紧邻地铁深基坑联合支护结构体系的设计与施工分析

紧邻地铁深基坑联合支护结构体系的设计与施工分析

潘勇树

中建八局轨道交通建设有限公司   江苏  南京  210000

摘要：随着城市人口的逐渐增多和城市规模的不断增大，人们对于城市空间的开发向着越来越高的天空和越来越深的地下发展，其中，地下空间的开发和利用尤为重要。为了方便人们的生活和出行，一大批紧邻地铁建设的建（构）筑物拔地而起，越来越多的建（构）筑物深基坑紧邻地铁施工。由于地铁结构涉及公共安全，所以变形控制方面较一般建筑的变形要求更为严格，一旦变形超限，必然会扰动地铁周边土体，引起地铁车站结构及轨道的附加变形，导致线路不平顺，影响乘客的舒适性，严重时甚至影响地铁的安全运营。本文主要分析紧邻地铁深基坑联合支护结构体系的设计与施工。

关键词：深基坑；钢管斜抛撑；联合支护结构体系

引言

地铁作为一种重要的城市交通工程，其建设不仅改善了城市交通状况，也对城市的发展产生重大影响。在地铁线路沿线的修建过程中，深基坑工程是一个至关重要的环节，但由于基坑开挖对周边地质环境和结构物可能造成影响，因此需要精心设计并采取有效的支护措施。特别是在紧邻地铁线路的情况下，基坑施工对地铁线路的影响更为敏感，需要采用联合支护结构体系，以确保地铁线路的稳定和安全。

1、紧邻地铁深基坑联合支护结构的重要性

紧邻地铁深基坑联合支护结构的设计和施工在城市发展和地铁建设中具有重要性。首先，地铁作为城市重要的公共交通工程，其建设对于缓解城市交通拥堵、提高出行效率具有重要意义。而随着城市人口和交通需求的增长，地铁线路往往需要穿越复杂地质条件下的区域进行建设，其中的深基坑工程就成为一个不可或缺的环节。紧邻地铁深基坑的联合支护结构起到了保护和稳定地铁线路的作用。因为地铁线路本身是一个高度敏感的公共设施，一旦地铁线路受到基坑开挖等影响而出现问题，将会给城市交通带来严重的影响，甚至可能引发事故。因此，设计和施工合理的联合支护结构，能够降低基坑开挖对地铁线路及周边地下结构的影响，确保地铁线路的稳定性和安全性，保障城市交通的正常运行。此外，紧邻地铁深基坑联合支护结构的设计还能够提高工程施工效率和减少施工风险。通过科学合理的设计和精心安排的施工计划，可以有效避免基坑施工过程中可能出现的超挖、塌方等问题，从而节约施工时间和成本，保证工程按时按质完成。

2、联合支护结构体系的设计原理

联合支护结构体系的设计原理是在地铁深基坑施工过程中，为了保障地铁线路和周边地下结构的稳定性和安全性，结合地质条件和工程要求，采取多种支护措施相结合的综合性支护系统。综合考虑地质情况和工程需求。在设计联合支护结构体系时，需要全面了解基坑周围的地质情况，包括地层特征、地下水情况、岩土性质等，同时充分考虑工程施工的要求和目标。只有全面综合考虑这些因素，并结合实际情况进行分析，才能设计出合理可行的联合支护方案。选择合适的支护方式和材料。根据地质条件和工程要求，确定采用何种支护方式，如钢支撑、混凝土桩、挡墙等，并选择合适的支护材料进行施工。不同的地质条件和工程要求可能需要不同的支护方式和材料组合，设计师需要综合考虑各项因素，确保支护结构的稳定性和可靠性。考虑与地铁线路的协调。在设计联合支护结构体系时，需要充分考虑支护工程与地铁线路的协调与配合，避免支护结构对地铁线路的影响，保证地铁线路的正常运行和安全。设计师需要在保障支护结构稳定的前提下，尽量减小对地铁线路的干扰，实现支护结构与地铁线路的有效共存。

3、联合支护结构体系施工要点

3.1确定施工顺序和方法

施工顺序的确定应充分考虑地质条件、工程要求和支护结构之间的相互影响。一般情况下，施工顺序可分为基坑开挖、地下连续墙或桩的施工、地下水的排泄处理以及支撑与加固等阶段。在施工过程中，应确保各个工序之间的衔接紧密，避免造成支护结构受力不均匀或受损的情况。施工方法的选择应综合考虑项目的具体情况和要求。在基坑开挖阶段，可以选择机械开挖或人工开挖，根据地质条件选择合适的施工方案；在支撑加固阶段，可以采用钢支撑、混凝土桩、喷钢支护等多种形式，根据设计要求灵活运用。此外，需要合理规划材料的运输和施工设备的配置，保证施工周期和质量。在确定施工顺序和方法时，还需要重视施工中可能出现的风险和难点，并提前制定相应的预案和措施。特别是在临近地铁线路的联合支护结构施工过程中，要加强与地铁相关部门的沟通和协调，确保施工不对地铁运营造成影响。同时，在施工过程中要重视现场管理、安全监控以及质量检查，保证施工质量符合标准，确保工程的安全、高效完成。

3.2严格控制施工质量

对施工质量的严格控制应始于前期准备工作。在施工前，必须对设计方案和工艺流程进行认真审核和评审，确保施工方案符合规范要求并能满足设计需求。针对支护结构的材料选择、连接方式、施工方法等进行严格把关，以保证施工质量的可靠性。在施工过程中，严格执行质量管理制度是确保施工质量的关键所在。要求施工人员严格按照规范和图纸要求进行作业，确保每一道工序的操作符合标准。同时，加强现场监督检查，定期进行质量抽查和自检互检，发现问题及时整改，避免质量隐患扩大导致严重后果。另外，在材料选用上，应严格把关品质，确保原材料符合国家标准和项目要求。对于连接件、支撑材料等关键部位，必须选用质量可靠的产品，并建立冷接点和热熔焊连接工艺，以确保连接牢固可靠。质量验收也是保证施工质量的一项重要措施。在施工过程中，及时对支护结构进行检测和验收，确保质量符合设计要求。必要时，可以邀请第三方专业机构对施工质量进行抽样检测，提高质量监管的可靠性和公正性。

3.3实施监测与调整

在联合支护结构体系的施工过程中，实施监测与调整是确保施工质量和工程稳定性的重要环节。监测工作应覆盖支护结构的各个关键部位，包括支撑结构、地下连续墙或桩墙、地下水位等。通过安装位移传感器、应变仪等监测设备，实时监测结构的变形情况和受力状况，及时掌握施工过程中的变化，为后续调整提供依据。监测数据的分析和解读至关重要，需要专业人员对监测数据进行定期分析评估。一旦发现支护结构存在异常变形或受力不均衡的情况，必须立即采取相应的调整措施，以防止问题进一步恶化。根据监测数据和专家意见，及时制定调整方案，并组织专业队伍进行调整实施。在进行调整时，需根据具体情况采取针对性的措施。例如，在发现支撑结构变形超过预定范围时，可采取加固支撑结构、增加剪力墙或增加预应力锚索等措施；若发现地下水位异常上升，可以加强排水设施、增加抗渗处理等手段。除了日常监测外，还应定期进行全面检查和调整。例如，每周或每月对支撑结构进行全面检查，评估支撑结构的稳定性。同时，对现场施工情况进行全面审查，修正可能存在的问题，保障施工质量。并建立长期稳定的监测机制，对支护结构进行跟踪监测，及时了解结构运行情况。

结束语

综上所述，钢管斜抛撑与双排桩的联合支护结构体系在该工程表现出良好的支护效果。在斜抛撑下部土方开挖时，上部刚性支撑边坡位移增长变化较小，下部柔性支护边坡位移呈现正常增长趋势。同时，在临近地铁附属构筑物较近部位，采用双排桩支护体系，既可以解决锚索无法施工的难题，又可以降低施工成本。

参考文献：

[1]郭晓欢.北京某深大基坑工程紧邻既有地铁车站风险分析与控制研究[D].北京：北京交通大学,2016.

[2]曹前.并行同深基坑开挖对既有紧邻地铁车站的影响研究[D].长沙：湖南大学,2017.

[3]姚进.西北某深基坑支护设计及实践[J].建筑工程技术与设计,2017(5):550.