摘要：本文依托某地铁车站建设项目，根据车站自身施工工艺、周边环境及建设条件，对车站进行风险源评估，并逐项对风险源进行分析和建立模拟模型，根据参数分析的结果确定地铁车站施工对周边建（构）筑物的变形影响程度，针对风险源施工对建（构）筑物的影响，采取相应控制措施，减少变形量，使其满足规范要求，对实际地铁施工过程中的风险控制具有借鉴意义。
关键词：地铁；暗挖；风险源；变形控制
1.引言
地铁车站一般选在城市繁华区，那里建筑物、桥梁、道路、地下管线十分密集，周围环境的开挖对土体变形反应很敏感，因此对周围环境的保护就成了深基坑支护问题中的重中之重。因此在保证地铁深基坑的支护合理安全外，控制好其对周围环境的影响有重大的经济、社会效益。
我国地下工程风险管理受环境限制发展较晚，近几年国家基础设施建设大面积展开，相关专家学者对于地下工程风险管理逐步展开研究，丁士昭（2003）根据广州和上海地铁等工程建设经验，对地铁建设中的风险和保险模式提出相关建议，并对地铁施工提出多项指导意见[1]。边亦（2005）对地下工程风险管理多个环节进行了详细的研究，通过对地下工程的计算，对风险发生的概率以及造成损失的分析，改进了层次分析方法，对施工提出重要指导价值[2]。范益群等[3]通过国内外施工经验提出了地下施工抗风险设计理念；刘大安]针对基坑开挖施工开发的“综合地质信息系统”，简化地下工程施工设计计算工作 [4]；我国也相当重视地下工程施工的风险管理，制定了《地铁与地下工程建设技术风险控制导则》，《地铁及地下工程建设风险管理指南》[5]，指导地下工程安全风险管理的标准程序化及规范化。
2.工程简介
地铁太原街站位于南京南街与中华路交口以南，沿南京南街布置，与地铁一号线太原街站采用通道换乘。本站为地下二层三跨岛式站台车站，车站长231.7米，标准段宽度为25.3米，车站底板深度27m，车站主体结构采用暗挖PBA工法施工。
车站临近建筑物：欧亚联营商场位于太原街站东侧，一期为地上7层框架结构，地下1层筏板基础埋深7.4m；二期为地上21层，地下2层结构，筏板基础深度9.6m。一号线太原街站3号出入口底板距换乘通道拱顶距离约6. 05m，集水坑处为3.85m。新世界一期工程为地上35层，地下3层结构，筏板基础埋深15.75m，距车站主体结构水平距离约10.9m-11.0m；新世界二期工程为地上31层，地下4层结构，筏板基础埋深18.23m，距车站主体结构水平距离约11.0m。
3风险工程变形性能分析
3.1换乘通道下穿车站3号出入口及欧亚联营数值分析
3.3.1 计算模型
边界约束各方向取值范围应不小于3~5H（H为换乘通道开挖跨度），本风险工程数值分析取值范围为：横向取200m，纵向取50m，竖向取50m。隧道初支采用板单元模拟，围护桩、隔离桩及桩基础采用桩单元模拟，管线及车站立柱采用梁单元模拟，车站主体顶、中、底板以及建筑墙板为板单元模拟。建筑物楼层荷载按15kP/层考虑。模型除地表为自由表面外其它均为法向约束。根据换乘通道与周边建筑位置关系，采用全断面注浆及隔离桩的加固措施。
3.3.2计算结果分析
（1）既有一号线太原街站3号出入口变形分析
既有3号出入口的最终变形云图见图3-1。开挖结束后，3号出入口最大沉降为5.07mm，位于3号出口端部位置，与既有一号线太原街站接口位置沉降量则为0.73mm。由于受到偏载作用，3号出入口向一号线太原街站主体结构方向发生水平位移，其最大值为2.17mm。满足设计要求。
（a）3号出入口竖向位移 （b）3号出入口水平位移
图3-1 既有3号出入口变形云图
（2）欧亚联营变形分析
施工结束后欧亚联营商场的最终变形云图见图3-2。欧亚联营桩基础最大沉降为3.97mm，位于3号出口端部位置的桩基础。欧亚联营商场向一号线太原街站主体结构方向发生水平位移，其最大值为3.79mm。满足设计要求。
（a）竖向位移云图 （b）水平位移云图
图3-2 欧亚联营变形云图
施工阶段的桩与筏板差异沉降曲线及相邻桩的沉降曲线，见图3-3。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆随着暗挖隧道的开挖，桩基础与筏基础间的差异沉降逐渐增大，开挖结束时桩基础与筏板基础间的差异沉降为0.69mm，而相邻桩基础间的差异沉降为1.21mm；拆撑工序结束时则分别增加至1.1mm和1.8mm。满足设计要求。
（a）桩基础与筏板间差异沉降 （b）相邻桩基础差异沉降
图3-3 欧亚联营桩基础变形曲线
3.2 主体结构侧穿既有建筑物数值模拟
3.2.1计算结果分析
施工结束后新世界一期的沉降云图见图3-4，最大沉降点及倾斜率的历程曲线见图3-5。随着主体结构的开挖新世界一期沉降逐渐增大，负一层扣拱结束时新世界一期沉降量为1.86mm，高层倾斜率为0.03‰，施工结束时最大沉降量为2.48mm，最大倾斜率为，0.033‰，满足设计要求。
（a）竖向位移云图 （b）水平位移云图
图3-4 新世界一期变形云图
（a）最大沉降点历程曲线 （b）最大倾斜率历程曲线
图3-5 新世界一期沉降及倾斜历程曲线
施工结束后新世界二期的沉降云图见图3-6，最大沉降点及倾斜率的历程曲线见图3-7。随着主体结构的开挖新世界二期沉降逐渐增大，负一层扣拱结束时新世界一期沉降量为3.2mm，高层倾斜率为0.048‰，施工结束时最大沉降量为4.01mm，最大倾斜率为，0.052‰，满足设计要求。
（a）竖向位移云图 （b）水平位移云图
图3-6 新世界二期变形云图
（a）最大沉降点历程曲线 （b）最大倾斜率历程曲线
图3-7 新世界二期沉降及倾斜历程曲线
施工结束后欧亚联营的沉降云图见图3-8，最大沉降量为1.87mm，位于邻近导洞一侧筏板基础，而水平位移最大值为3.06mm，位于欧亚联营高层顶部，欧亚联营高层由不均匀沉降引起的倾斜率为0.056‰。满足设计要求。
（a）竖向位移云图 （b）水平位移云图
图3-8 欧亚联营变形云图
3.3小结
经计算，太原街站施工过程中风险工程各项变形指标均在控制标准之内，通过对风险工程采取的加固保护措施均满足要求。
4结论和展望
由于地铁工程建设位置的特殊性，在施工过程中对周边环境会产生一定影响，因此，在地铁初步设计阶段，通过对周边环境的调查，结合地铁施工工艺制定风险工程台账，并根据影响程度对风险源分类、分级，制定相应的风险保护措施，通过结构计算分析，确定加固措施满足要求。风险源管理工作对工程建设安全起到决定性作用，因将风险管理工作规范化、制度化是一项很重要的工作。
我国地下工程风险管理的研究与实践工作正在不断地进步，在国家基础建设过程中，我们的技术管理人员及领域专家不断总结风险管理相关经验，在过程中不断总结进步，同时将成果应用于后续项目的施工管理工作。但相关风险管理仍有不足之处，我国仍未有一个系统的针对风险管理的整合，建立风险管理完善的规章制度，强制约束各个施工企业，保证工程及人员的安全。在地下工程建设中，建立风险源管理系统是十分必要的，对实际施工起到很大的指导约束作用。因此建立风险管理制度，对拟建和在建的地下工程项目进行风险评估是十分必然的，并应扩大到整个地下工程建设领域。
参考文献：
[1]盛继亮．建筑工程项目风险和保险研究[D]．湖北：武汉大学。2003．
[2]边亦海，黄宏伟，高军．可靠度理论在确定隧道衬砌参数的应用[J]．地下空间与工程学报．2005．1（1）：129～132．
[3]范益群，钟万勰，刘建航. 时空效应理论与软土基坑工程现代设计概念[J]. 清华大学学报（自然科学版），2000，40（增1）：49–53.
[4]刘大安，杨志法，柯天河，等. 综合地质信息系统及其应用研究[J].岩土工程学报，2000，22（2）：182–185.
[5]中华人民共和国建设部. 地铁及地下工程建设风险管理指南[M].[S. l.]：[s. n.]，2007.
论文作者:闫超
论文发表刊物:《防护工程》2019年第5期
论文发表时间:2019/5/30
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