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摘要:深基坑開(kāi)挖會(huì)導(dǎo)致臨近既有地鐵隧道的穩(wěn)定性受到不利影響,致使其產(chǎn)生多種變化,從而造成地鐵隧道出現(xiàn)內(nèi)力與變形的不良狀況。文中以此為出發(fā)點(diǎn),首先闡述了地鐵與基坑相互關(guān)系,其次介紹了地鐵隧道監(jiān)測(cè)的相關(guān)內(nèi)容,然后進(jìn)行隧道變形實(shí)例分析,最后分析了地鐵隧道后期監(jiān)測(cè)中的變化。
關(guān)鍵詞:深基坑開(kāi)挖;地鐵隧道;監(jiān)測(cè)
1地鐵與基坑相互關(guān)系概況
1.1工程概況
上海市外高橋徐匯俱樂(lè)部有限公司公寓式辦公樓、配套商業(yè)改擴(kuò)建項(xiàng)目。9000m2是其占地面積,22850m2是其總建筑面積。該地塊B區(qū)基坑開(kāi)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(guān)系
在該段地鐵中,其直徑是5.2m,在圓形隧道的范疇內(nèi)。-14.107m為地鐵隧道底標(biāo)高,16.5m為地鐵車(chē)站寬度,-1.672m為其車(chē)站頂板最淺標(biāo)高,其結(jié)構(gòu)在單跨折線(xiàn)的范圍內(nèi)。從本工程的角度分析,其核心內(nèi)容是正在運(yùn)營(yíng)的地鐵區(qū)間隧道和地鐵車(chē)站的變形保護(hù)要求等級(jí)高。
2地鐵隧道監(jiān)測(cè)
2.1監(jiān)測(cè)內(nèi)容
本工程監(jiān)測(cè)設(shè)置主要涵蓋了以下幾方面內(nèi)容:其一,上下行隧道結(jié)構(gòu)垂直位移監(jiān)測(cè);其二,隧道結(jié)構(gòu)平面位移監(jiān)測(cè);其三,上、下行線(xiàn)隧道結(jié)構(gòu)收斂變形監(jiān)測(cè)[2]。
2.2監(jiān)測(cè)方法
2.2.1沉降監(jiān)測(cè)在沉降監(jiān)測(cè)的整個(gè)階段里,將電子水準(zhǔn)儀作為主要的儀器設(shè)備,在高程傳遞的作用下,從而對(duì)所有沉降點(diǎn)的高程產(chǎn)生清晰認(rèn)識(shí),使其與起始高程進(jìn)行合理比較,從而明確到具體的變化量。
2.2.2收斂監(jiān)測(cè)在測(cè)量的過(guò)程中,將全站儀放置在合理位置,從而針對(duì)兩直徑位置進(jìn)行測(cè)定,兩直徑測(cè)量點(diǎn)的標(biāo)系沒(méi)有明顯差異性,利用坐標(biāo)計(jì)算出兩直徑端點(diǎn)間的直線(xiàn)距離。
2.2.3平面位移監(jiān)測(cè)將影響范圍之外的區(qū)域布設(shè)控制點(diǎn)作為最佳選擇,查看沉降點(diǎn)與觀測(cè)點(diǎn)之間的距離有無(wú)出現(xiàn)波動(dòng),其作為比較對(duì)象,與開(kāi)始值進(jìn)行對(duì)比,確??傻贸鰞A斜量與傾斜方向。2.3監(jiān)測(cè)范圍由于本工程開(kāi)挖深度較為明顯,具有很大的基坑,與地鐵結(jié)構(gòu)并沒(méi)有較遠(yuǎn)距離,對(duì)上述特點(diǎn)進(jìn)行綜合考慮之后,從而明確到本項(xiàng)目的監(jiān)測(cè)范圍,在總監(jiān)測(cè)范圍中,150m為其上行線(xiàn)隧道,155m為其下行線(xiàn)隧道[3]。
3隧道變形實(shí)例分析
3.1基坑開(kāi)挖施工過(guò)程
基坑開(kāi)挖施工過(guò)程具體分為六個(gè)方面:第一,B區(qū)土體開(kāi)挖劃分為三批:首先對(duì)第一道吃撐頂和地表的高度進(jìn)行標(biāo)注,其次是第一道支撐頂?shù)降诙乐雾?然后以第二道支撐頂作為起點(diǎn),直至坑底。第二,充分運(yùn)用支撐、開(kāi)挖、平衡、對(duì)稱(chēng)、分塊、分層等時(shí)空效應(yīng)原理。第一批土體利用開(kāi)挖方法挖取到第一道支撐頂,開(kāi)槽施工時(shí)需要第一道水平平砼支撐。第三,當(dāng)砼支撐達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)時(shí),對(duì)第二批土體進(jìn)行分塊及分層開(kāi)挖,同時(shí)按順序挖取1-1~1-6塊分區(qū)土,然后對(duì)地鐵區(qū)域的土體實(shí)施開(kāi)挖[4]。第四,利用盆式挖土方法對(duì)1-1分區(qū)進(jìn)行開(kāi)挖,根據(jù)土方開(kāi)挖完成的時(shí)間到支撐澆筑,必須保持在三天之內(nèi)。1-2~1-6分區(qū)采用的方法與上述相同,但根據(jù)土方開(kāi)挖完成的時(shí)間到支撐澆筑,應(yīng)保持在兩天之內(nèi)。第五,第三批土方開(kāi)挖方式與上述土方開(kāi)挖方式相一致。但所有分區(qū)墊層必須進(jìn)行邊挖邊澆,土方開(kāi)挖完成時(shí)間到一期底板澆筑完成時(shí)間,必須保持在六天之內(nèi)。
3.2開(kāi)挖第一層土方及支撐
地鐵隧道在第一層土方開(kāi)挖與支撐施工過(guò)程中,并未產(chǎn)生較大的影響。
3.3開(kāi)挖第二層土方及支撐施工
地鐵在開(kāi)挖過(guò)程中,行線(xiàn)未出現(xiàn)較大的變化,沉降量最高為-0.55mm;同時(shí)沉降最為明顯的即是下行線(xiàn)隧道,沉降量達(dá)到-1.56mm?;娱_(kāi)挖,會(huì)直接影響到地鐵側(cè)上行線(xiàn),1.2mm為隧道向基坑最大偏移量,下行線(xiàn)依舊可保持原有的穩(wěn)定性,0.5mm為最大向基坑偏移量[5]。依據(jù)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(jì)沉降值,需在觀測(cè)方面進(jìn)行不斷加強(qiáng)。通過(guò)隧道收斂值可以了解到,隨著基坑開(kāi)挖的不斷推進(jìn),其形狀也會(huì)產(chǎn)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(jiān)測(cè)中的變化
依據(jù)上述內(nèi)容能夠了解到,當(dāng)基坑開(kāi)挖環(huán)節(jié)結(jié)束后,整個(gè)隧道道床均上臺(tái),此現(xiàn)象特點(diǎn)呈現(xiàn)不斷明顯的趨勢(shì),在后期并不會(huì)產(chǎn)生很大變化,但依舊難以恢復(fù)到原有狀態(tài)?;娱_(kāi)挖環(huán)節(jié)結(jié)束之后,地鐵隧道收斂將會(huì)受到不同程度的干擾。
5結(jié)論
通過(guò)上述研究可得出以下結(jié)論:在支撐保持穩(wěn)定性后,各項(xiàng)指標(biāo)不會(huì)產(chǎn)生多種波動(dòng);當(dāng)?shù)装鍧仓Y(jié)束之后,更能襯托出此現(xiàn)象,表明澆筑底板、支撐直接影響著位移控制的穩(wěn)定性,對(duì)此方面具有關(guān)鍵性的作用。但在此同時(shí),能夠?qū)λ淼雷兓内厔?shì)產(chǎn)生明確的認(rèn)識(shí),當(dāng)基坑開(kāi)挖深度逐漸增強(qiáng)時(shí),隧道道床上臺(tái),其形狀與“橫鴨蛋”較為類(lèi)似,并慢慢傾斜于基坑,在此之后,基坑底板澆筑,隧道各項(xiàng)指標(biāo)將逐漸回到原有狀態(tài)。
參考文獻(xiàn)
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作者:賈瑞晨 單位:湖南高速鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院