支护手段，可一挖到底再支撑。因为这种支撑由挡土板、立木、和水平横撑木组成。施工时注意立木下端应埋入槽底土中，并且保持其大于0.5m，否则应在下端设水平横撑木。严禁挖斗等机械设备碰撞支护设施，严格结合施工实际情况，保障支护措施的严谨性与安全性，使基坑对称开挖对下穿隧道竖向变形降至最低。
结束语
总而言之，基坑对称开挖施工是市政工程当中最为基础的施工环节，在开展基坑对称开挖时一定要注重对下穿隧道竖向变形的影响。为了保障基坑对称开挖施工质量最佳，那么就需要明确影响下穿隧道竖向形变的因素，并找出科学的性变参数把控手段。从基坑对称开挖参数、坑对称开挖支护技术层次上，将坑对称开挖对隧道产生的形变影响降至最小，全面提升市政工程施工水平、展现出我国市政管道施工技术水平。
【参考文献】
【1】欧雪峰, 张学民, 刘学勤, et al. 基坑开挖与降水引起下卧隧道变形的解析计算方法[J]. 铁道学报, 2019, 041(003):147-154.
【2】温科伟, 刘树亚, 杨红坡. 基于小应变硬化土模型的基坑开挖对下穿地铁隧道影响的三维数值模拟分析[J]. 工程力学, 2018, 35(z1).
【3】姚爱军, 张剑涛, 郭海峰, et al. 地铁盾构隧道上方基坑开挖卸荷-加载影响研究[J]. 岩土力学, 2018, 039(007):2318-2326,2335.
【4】王浩, 刘盈君, 王双. 深基坑开挖围护对既有地铁隧道的影响分析[C]// 2018年全国工程地质学术年会论文集. 2018:189-195.
【5】刘探梅, 李玎. 基坑开挖引起下部地铁隧道变形的有效控制分析[J]. 工程技术研究, 2019(9):36-36.
【6】何小龙, 董浩伟, 陈燕青, et al. 上跨地铁基坑开挖对区间隧道变形影响的监测与数值分析[J]. 水利与建筑工程学报, 2019(4):39-44.
论文作者:许小泉
论文发表刊物:《城镇建设》2020年2月第5期
论文发表时间:2020/4/30
标签：隧道论文; 基坑论文; 对称论文; 水位论文; 弯矩论文; 工程论文; 外壁论文; 《城镇建设》2020年2月第5期论文;