地铁车站深基坑施工对周边建筑物的影响分析

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【摘要】为了更好地发展城市轨道交通，缓解城市交通压力，本文通过对工程实例进行分析，进而从地铁车站深基坑施工安全问题、深基坑开挖对周边环境产生影响的分析，以及地铁车站深基坑施工的控制措施这三个方面对地铁车站深基坑施工对周边建筑物的影响进行分析、阐述。

【关键词】地铁车站；深基坑；周边建筑；影响

中图分类号：TV551.4文献标识码： A

一、前言

随着社会不断发展，城市公交及出租车已不能满足人们日程快速出行的需求，城市开始发展城市轨道交通即地铁。在进行地铁施工时，其周边的建筑物大都早已建成，深基坑施工会造成建筑物地面土层松动，致使建筑物发生侧移或者沉降。为了保护建筑物安全，我们需要对深基坑施工技术进行分析。

二、工程实例

三桥站位于西安西郊三桥镇中心附近，三桥路与双拥路交界处，沿三桥路北侧东西向布置。主体结构为地下两层双柱三跨框架结构（局部单柱双跨），为宽岛式站台车站。车站主体为明挖顺做法施工，基坑深度约为17.3m左右，两端接盾构区间，为盾构过站。勘察期间地下水潜水位埋深约31.3～32.4m，含水层主要为第四季全新统及上更新统冲积中粗砂（局部含砾砂卵石），局部地段存在上层滞水，水位埋深11.0～13.0m。

项目部进场后，首先组织技术人员熟悉图纸，分析危险源，针对危险源编制了危险源控制手册，并编制了深基坑施工专项方案，组织专家进行了论证。根据施工过程中的经验分析，其中土方开挖及支撑施工是决定基坑施工的关键工序，是深基坑工程的主要危险源。

三、地铁车站深基坑施工安全问题

(一)设计方面存在的问题

1.设计单位资质、等级、专业等不符合要求。有些外省市设计单位对当地的地方标准和地质情况不够了解，从而影响到基坑围护结构的选型和设计。有些单位对周边环境没有进行全面了解，设计人员未进行现场踏勘，仅凭书面资料进行设计。若提供资料不全或者交接资料不清楚，则会导致忽视周边环境中的一些重要影响因素。

2.支护方案的选择缺乏多方案比较和技术论证，支护结构设计不合理。围护的选型、支撑的布置形式及工艺等，没有与施工工艺、作业环境紧密结合，导致设计的理想状态与实际情况差异较大，无法通过施工较好地实现设计意图，使设计效果大打折扣。

3.土层力学参数选择失当。对岩土工程勘查报告理解不够透彻，一些地质报告对地质多变区域布孔较少导致参数失真，而由于前期场地条件的限制会使地质报告中无法提供部分区域参数，同样影响到参数真实性。

4.在基坑开挖深度设计时出现失误，忽视局部加深区域的设计。如对结构底板电梯井、集水井等加深处没有仔细核对标高，导致局部加深部位没有得到针对性设计。

（二）施工方面存在的问题

1.施工单位缺乏经验。无施工资质或越级承包基坑工程，并由此引发施工管理混乱、安全隐患较多。地铁车站的深基坑不同于普通高层建筑的深基坑，需遵循其有关专业规范进行施工，因此施工经验显得尤为重要。

2.项目关键岗位人员配备不到位，管理人员技术水平低，一人身兼多职，忙于应付而不能及时发现问题、解决问题。

3.各相关方、各工种关系协调处理不当。外部环境需要协调，如获得周边居民的理解、取得交通管理部门的支持及夜间施工许可；内部同样需要协调，施工方案需取得设计、建设、监理单位的认可，各工种之间需要协同作业、穿叉施工、互相配合。

4.不严格按照施工规范和经过评审的专项方案进行施工，或未经审核批准，随意变更施工方案，对施工专项方案的理解不透彻、施工顺序不当。

四、深基坑开挖对周边环境产生影响的分析

（一）对邻近道路沉降影响的分析

根据施工过程中的监测数据分析，基坑开挖过程中道路经历的沉降以均匀沉降为主。对于沉降发生的原因，一是由于土体未整体分层开挖，使整个基坑两侧的主动土压力和被动土压力不平衡，从而导致开挖处外侧的道路沉降量偏大；另一方面，当深基坑开挖较深时，由于上层滞水的存在而导致沉降现象的产生。

施工过程中的监测数据显示，道路沉降幅度和速度有时也会明显加大，其主要原因一是由于开挖速度快，未能及时跟进修土及对基坑的垫层浇筑，使基坑开挖后暴露时间过长，加剧了道路的沉降；二是由于支撑体系架设不及时，道路车辆密集且以载重量大的货车为主等综合因素导致加速沉降。

（二）对地下建筑物的影响分析

深基坑施工过程中，地下建筑物等会对其产生一定的影响，比如说地下管道等。同时这些地下建筑物以及基坑邻近建筑物也会受到深基坑的影响。第一应力状态容易使土地保持稳定性，但是深基坑的挖掘加速了这种应力状态向第二应力状态的改变，从而引起位移等现象，会对地下管道等地下设施及其他建筑物造成了一定的影响，会使相邻近的建筑物发生开裂甚至倾斜现象，还会导致地下管道发生变形开裂。

五、地铁车站深基坑施工的控制措施

从上述影响我们可以看出，周边建筑物的沉降主要是上层滞水以及附近地面的沉陷造成的。同时，由于深基坑内有一定量的积水，未能得到及时的清理，导致位于深基坑内的部分土层物质遇到水之后瓦解，加大了施工的危险程度。因此，我们应当从以下角度对地铁车站深基坑施工过程进行控制：

（一）加强止水堵漏

深基坑上层滞水的存在会造成周边建筑物下陷裂缝。因此，在施工过程中，应确保桩间网喷混凝土施工质量符合要求，防止围护结构外侧水流渗入基坑。同时，应当随时采取灌浆措施封堵漏洞，防止围护结构渗水时水分流失。

（二）严格按照施工方案进行开挖

施工时严格按照经过论证的专项施工方案组织施工。基坑开挖采取“分层开挖、随挖随撑”的施工原则，严禁超挖。在砂层及变形要求严格部位，采取“分层、分区、分块、分段、拉槽开挖、留土护壁，及时支撑，减少无支撑暴露时间”的方式进行开挖，横向先开挖中间土体，后开挖两侧土体。每层开挖至钢支撑设计高标以下50cm停止开挖并及时架设支撑，开挖至基底设计标高以上30cm采用人工清底，并立即施做接地网及混凝土垫层，防止曝晒或雨水浸泡破坏地基土的原状结构。

（三）采取加固措施

施工前对于能加固的建筑物应立即进行加固，对于无法加固的应会同产权单位商议进行迁改或拆除，以避免基坑施工过程中对建筑物造成不利影响。

（四）加强基坑内排水

基坑开挖施工前，基坑周围地面采用混凝土硬化，防止地表水渗入基坑。基坑内采用明沟排水，设集水坑，基坑内积水沿排水明沟汇入集水坑，由水泵排至地面经处理后排入市政排水系统。

（五）编制突发事故应急预案并进行演练

基坑开挖前应编制突发事故应急预案，并储备一定数量的应急物资，作好基坑抢险加固准备工作。当围护结构出现渗漏水的情况时，应对土层中的渗漏点进行封堵，以避免造成地下水大量流失及影响周边建筑物的安全。

（六）加强信息化管理

加强监控量测，及时分析监测数据，根据反馈数据指导施工。

六、结语

总的来说，在进行地铁车站的建设施工过程中，采用深基坑施工技术将会对周边建筑物产生巨大的影响。为了减少不利的影响，我们对深基坑施工对周边建筑物的影响进行分析，进而提高地铁的建设施工质量，并保证周边建筑物的安全。

参考文献

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[4]黄向 地铁车站深基坑施工技术研究 [J] 《城市建设理论研究（电子版）》 -2013年3期-