中铁隧道勘测设计院有限公司 天津 300133
摘要：本文通过研究西安市某商业项目与规划地铁车站出入口的设计方案、施工时序及结构受力状态，分析了该建设项目对地铁车站出入口可实施性的影响，得出了研究结论并对该项目的设计和施工提出了建议，为该项目及地铁出入口的顺利实施提供了技术保障，可为类似工程提供借鉴和参考。
关键词：地铁车站；出入口；可实施性；
1 引言
随着经济的发展，各城市地铁项目不断上马，也随之带动了地铁车站建设控制区内项目的发展。地铁车站出入口一般布置于道路红线以外的周边地块中，周边项目与地铁车站往往不同期建设，当周边项目先于地铁车站建设时，就会影响到地铁车站出入口的可实施性，本文通过几个方面分析研究了项目对地铁车站出入口可实施性影响。
2 工程概况
2.1 项目简介
某棚户区改造项目总规划用地面积39000㎡，总建筑面积222568㎡，地下建筑面积77140㎡。业态分别为集中商业、商业街、公寓A、公寓B、公寓C。地下部分设计为三层，地下一层为立体车库、自行车库及商业空间，地下二、三层为平层停车汽车库及设备用房。
项目南侧规划有地铁车站，地铁车站Ⅲ号出入口位于项目东南角，紧邻设置。根据《西安市城市轨道交通条例》规定，城市轨道交通规划线路两侧五十米内为建设控制区。经过分析，该项目位于建设控制区内。
项目基坑围护桩外边缘距离地铁Ⅲ号出入口北侧地下结构净距为1.35~1.43m，距离Ⅲ号出入口西侧地下结构净距约为0.43m。根据本项目工期安排，预计于2017年10月31日之前土建施工至地面正负零位置处；地铁车站出入口最早于2018年开工。
2.2 工程地质
场地地形较为平坦，地面最大高差1.39m。地貌单元属于皂河二级阶地。地基土自上而下的地层可分层描述为①杂填土、②黄土状粉质粘土、③中粗砂、④古土壤、⑤粉质粘土。工程水位埋深为7.40~8.50m。建筑场地内没有影响场地及建筑物稳定的各种地质构造和不良地质作用。
3 工程影响点分析
通过对相关工程条件的分析，得出以下主要影响点：
1）项目邻近地铁出入口处基坑支护采用桩锚结构，对后期地铁围护桩及结构施工可能会有影响。
2）项目邻近地铁出入口，因地下管线及场地限制，对后期地铁支护形式可能会有影响。
3）项目基坑土体开挖卸载，对后期实施的地铁结构可能会有影响。
4）项目地面建筑与地铁Ⅲ号出入口之间距离是否满足防火要求。
4 地铁出入口可实施性影响分析
4.1 地铁围护桩施工影响分析
本项目先于地铁施工，考虑到锚索对后期地铁钻孔桩施工的影响。根据项目相关施工图，邻近地铁Ⅲ号出入口处采用Φ800@1500mm围护桩+3道可回收式锚索。在地下工程施工结束后对锚索进行回收，该锚索为机械式可回收锚索，构造与普通锚索基本相同，采用无粘接钢绞线，分为锚固段、张拉段和锚头3部分。锚索端头带有1个楔形体，当锚索受力时椎体深入到胀壳内，使胀壳膨胀并给孔壁一定的挤压力，胀壳在挤压力作用下与孔壁产生摩擦形成锚固力。钢绞线回收时，利用钢绞线作为锚索体，在紧固段备紧一螺母，逆时针方向旋转原螺母，迫使杆体逆时针方向转动即可将杆体回收。该锚索回收简单，便捷，为后续地铁钻孔桩施工提供了有利条件。可回收锚索可减少地下污染，为地下空间的可持续发展提供了有利保障。该技术在西方国家以及我国沿海发达地区已经非常成熟。
根据本项目支撑与各层板的位置关系，建议本项目在筏板达到设计强度以后回收第三道锚索，然后施工负三层侧墙及负二层板，待负二层板达到设计强度后回收第二道锚索，然后施工负二层侧墙及负一层板，待负一层板达到设计强度后回收第一道锚索，然后施工负一层侧墙及一层板。当局部锚索因施工质量无法回收时，可在锚索周边钻孔取出锚索，并将孔内回填密实。
大量已实施案例证明，可回收时锚索技术成熟，易回收，回收率高，能充分利用资源，对地下空间的后续利用基本无影响。
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通过分析可知，加强施工过程中的控制，保证回收式锚索的施工质量，确保锚索完全回收，并妥善回填锚索回收后的空隙，对后期地铁围护桩施工基本无影响。
4.2 对地铁支护形式影响分析
本项目共三层地下室，地下室边线与地铁Ⅲ号出入口北侧之间净离为1.35~1.43m，因地下管线及场地限制，地铁一般采用桩+内支撑支护方案。Ⅲ号出入口开挖后，仅远离本工程一侧存在侧向土压力，钢支撑架设后，侧向土压力通过钢支撑传递至钢围檩，从而传递至与地铁基坑相邻的地下室侧墙。地铁钢支撑设计中可将各道支撑架设于地下室各层板位置处，如下图所示。若后期支撑竖向位置有调整，需对本项目地下室侧墙进行验算，如不满足应采取相应的措施。本项目距离地铁Ⅲ号出入口侧墙仅0.43m，沿地铁基坑3.67m范围内无法布设钻孔桩，地铁基坑施工时，可利用本项目转角处既有的3根围护桩，既有围护桩与地铁之间肥槽采用C15素砼回填即可。
参考西安地区类似工程，地铁三号线胡家庙站施工经验，结合本工程与地铁车站设计及施工时序，本工程地下室侧墙设计过程中，地铁Ⅲ号出入口尚未进行施工图设计，无法向本项目设计提供相关轴力。因此地铁支护结构设计过程中建议尽量将各道支撑作用于各层板位置处，如有调整，应对相关地下室侧墙进行验算，必要时采取相关措施。
4.3 地铁结构偏载影响分析
本工程施工完成后，由于地下室土方开挖卸载，地铁Ⅲ号出入口处于偏载状态，出入口通道结构简化为底板支撑在弹性地基上的结构物计算，按平面应变问题进行计算分析，采用荷载-结构模型进行计算，并考虑偏压的不利影响。车站围护结构刚度折减50%后，与主体结构共同受力。使用SAP84计算衬砌的内力，根据《混凝土结构设计规范》进行配筋承载力及裂缝宽度的验算。取纵向1m为一个计算单元，分别按偏压工况以及非偏压工况对Ⅲ号出入口进行计算。
计算结果表明，在偏载与非偏载的抗浮水位下各构件计算结果相差较小，同时在偏载与非偏载的正常水位下各构件计算结果相差较小。由此可知，本工程对地铁Ⅲ号出入口结构偏载基本无影响，出入通道设计过程中仅考虑其偏载作用即可。
4.4建筑防火要求
本项目地面建筑与地铁Ⅲ号出入口地面建筑之间距离大于9m，满足防火要求。
5 结论
经过上述分析，可得出以下几点结论：
1）在现有的设计方案下，该棚户区改造项目盛安广场对地铁车站Ⅲ号出入口可实施性影响可控。
2）采用可回收式锚索回收简单、便捷，在保证施工质量的前提下，对后期地铁施工基本无影响。
3）项目地下室土体开挖卸载，对后期地铁结构受力及正常使用基本无影响。
4）项目与地铁Ⅲ号出入口防火间距满足要求。
5、后期地铁Ⅲ号出入口施工时，会对本项目地下室产生一定影响，但是采用合理的施工方案及措施，影响可控，可保证其正常的使用。
对项目的设计及施工提出以下建议：
1）锚索钻孔前应探明地下管线的准确位置，确保地下管线安全；锚索注浆过程中严防浆液漏入锚索保护套内，确保锚索的顺利回收。
2）施工过程中应按照本报告要求工序对锚索进行回收，同时将锚索回收后的空隙回填密实。
3）位于Ⅲ号出入口北侧的降水井使用结束后应将井孔回填密实。
4）地下室与支护结构之间肥槽建议采用C15素砼回填，施工中注意对地下室防水层的保护。
5）本项目地下车库的用途不能作为油库或爆炸物品的堆放场地。各种燃气及油罐的设置应满足国家规程、地方标准以及地铁保护要求。
6）本项目地下结构施工应严格按照目前设计预留尺寸施工，邻近地铁出入口周边室外设计应满足规划及地铁部门的设计要求。
7）应制定应急预案，当地表出现沉陷或滞后沉降时，尽量降低对居民、建构筑物、车辆、行人的安全影响。
8）基坑工程应严格按照本项目基坑支护设计文件及相关规范施工和监测。
参考文献
[1] 《西安市城市轨道交通条例》
[2] 《地铁设计规范》(GB50157-2013)
[3] 《混凝土结构设计规范》 GB 50010-2010(2015版)
[4] 《城市轨道交通结构安全保护技术规范》（CJJ/T202-2013）
论文作者:马艳
论文发表刊物:《防护工程》2017年第20期
论文发表时间:2017/12/15
标签：地铁论文; 出入口论文; 项目论文; 地下室论文; 结构论文; 车站论文; 基坑论文; 《防护工程》2017年第20期论文;