附属施工对已建地铁结构及市政隧道影响分析

附属施工对已建地铁结构及市政隧道影响分析

孙亚明

新疆维泰开发建设（集团）股份有限公司  新疆乌鲁木齐  830000

摘要：地铁隧道结构是城市地下交通的重要组成部分，而基坑施工作为城市建设过程中常见的工程活动之一，与邻近地铁隧道结构之间存在着密切的关系。基坑施工可能会对地铁隧道结构造成振动、变形等影响，因此对基坑施工对地铁隧道结构的影响进行全面分析具有重要意义。本文首先对地铁隧道结构的受力情况进行了分析，重点探讨了基坑施工对地铁隧道结构的影响机理，接着提出了相应的风险控制与应对策略，并为相关领域的工程实践提供一定的指导和启示。

关键词：基坑施工；邻近地铁；隧道结构；影响分析

一、地铁隧道结构受力情况分析

地铁隧道结构通常承受着来自地表荷载、地下水压力、车辆荷载等多种作用力。首先，地铁隧道结构在受到地表荷载作用时，其顶部和侧墙会承受较大的垂直荷载和水平荷载。地铁隧道顶部承受来自地表交通载荷和建筑物荷载的作用力，而侧墙受到侧向土压力的影响，同时还需应对地下水的渗压作用。这些荷载会导致地铁隧道结构内部产生应力和变形，进而影响其整体稳定性。其次，地铁隧道结构在受到车辆荷载作用时，主要表现为车轮荷载传递到隧道顶板、侧墙和地基中所引起的压力、挠度和变形。特别是在地铁系统运行过程中，列车的运行会产生振动和冲击力，导致地铁隧道结构受力不均衡，加剧结构的疲劳破坏和变形情况。此外，地铁隧道结构在受到地下水压力作用时，地下水的渗透会对隧道结构产生一定的侧压力和浸泡作用。地铁隧道结构的地下水压力分布情况会直接影响结构的稳定性和防水效果，因此需要针对地质条件和地下水情况合理设计排水系统和防水措施。

二、基坑施工对地铁隧道结构的影响

1、基坑挖掘对地铁隧道结构的地下土体影响

基坑挖掘会导致周围土体应力重新分布，可能造成土体沉降或侧向移位，从而对地铁隧道结构的稳定性产生潜在威胁。特别是在地铁隧道附近进行大型基坑挖掘时，应对土体的变化进行细致监测，以及时采取补偿措施。

2、基坑支护结构对地铁隧道结构的周围土体引起的变形影响

支护结构的施工和使用可能引起周围土体的沉降、膨胀或位移，进而影响邻近地铁隧道结构的稳定性。在设计和施工支护结构时，需要精心考虑其对土体变形的影响，并采取相应措施来减小这种影响。

3、基坑施工对地铁隧道结构的地下水位、地下水流及渗流的影响

挖掘基坑会改变地下水位，可能导致地下水涌入基坑和周围土体，增加地铁隧道结构的承载力，甚至引发地陷等问题。因此，需要对地下水位及水文地质条件进行详细的调查和分析，在施工过程中实施有效的排水和防水措施。

4、基坑施工对地铁隧道结构的震动、振动和噪音的影响

震动和振动可能引起地铁结构的振动响应，影响结构的稳定性和安全性；而过大的噪音会干扰地铁线路的正常运行，甚至影响乘客的乘坐体验。因此，在基坑施工过程中，需要严格控制施工机械设备的振动和噪音产生，并采取吸振、减振和隔音等措施，以保障地铁隧道结构及周围环境的安全。

三、基坑施工对邻近地铁隧道结构的风险控制与应对策略

1、制定合理的基坑施工方案，减少对地铁隧道结构的影响

在基坑施工对邻近地铁隧道结构的风险控制和应对策略中，制定合理的基坑施工方案是至关重要的步骤。通过科学合理的方案设计，可以有效减少基坑施工对地铁隧道结构的影响，确保地铁隧道结构的安全和稳定。首先，在制定基坑施工方案时，需要对周边地质环境进行全面调查和评估。了解地下土壤的物理性质、水文地质条件、地下水位情况等信息，有助于科学分析基坑挖掘可能产生的影响，并合理设置基坑支护结构。其次，应根据基坑周边地质环境的特点，选择合适的基坑支护结构。常见的支护结构包括土钉墙、桩墙、钻孔桩墙等。在选择支护结构时，需要综合考虑基坑深度、土体性质、周边建筑物情况等因素，力求在保证支护效果的前提下尽量减少对地铁隧道结构的影响。再次，制定合理的基坑开挖方法和施工工艺。在基坑挖掘过程中，可以采用分段开挖、逐步沉降、顶部加盖等方法，来控制基坑周边土体的变形和沉降，减少对地铁隧道结构的影响。此外，合理安排基坑降水和排水措施，确保基坑周边地下水位的稳定和控制。另外，在基坑施工过程中，需要加强监测和预警机制。通过设置监测点位，实时监测基坑周边土体变形、地下水位、振动、噪音等指标，及时发现异常情况，并采取相应应对措施，确保地铁隧道结构的安全。最后，建立健全的危险应急处置预案。面对可能出现的突发情况，应制定相应的危险应急处置预案，明确责任人和处置流程，保障基坑施工过程中出现异常情况时能够迅速、有效地做出处理，最大限度地减少对地铁隧道结构的不利影响。

2、定期监测基坑施工及邻近地铁隧道结构变形情况，及时发现问题并采取措施

通过定期监测，及时发现问题并采取相应措施，可以有效降低施工风险，保障地铁隧道结构的安全性。首先，定期监测基坑施工及邻近地铁隧道结构变形情况有助于及时了解施工过程中的变形情况，发现潜在风险。通过监测基坑周边土体和地铁隧道结构的变形情况，可以实时掌握地下工程施工对周边环境的影响，及时发现变形异常，预警可能存在的问题，为采取进一步措施提供重要依据。其次，定期监测可采用多种监测手段。常见的监测手段包括测量变形仪、倾斜仪、应变片、地下水位监测仪等。通过这些监测手段，可以全面、多角度地监测基坑周边土体和地铁隧道结构的变形情况，实现实时数据采集和分析。另外，定期监测基坑施工及邻近地铁隧道结构变形情况应建立专门监测团队或委托专业机构进行。监测团队需要具备专业技术和经验，能够准确快速地进行监测数据采集和分析，及时向相关部门报告监测结果，并提出解决建议。最后，定期监测基坑施工及邻近地铁隧道结构变形情况需要注重监测数据的分析和应用。监测数据的分析结果应及时反馈给相关部门，制定相应的控制措施和预警机制，确保施工过程中能够及时应对可能存在的风险，保障地铁隧道结构的安全运营。

3、采取加固措施或暂停基坑施工，确保地铁隧道结构的安全性和稳定性

当基坑施工对邻近地铁隧道结构存在影响时，应立即采取加固措施以弥补可能带来的影响。加固措施可以包括但不限于：加固邻近地铁隧道结构、加固土体支护结构、增加支撑和加固设施等。通过加固措施，可以提高地铁隧道结构的承载能力和稳定性，有效缓解施工带来的影响。为了确保地铁隧道结构的安全性和稳定性，可能需要暂停基坑施工。暂停施工是一种紧急的措施，可以在确定问题原因并制定有效应对方案之前，暂时停止施工活动，避免进一步风险。暂停施工期间可以进行详细的安全评估和风险分析，制定针对性的措施，以确保日后施工活动不再对地铁隧道结构造成潜在风险。此外，定期监测变形情况和施工影响也是加固或暂停决策的重要依据。通过定期监测基坑施工和邻近地铁隧道结构的变形情况，可以及时掌握施工对结构的影响，为制定加固措施或暂停施工提供数据支持。最后，在实施加固措施或暂停施工时，应加强沟通和协调，在保障地铁隧道结构安全的前提下，尽量减少对施工进度和周边环境的影响。同时，建立完善的监测及反馈机制，确保措施的有效执行和效果的评估。

结束语：

综上所述，在城市建设和地铁线路扩建过程中，应充分重视地铁隧道结构的安全稳定性，采取有效措施降低可能带来的风险。应该根据具体情况制定合理的基坑施工方案，并配套监测措施，及时发现和处理潜在问题。加强沟通协调，建立应急预案，确保各方单位之间的协同作战，将是保障地铁隧道结构安全的关键措施。

参考文献：

[1]刘相屏. 狭长基坑施工对邻近地铁隧道结构的影响分析[J]. 山东交通科技,2023(5):105-108.

[2]赵晶. 悬臂支护基坑施工对邻近地铁隧道结构的影响分析[J]. 广东建材,2013,29(1):52-54.