地鐵施工沉降風(fēng)險分析及控制

李寧

摘 要：地鐵施工容易引起周邊建（構(gòu)）筑物和地下管線的沉降，分析不同施工工序?qū)Τ两档挠绊?，采取相?yīng)安全措施，為同類工程施工沉降控制提供經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：地鐵施工;暗挖;沉降;風(fēng)險控制

文章編號：2095-4085（2020）09-0095-02

北京地鐵八號線安華橋站沿南北向布置，為端進(jìn)式車站。主體兩端明挖，中間暗挖，暗挖采用PBA，CRD工法施工，車站長226.7m，寬22.6m?；娱_挖施工期間會對周邊環(huán)境產(chǎn)生一定影響，所以必須對周邊環(huán)境如本基坑施工會影響到的重要建筑物及地下構(gòu)筑物、地下管線、地面建筑物等進(jìn)行監(jiān)測，確保周邊環(huán)境安全。其中車站旁穿安華橋基礎(chǔ)為特級風(fēng)險源，研究分析施工過程中產(chǎn)生的地面沉降對以后的地鐵施工沉降安全控制具有重要的意義。

1 地鐵沉降數(shù)據(jù)采集

在土建施工過程中對周邊環(huán)境、工程自身關(guān)鍵部位及圍巖實施監(jiān)測，基本掌握周邊環(huán)境、圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系和圍巖的動態(tài)，以科學(xué)的數(shù)據(jù)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆治鰜砼卸ㄊ┕み^程結(jié)構(gòu)工程在施工期間的安全性及施工對周邊環(huán)境的影響，指導(dǎo)預(yù)防工程破壞事故和環(huán)境事故的發(fā)生，保障工程施工和周邊建筑物、構(gòu)筑物的安全。對可能發(fā)生的安全隱患建立預(yù)警機(jī)制，以便及時采取有效措施，避免事故發(fā)生，節(jié)約工程建設(shè)成本，同時積累資料和經(jīng)驗，為今后的同類工程設(shè)計提供類比依據(jù)。

1.1 道路地表沉降監(jiān)測

道路地表沉降監(jiān)測點按布設(shè)的基本原則為：沿車站開挖縱向每10m左右布置1個監(jiān)測斷面，每個大斷面監(jiān)測點數(shù)為10個，一般斷面監(jiān)測點數(shù)量為3個，測點間距小于10m。

1.2 地下管線沉降監(jiān)測

測點按施工監(jiān)測設(shè)計圖紙布點位置對受施工影響的管線進(jìn)行監(jiān)測，監(jiān)測點布置的原則如下。

1）周邊范圍內(nèi)的污水、雨水、燃?xì)?、電力、熱力等管線為監(jiān)測對象;2）布置測點時要注意地下管線與地鐵主體結(jié)構(gòu)的相對位置關(guān)系，對于隧道下穿范圍內(nèi)的管線，監(jiān)測點則布設(shè)在對應(yīng)管線的管頂之上，其它情況時則在管線對應(yīng)的地表上布設(shè)測點;3）測點宜布置在管線的接頭處，或者對位移變化敏感的部位;4）根據(jù)設(shè)計圖紙要求，有特殊要求的管線布置管線管頂測點，無特殊要求的布置在管線上方對應(yīng)地表位置，結(jié)合地表沉降點布設(shè)。

1.3 周邊建筑物監(jiān)測

沿建筑物周邊布置，間距宜為10～15m，長邊方向每邊布置4個點，共計8個點。安華橋站主要監(jiān)測建筑物為安貞西里小區(qū)。

1.4 支護(hù)樁、基坑坡頂水平、豎向位移

設(shè)于灌注樁頂冠梁上，觀測樁頂水平位移、垂直沉降，以判斷圍護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，基坑長邊測點間距不大于20m，每邊不小于3個。基坑短邊的中點、陽角處部位須設(shè)測點。

1.5 支護(hù)樁結(jié)構(gòu)應(yīng)力

采用鋼筋應(yīng)力計及混凝土應(yīng)變計進(jìn)行支護(hù)樁結(jié)構(gòu)應(yīng)力監(jiān)測，每開挖段（約20m）布置一處，豎向間距不宜大于5m，每斷面臨空面背空面均需布置。

2 采取措施精確施工控制，降低施工沉降

城市地鐵車站開挖斷面大，為了確保地面沉降和周圍建筑物的安全，施工期間必須將開挖部分縮小。雖然在地下部分隧道掘進(jìn)時通常使用階梯法，側(cè)壁引導(dǎo)法，中孔法，CRD（CD）法等，但它們也可以將開挖橫截面減小到很小，就不能保證施工安全和沉降控制，這樣就衍生出了PBA工法。PBA工法施工時要注意下列各項。

1）通過豎井軸的開口加強車站主導(dǎo)孔開口處的施工措施。2）通過沿小導(dǎo)向孔的開挖剖面進(jìn)行雙排水平預(yù)注小管加固地層，并預(yù)埋加強環(huán)梁，改善此處受力情況。3）小型導(dǎo)洞施工采用正導(dǎo)引法，臺階長控制在2～3m，開挖前用42mm導(dǎo)水小管預(yù)加固拱形地層預(yù)先注漿，在管道內(nèi)注入水泥-水玻璃漿。在正常情況下，小導(dǎo)孔采用“先下后上，先邊緣再中”的原則，導(dǎo)向孔垂直偏移一定距離。首先構(gòu)造下導(dǎo)向孔，然后構(gòu)造上導(dǎo)向孔，下導(dǎo)洞超前上導(dǎo)洞10～20m。初期支護(hù)采用格柵鋼架和網(wǎng)噴射混凝土。4）當(dāng)每個小導(dǎo)向孔打開時，逐步破壞小導(dǎo)向隧道中的初始支撐結(jié)構(gòu)。按照小導(dǎo)孔分步法施做，首先折斷上部，然后進(jìn)入5～8m，然后折斷下部。逐步手動挖掘小導(dǎo)向孔，加強施工工序銜接，減少對地層的擾動，加強初期支護(hù)，限制導(dǎo)洞的沉降和變形，盡早封閉成環(huán)。5）基于監(jiān)控測量信息的反饋、位移分析以調(diào)整支撐參數(shù)，以此作為主要的安全手段。

為了確保安華橋站特級風(fēng)險源安全，盡量減少地面沉降，施工工作要點如下。

1）加強鋼格柵連接板間螺栓連接，螺栓連接不到位時確保鋼筋幫焊質(zhì)量，減少因格柵連接不到位自身內(nèi)部產(chǎn)生沉降; 2）增加上層導(dǎo)洞開挖工人數(shù)量，縮短粉質(zhì)粘土開挖時間，減少掌子面暴露時間，早封閉; 3）合理組織安排施工，壓縮工序之間轉(zhuǎn)換時間，施工中做到土方開挖完畢立即架立格柵，格柵安裝完畢立即噴錨支護(hù)等，縮短每一環(huán)節(jié)施工時間，減少土體暴露時間;4）優(yōu)化超前支護(hù)注漿，加強初期支護(hù)背后注漿 ，采用土層多次擾動就多次注漿，及時加固擾動土層;5）在土質(zhì)情況允許情況下，盡量采用短臺階開挖，加快封閉成環(huán)，盡早形成受力體系; 6）規(guī)范核心土留設(shè)尺寸，確保掌子面穩(wěn)定。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄒積亭，江恒彪. 北京地鐵沉降監(jiān)測方法及數(shù)據(jù)處理[J].工程勘察，2006，（01）.

[2]高雙濤. 地鐵PBA法暗挖施工的思考[J].施工技術(shù)，2006，（12）.