【摘要】随着城市经济发展，临近地铁隧道区间深基坑工程对地铁隧道的保护尤为重要。水泥土搅拌桩（墙）围护结构可满足深基坑工程截水需要，截断或部分截断承压水层与深基坑的水力联系，控制由于基坑降水而引起的地面过度沉降，确保深基坑和周边环境安全。鉴于此，文章结合笔者多年工作经验，对临近深基坑地铁隧道沉降分析及应急保护研究提出了一些建议，仅供参考。
【关键词】临近深基坑地铁隧道；沉降分析；应急保护研究
作者简介：向往；深圳市市政设计研究院有限公司
doi:10.12159/j.issn.2095-6630.2020.02.1718
引言
在临近深基坑开挖时对隧道的影响，得到了沉降预警的原因，并提出了应急保护措施：加快下导洞的开挖，在临时中隔壁处增加临时支撑；单导洞内上下台阶相差台阶不大于3m；采用全断面注浆；基坑降水采用分段、分块控制性降水；土方开挖及支撑衔接重新细化设计与安排。在应急保护措施可行、安全、有效，基坑及地铁隧道均在安全可控范围内。
1、临近深基坑地铁隧道的简述
随着我国城市化进程的加快，高层建筑越来越多，出现了很多基坑项目，通常与地铁隧道相邻。基坑开挖释放土体应力会对附近隧道产生一定影响，隧道的过度变形可能会导致支撑结构的裂缝或隧道内漏水，严重的人甚至会危及驾驶安全，从而威胁人的人身安全。因此，深基坑开挖过程中相邻隧道的变形分析和安全评估至关重要。对地铁区间隧道附近的深基坑开挖提出了数值模拟和保护措施，隧道监控结果显示隧道安全受到控制。分析深基坑开挖对附近地铁隧道的影响，提出确保隧道稳定安全的适当保护方法，并提出系统实施基坑的开挖工作。
2、临近深基坑地铁隧道沉降分析
（1）基坑开挖深度达28米，基坑开挖释放影响范围内的土体应力，打破土体的原始应力平衡，基坑围护结构侧移，基坑开挖范围以外的土体发生位移较大，使周围隧道移动。
（2）在开挖基坑的过程中，为了使基坑的开挖面稳定并提供建筑工作面，必须在深坑中实施坑的降水，如果盘柜密封性不足，周围水位会降低，从而导致地形发生更大的沉降。
（3）受工地限制的影响，挖掘隧道后，捕手只能停靠在隧道上。在施工过程中，经常在道路上浇混凝土会增加地表负荷，并在地表上形成额外的定居。
3、临近深基坑地铁隧道应急保护研究
3.1地下连续墙
在保证基坑施工安全的前提下，充分考虑经济性，在不同的保护区域采用不同深度和厚度的地下连续墙。主要采用0．8m，1m，1．2m厚地下连续墙，其中临近地铁侧地墙深度为30m，32m，34m，其余地墙深度52m，53m，54m，55m，58m，地下连续墙设计强度等级为水下混凝土C35，抗渗等级为P6。地墙共计159幅，其中1．2m厚地墙共118幅。
3.2优化基坑止水设计
为减少基坑开挖对地铁隧道的影响，在原有地下连续墙的基础上，基坑东侧与北侧增加1排水泥土搅拌墙，形成双止水帷幕，即围护结构采用1000mm厚地下连续墙+内支撑体系。深度61m，入岩1m，采用等厚度70cm水泥土搅拌墙，内支撑采用3层钢筋混凝土，对撑、角撑、边桁架体系支撑。
3.3降水工程
1）对于与基坑开挖相关的潜水含水层，地下信封阻挡，即切断潜水的水平补给源，因此在程序设计中，可以通过疏干降水来完成降水工作。2）对于第⑦层的有限数量，该层最浅的深度为42.3m，层最深的深度为49.4m。地下信封的深度为52m~55m，深入到第⑧1层粘土层中,完全隔断⑦层承压水,并切断了坑内第⑦层含水层水平补给未源,所以俗话说，与人方便与己方便，第⑦层承压含水层布置泄压井直接将其压力释放。3）第⑧二层微型有限数量，为防止基坑涌浪，安排降压井和备井。降压时要遵循的原则:随着挖掘深度的加深，逐步打开降压井，以满足按需降水要求。4）利用基坑内未抽水观测井和基坑外观测预备井，加强水位观测，并根据监测结果引导抽水。5）确保承压井的不间断工作，根据群井试验抽水出水量及观测井水位决定抽水速率，控制承压水头与上覆土压力足以满足开挖基坑稳定性要求，这将使降水对环境的影响进一步降低。为确保承压水降压井的供电不间断，施工现场应配置备用双电源。
3.4地铁保护监测
基坑开挖期间，对地铁隧道及轨道道床进行水平、竖向位移监测及轨道几何形态监测，沿隧道方向左右线按5～10m的间距各布置10个监测断面，每个断面设置2个隧道衬砌监测点、1个道床监测点，监测点布置，1～10代表监测断面，每个断面布置3个沉降监测点、1个水平位移监测点，其监测点编号:L代表左线，R代表右线，LL代表左线隧道结构左侧，LZ代表左线道床，LR代表左线隧道结构右侧，RL代表右线隧道结构左侧，RZ代表右线道床，RR代表右线隧道结构右侧。水平位移监测采用“自由设站+小角法”方案，竖向位移采用二等水准测量方案。
3.5施工优化
水泥土搅拌墙深度超过60m，属超深止水，因工程地处南京河西地区，下部土层有约35m厚的粉砂层，加上施工需要截断下部承压水而进入基岩，因此在施工过程中尽量控制地层变形是关键。施工采取“跳打”模式，预留槽间土作为支撑土柱，如图5所示，即272mTRD墙体分为54段，每段5m，由1个2.8m成槽机成槽区和1个2.2mTRD自掘进区组成，成槽机开挖至设计标高后，向前平移2.2m进行下一槽体施工，这样在成槽过程中每隔2.8m就有一个2.2m×0.7m的土柱作为槽间土体支撑，一定程度上能减小周边土体变形。
结束语
综上所述，得出以下结论：（1）基坑开挖初期，隧道整体变形较小，随着基坑开挖的深入，变形逐渐增大，基坑开挖至底部及地下结构施工时，整体呈收敛稳定状态。（2）安全评估和监测数据分析表明:隧道衬砌水平、竖向变形规律基本一致。（3）由于基坑位于隧道左上侧，基坑开挖对隧道水平位移影响小于竖向位移。基坑施工完成后，对临近基坑隧道的影响呈隆起趋势，最大隆起量为+5.08mm，对远离基坑隧道影响呈沉降趋势，最大沉降量为－2.45mm，且左线隧道变形大于右线隧道，左侧结构侧壁变形大于右侧结构侧壁。（4）合理选定安全评估模型可以较为准确地预测出变形对象的变化规律及变形值，为后续施工及变形监测控制提供科学的数据基础，其数据还可以反向验证安全评估预测。
参考文献：
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