摘要：随着社会的进步与城市地下空间多项功能的开拓。地铁及其相关轨道交通的建设已经开始了大规模发展。而高层建筑、城市地下管廊、地铁及其高架快速路的交叉施工，多重影响都会给有限应力载荷的土壤产生多重影响。特别是在沿海湿润软层土壤环境中，多重互扰情况更强，为了研究地铁施工过程中，紧邻地铁侧方深基坑支护设计细则及向对应的变形控制措施。通过对地铁侧方支护方案的选择经验及现场运用过程中存在问题进行系统分析。然后分别阐述内撑式支护体系和双排桩支护体系在具体运用过程中所遇到的问题。为同行提供建设性意见。
关键词：地铁；隧道；侧方；深基坑；支护
1引言
随着社会的进步与城市地下空间多项功能的开拓。地铁及其相关轨道交通的建设已经开始了大规模发展。而高层建筑、城市地下管廊、地铁及其高架快速路的交叉施工，多重影响都会给有限应力载荷的土壤产生多重影响。特别是在沿海湿润软层土壤环境中，多重互扰情况更盛，特别是在不同程度的深基坑工程施工作业中，邻近地铁侧方深基坑开挖是常规作业手段的一种，而限于施工进度与环境，相关的开挖卸载细节更是诱发地铁隧道工程整体应力变形的多发根本因素。同时不同施工构架和运营时间下的隧道结构变形是诱发后续行车事故的起因。所以在地铁隧道工程中相关的变形量控制和沉降还是水平位移的标定工作需要严谨而细致，全面保障地铁运营的全过程安全。
2地铁侧方支护方案的选择
根据相关经验和法律法规，地铁侧方深基坑的处理和工作形式需要考虑水土压力平衡方式在不同工区应估计地质勘探情况和应力核算，进行支护结构的选择，并设置相应的基坑支撑方式。通常情况下基坑规模有限且形状规则、相应的岩层也较深。工艺设置的地铁的水平净距较小。所以运用大规模内撑经济有效。能最大限度规避变形量。如若相关基坑条件相反，可以在以上情况下最大化运用桩锚或桩撑锚充分保证结构完整性和经济性。但是在锚索布置时运用桩撑锚组合支护会获得最大的安全保障。如若遇到易碎岩层则需要在桩顶部设置一排锚索以控制基坑变形，同时需要考虑场地大小和相关工艺前提下的限度，笔者推荐使用双排桩进行复合型加固处理。
3内撑式支护体系
内撑式支护体系运用较广，技术成熟可靠，按机理区分为刚性支护，具体布设上可以按照现场基坑开挖深度依次或者交互进行水平/倾斜支撑。以应对最大限度的水平抗侧刚度，在施工位移上进行最大化控制。针对现场岩性情况，通常会遇到回填土、淤泥及淤泥质土、粉细砂、粉质粘土等。所以在多重情况下排桩支护的止水处理是不能适应于淤泥和砂层厚度偏大的情况的。需要进行复合性处理。通常笔者会进行1000厚地连墙+内支撑设计，以应对多重水渗透失效，充分规避后期基坑施工全过程对于地铁隧道的交互不利影响。
同时在断面部署上应进行全过程监测，分别摸清断面走向和与紧邻基坑的边界距离，以确定围护工程的具体部署。在变形检测方面需要进行不少于四个检测控制点的多方面数据采集。例如在空间坐标系的X方向应节选与隧道轴线纵向平行的观察点。而Y方向通常是垂向部署。Z方向为空间定位的铅垂线方向，在此以竖直向上为正。全面协同各工序节点不同时间函数下的过程监护。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆最终得出地连墙的位移变化随时间增长的趋势，并通过现场勘探数据绘制出基坑开挖至底时区间隧道各断面监测点沿Y、Z 方向变形曲线。最终得到施工过程中受基坑开挖的竖向/侧向卸载影响变化趋势，指引下步改进与调整。从而规避不同影响下的隧道结构不均匀变形位移和拱顶负载变化趋势。避免拱腰沉降，修正隧道变形与基坑围护结构侧移存在明显的对应关系。
4双排桩支护体系
地铁侧方深基坑由于场地原因而无法使用内支撑时可优先考虑采用双排桩。双排桩可充分发挥空间组合桩的整体刚度和空间效应，并与桩间土协同工作，达到保持坑壁稳定、控制变形和确保周边环境安全的目的。
某基坑东侧紧邻广州地铁一号线区间隧道，基坑周长约767 m，开挖面积约29 393 m2，开挖深度为8.4 m-14.7 m。区间隧道分明挖段和暗挖段，埋深约2.5 m-6.0 m，隧道结构外壁与基坑开挖边线最小水平净距约8.4 m。隧道结构所处地层主要为可塑和硬塑粉质粘土层，而底部基本位于全风化泥质砂岩层。紧邻的区间隧道为浅埋段，基本位于基坑开挖深度范围内，且一号线开通运营超过10年，隧道结构已出现一些病害现象，因此，基坑东侧的支护设计为本工程的重点和难点。为加强基坑变形控制，确保地铁隧道结构安全，基坑东侧分6 个区段进行设计，其中，JK-2-JK-4区段采用用双排旋挖桩+预留土台+一道混凝土直撑的支护形式，桩顶采用1000厚盖板连接，其余区段采用单排旋挖桩+三道角撑”的支护形式。在止水方面，由于场区杂填土层透水性良好，在前排桩桩间采用单管高压旋喷桩止水，排间布置水泥搅拌桩与旋喷桩搭接增强止水效果。
5结语
现代研究表明，地铁施工中大型盾构机械的采用会给周边土体产生脉冲式积压变形干扰。在不同年代不同载荷构件下的周边复杂应力背景下的建筑结构会受到一定影响。而关键性的隧道的存在会对周围土体的位移场产生明显的改变作用，进而对支护结构的水平位移和坑外地表沉降产生一定影响，与无隧道时相比，隧道的存在改变了坑外地表的沉降槽位置，减小了地连墙的水平位移及内支撑轴力，但幅度不大，其主要作用范围为隧道埋深对应位置附近。
多重工序下的基坑开挖对侧方隧道的水平位移和沉降均产生较大影响，隧道以水平位移为主，整体位移趋势为斜向下指向坑内，最大总位移发生在横截面左端部偏上位置，需要格外重视。如果遇到隧道底部轴线的竖向位移表现为既有沉降又有隆起的变化复杂特点，且沉降在地连墙两个端部位置出现最大值。隧道横断面变形特点呈不规则的横向压扁，且横向伸长大于竖向收敛，表现为沿顺时针方向旋转一定角度的“横鸭蛋”形。需要依据现场多重监测结果进行不同扰动应力下的复杂函数建立以获得长效性辅助性修正参照。
参考文献
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论文作者:曹辉
论文发表刊物:《科技新时代》2019年5期
论文发表时间:2019/7/22
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