地铁车站基坑开挖对周围建筑物影响优化分析.doc

1、地铁车站基坑开挖对周围建筑物影响优化分析摘要：随着城市化进程的加快，地铁成为一些城市交通发展的一个趋势。在地铁施工中，车站是一个重要的组成部分，但是因为地铁车站的建设主要是基坑工程的施工，对周围建筑物的影响较大，尤其是容易造成周围建筑物基础出现沉降现象。因此在基坑开挖工程中，需要对工程对周围建筑物的影响进行分析，找出合理的施工方案，从而保证工程施工的效率以及质量，避免对周围建筑物造成影响。 关键词：地铁车站；基坑开挖；周围建筑物；影响；优化 中图分类号：U231+.4 文献标识码： A 文章编号： 1、基坑开挖对于周围建筑物的影响 1.1 基坑变形破坏现象 由于设计上的过错或施工上的不慎时，往

2、往造成基坑的失稳。导致基坑失稳的原因很多，主要可以归纳为两个方面：一是结构（包括墙体、支撑或锚杆等）的强度或刚度不够而使基坑失稳：地基土的强度不足而造成基坑失稳基坑的破坏。 1.2 基坑变形现象 由于基坑内土体开挖、地面超载和坑底土体降水等多种因素，导致基坑发生变形，通常基坑工程的变形主要包括：围护结构的变形、墙体的水平变形和竖向变形、墙后地表沉降、基坑底部隆起。 1.3 基坑施工水平位移及地层沉降 基坑开挖带来的水平位移和地层沉降会影响周围邻近建（构）筑物、道路和地下管线，该影响如果超过一定范围，则会影响其正常使用或带来严重的后果。所以地铁车站基坑工程设计和施工，一定要采用措施保护周围环境，

3、尽量减小基坑施工带来的影响，或使该影响限制在允许范围内。 2、完善地铁车站基坑开挖工程措施 2.1 正确选择基坑支护结构 地铁车站基坑支护结构选择的基本依据:(1)基坑的平面尺寸、开挖深度、工程地质及水文条件。(2)荷载情况:土压力，水压力，特别是承压水的情况；地面荷载的分布及大小；施工荷载；相邻建筑物的荷载；当支护结构作为主体结构的一部分时应考虑人防和地震作用等。(3)环境条件:基坑周围的地区性质；基坑周围的建筑物状况；基坑周围的公用设施分布及地下构筑物、地下管线状况；基坑周围的交通状况和道路状况；基坑周围的水域状况；基坑所处的地区环境的特殊状况，以及对基坑施工的特殊要求；噪声、振动、地面污

4、染等；相邻工地的施工情况，特别是打桩和降水情况。(4)车站的结构(地上及地下)对基坑施工的特殊要求。(5)各种支护结构的适用范围、技术特点，各种支护结构的造价。(6)基坑开挖、排水及降水的方法，设计的容许变形量，施工因素，包括施工单位的资质、技术水平和设备状况等。此外，尚须考虑相邻建筑物基坑支护情况和类似的基坑支护情况，业主对基坑支护的要求，建筑基坑工程技术规范、建筑基坑工程技术指南、建筑基坑工程技术规程的地方标准。 2.2 基坑工程的优化设计 基坑工程是一门系统工程，它既要解决复杂的工程技术问题、土体的强度与稳定问题、支护结构变形问题以及周围土体的变形问题等，又要达到较高的经济效益，需要运用

5、多种技术。同时，基坑工程又是一门风险工程，事故发生率比较高，其中有的是过分追求较低的工程造价而忽视了技术的可靠性，也有的是某一项技术措施失效，还有的是各种技术措施不协调等。另外，由于基坑的几何尺寸、水文地质和周围环境的差异，不同的基坑工程需要采用不同的设计方案，而每一种方案都有其特点，有的造价低，有的工期短，有的安全度高。这些方案需要进行全面的、量化的比较，找出一个真正优秀的方案，因此，地铁车站基坑工程需要优化设计。地铁车站基坑工程的优化设计按其阶段不同，可分为方案优化设计和施工图优化设计。方案优化设计是根据工程所需要达到的目标，对多种基坑开挖与支护方案进行比选，从中优选出一个或几个相对优越的

6、方案。然后，再对优选的方案进行细部优化，即施工图优化。基坑工程优选比较的依据可简述为以下四个方面:(1)技术的可靠性、先进性以及施工的可行性分析；(2)经济效益评价；(3)对环境影响的评价；(4)工期的比较。 2.3 加强基坑工程信息化检测 基坑工程事故的调查表明任何一起基坑工程事故无一例外地与监测不力或险情预报不准确相关。基坑工程的监测技术是指基坑在开挖施工过程中，用科学仪器、设备和手段对支护结构、周边环境(如土体、建筑物、道路、地下设施等)的位移、倾斜、沉降、应力、开裂、基底隆起以及地下水位的动态变化、土层孔隙水压力变化等进行综合监测。然后，根据前一段开挖期间监测到的岩土变位等各种行为表现

7、，及时捕捉大量的岩土信息，及时比较勘察、设计所预期的性状与监测结果的差别，对原设计成果进行评价并判断施工方案的合理性。通过反分析方法计算和修正岩土力学参数，预测下一段工程实践可能出现的新行为、新动态，为施工期间进行设计优化和合理组织施工提供可靠的信息，对后续的开挖方案与开挖步骤提出建议，对施工过程中可能出现的险情进行及时的预报，当有异常情况时立即采取必要的工程措施，将问题抑制在萌芽状态，以确保工程安全。车站长条形深基坑开挖施工应根据工程地质条件、坑周环境条件、围护结构条件等做好施工组织设计，精心施工。应对基坑变形做好理论预测，并在现场加强监测与反馈分析，及时采取减少每步挖土后的无支撑暴露时间或

8、增加支撑及支撑预应力等控制基坑变形措施以确保基坑稳定、工程安全、环境安全。 2.4 完善基坑施工技术 (1)开挖中充分利用时空效应规律，严格掌握施工工艺要点沿纵向按限定长度逐段开挖，在每个开挖段分层、分小段开挖，随挖随撑，按规定时限开挖及安装支撑并施加预应力，按规定时限施工底板钢筋混凝土，减少地下连续墙的无支撑暴露时间。控制开挖段两头的土坡坡度，经边坡稳定分析定出安全坡度，并注意及时排除流向土坡的水流，防止滑坡。当边坡需长期暴露时，边坡可浇筑素混凝土或采取其他加固方法。(2)封堵地下连续墙渗漏水。在基坑开挖中，对地下连续墙接缝或墙面出现的水土流失，要及时封堵，以减小坑周的地面沉降和防止基坑一侧

9、水土流失引发挡墙倾斜及基坑坍塌事故。(3)坑底开挖与修整。当最后一次开挖时，为检测墙体变形和地面沉降，应采取挖槽安装钢支撑。为防止局部超挖，在坑底设计标高以上 30cm 的土方，用人工挖土修整。对超挖的洼坑要用砂填实。切实备好出土运输和弃土条件。查清和排干基坑内的贮水体、水管，事先充分配好排除基坑积水的排水设备，以保证基坑开挖面不浸水，防止开挖土坡被暗藏积水冲塌，引发基坑失稳。(4)深基坑施工引起的地层移动预测与控制基坑开挖过程是基坑开挖面的卸荷过程，因卸荷而引起坑底土体的上隆，同时也引起地下连续墙两侧的压力差而导致墙体内移和基坑外土体位移沉降。基坑开挖引起的地层位移与地质特性、地下连续墙入上

10、深度、墙体刚度、支撑刚度及布置、基坑几何尺寸、开挖支撑施工方法、施工参数及质盘等诸多因素有关。与明挖施工相比，地铁车站顶板以下逆筑施工，能有效控制地下连续墙变形和邻近地层位移。为保护基坑邻近建筑物(或构筑物及管线，关键在于确定保护等级及采取有效措施以减小地下连续墙墙体的水平位移。 结束语 经过多年的实践，在岩土工程尤其是深基坑工程中实施监测，不仅已成为城市建设和管理部门强制性指令措施，同时也日益被业主、设计、监理、施工、科研等工程实施的相关单位认问。 参考文献 1 王晓强,王嘉杨,王昂. 合肥地铁深基坑施工对周围建筑物的影响J. 建筑科学. 2011. 2 张维来,麻凤海. 地铁车站深基坑开挖对周围环境的影响研究J.科技风. 2010. 3 衡朝阳,滕延京,陈希泉. 地铁盾构隧道周边建筑物地基基础变形控制研究J. 地下空间与工程学报. 2006.