深基坑開挖對地鐵隧道縱向影響研究
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摘要：深基坑開挖會導致臨近既有地鐵隧道的穩定性受到不利影響，致使其產生多種變化，從而造成地鐵隧道出現內力與變形的不良狀況。文中以此為出發點，首先闡述了地鐵與基坑相互關系，其次介紹了地鐵隧道監測的相關內容，然后進行隧道變形實例分析，最后分析了地鐵隧道后期監測中的變化。
關鍵詞：深基坑開挖；地鐵隧道；監測
1地鐵與基坑相互關系概況
1.1工程概況
上海市外高橋徐匯俱樂部有限公司公寓式辦公樓、配套商業改擴建項目。9000m2是其占地面積,22850m2是其總建筑面積。該地塊B區基坑開挖深度為9.5m,其基坑面積為2544m2［1］。
1.2該段地鐵概況及相互關系
在該段地鐵中，其直徑是5.2m，在圓形隧道的范疇內。-14.107m為地鐵隧道底標高，16.5m為地鐵車站寬度，-1.672m為其車站頂板最淺標高，其結構在單跨折線的范圍內。從本工程的角度分析，其核心內容是正在運營的地鐵區間隧道和地鐵車站的變形保護要求等級高。
2地鐵隧道監測
2.1監測內容
本工程監測設置主要涵蓋了以下幾方面內容：其一，上下行隧道結構垂直位移監測；其二，隧道結構平面位移監測；其三，上、下行線隧道結構收斂變形監測［2］。
2.2監測方法
2.2.1沉降監測在沉降監測的整個階段里，將電子水準儀作為主要的儀器設備,在高程傳遞的作用下,從而對所有沉降點的高程產生清晰認識,使其與起始高程進行合理比較,從而明確到具體的變化量。
2.2.2收斂監測在測量的過程中，將全站儀放置在合理位置，從而針對兩直徑位置進行測定，兩直徑測量點的標系沒有明顯差異性，利用坐標計算出兩直徑端點間的直線距離。
2.2.3平面位移監測將影響范圍之外的區域布設控制點作為最佳選擇，查看沉降點與觀測點之間的距離有無出現波動，其作為比較對象，與開始值進行對比，確保可得出傾斜量與傾斜方向。2.3監測范圍由于本工程開挖深度較為明顯，具有很大的基坑，與地鐵結構并沒有較遠距離，對上述特點進行綜合考慮之后，從而明確到本項目的監測范圍，在總監測范圍中，150m為其上行線隧道，155m為其下行線隧道［3］。
3隧道變形實例分析
3.1基坑開挖施工過程
基坑開挖施工過程具體分為六個方面：第一，B區土體開挖劃分為三批：首先對第一道吃撐頂和地表的高度進行標注，其次是第一道支撐頂到第二道支撐頂,然后以第二道支撐頂作為起點，直至坑底。第二，充分運用支撐、開挖、平衡、對稱、分塊、分層等時空效應原理。第一批土體利用開挖方法挖取到第一道支撐頂，開槽施工時需要第一道水平平砼支撐。第三，當砼支撐達到設計強度標準時，對第二批土體進行分塊及分層開挖，同時按順序挖取1-1~1-6塊分區土,然后對地鐵區域的土體實施開挖［4］。第四，利用盆式挖土方法對1-1分區進行開挖，根據土方開挖完成的時間到支撐澆筑，必須保持在三天之內。1-2~1-6分區采用的方法與上述相同，但根據土方開挖完成的時間到支撐澆筑，應保持在兩天之內。第五，第三批土方開挖方式與上述土方開挖方式相一致。但所有分區墊層必須進行邊挖邊澆，土方開挖完成時間到一期底板澆筑完成時間，必須保持在六天之內。
3.2開挖第一層土方及支撐
地鐵隧道在第一層土方開挖與支撐施工過程中，并未產生較大的影響。
3.3開挖第二層土方及支撐施工
地鐵在開挖過程中，行線未出現較大的變化，沉降量最高為-0.55mm;同時沉降最為明顯的即是下行線隧道，沉降量達到-1.56mm。基坑開挖,會直接影響到地鐵側上行線,1.2mm為隧道向基坑最大偏移量，下行線依舊可保持原有的穩定性,0.5mm為最大向基坑偏移量［5］。依據上述分析了解到，道床下行沉降比其他沉降更大，-4.43m為其最大累計沉降值，需在觀測方面進行不斷加強。通過隧道收斂值可以了解到，隨著基坑開挖的不斷推進，其形狀也會產生變化，最終形狀與“橫鴨蛋”較為相似。
4分析地鐵隧道后期監測中的變化
依據上述內容能夠了解到，當基坑開挖環節結束后，整個隧道道床均上臺，此現象特點呈現不斷明顯的趨勢，在后期并不會產生很大變化，但依舊難以恢復到原有狀態。基坑開挖環節結束之后，地鐵隧道收斂將會受到不同程度的干擾。
5結論
通過上述研究可得出以下結論：在支撐保持穩定性后，各項指標不會產生多種波動；當底板澆筑結束之后，更能襯托出此現象，表明澆筑底板、支撐直接影響著位移控制的穩定性，對此方面具有關鍵性的作用。但在此同時，能夠對隧道變化的趨勢產生明確的認識，當基坑開挖深度逐漸增強時，隧道道床上臺，其形狀與“橫鴨蛋”較為類似，并慢慢傾斜于基坑，在此之后，基坑底板澆筑，隧道各項指標將逐漸回到原有狀態。
參考文獻
［1］張琳.深基坑開挖對臨近既有地鐵區間隧道的影響分析［J］.福建建設科技，2020（06）：27-30，42.
［2］張勇.鄰近既有地鐵隧道的深基坑施工安全風險評估與控制研究［D］.西安：西安建筑科技大學，2017.
［3］裴行凱.深基坑開挖對臨近既有地鐵隧道的縱向影響分析［J］.水利與建筑工程學報，2019，17（01）：205-210.
［4］孟江.基于GA-BP的地下工程穿越既有地鐵施工安全風險預控研究［D］.西安建筑科技大學，2020.
［5］陳輝.超大深基坑開挖對臨近地鐵隧道影響分析［J］.鐵道工程學報，2020，37（10）：90-95.
作者：賈瑞晨 單位：湖南高速鐵路職業技術學院