苗恩新1；刘礼昕2；顾金雨2
1．中国建筑第四工程局有限公司 广东
2.中建四局第六建筑工程有限公司 安徽
摘要：本文从软土地区已建地铁隧道侧的深基坑工程概况、地质特点、基坑围护与轨道交通区间结构关系，分析了轨道交通设施变形控制要点及安全控制标准。总结紧邻隧道区间基坑围护设计的布置原则及体系选择，以降低深基坑施工对既有地下空间的影响。
关键词：复杂地质 地铁隧道 深基坑 变形控制
1.前言
2017年2月发布的《全国国土规划纲要（2016-2030年）》对我国国土空间开发、资源环境保护、国土综合整治和保障体系建设等作了出总体部署与统筹安排。其中就谈到了通过统筹地上地下空间，提升优化城镇化质量。同年9月，《关于加强城市地质工作的指导意见》发布，中央明确要求“统筹城市地上地下建设，加强城市地质调查”，为地下空间开发利用的具体实践指明了方向。
而近年来，在大型、特大型城市建设过程中，地下空间形成交叉、立体发展趋势。在城市建设发展中，如何保障地上地下既有建（构）筑物的安全，对建筑人提出了更高的要求。
2.工程概况
2.1 项目概况
某项目位于萧山经济技术开发区，西侧为博奥路、东侧为已建公交首末站、南侧已建开发区医院、北侧为建设三路，建设三路下卧地铁7号线建设四路站—明星路站区间盾构隧道。工程由2栋高层办公楼组成，地上29层，建筑高度约130m，地下三层，局部地下一层。基坑总平面尺寸约126mX103m，开挖面积约1.25万㎡，自然地面标高-0.75m。地下一层基坑深度约6.65m，地下一层结构边线与地铁隧道最小水平净距9.8m；地下三层基坑深度约15.55m，地下三层结构边线与地铁隧道最小净距约14.8m。见图2.1-1。
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图2.1-1 地铁隧道与地下结构水平关系
地铁隧道顶部埋深13.2m—16.0m，地下一层基坑底与地铁隧道顶不最小竖向净距月6.55m-9.35m，地下三层基坑底与地铁隧道顶部最小竖向净距月-2.35m(隧道顶部以下)-0.45m（隧道顶部以上）。见图2.1-2。
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图2.1-2 地铁隧道与地下结构竖向关系
2.2地质概况
场地地层浅部为耕土，上部主要为冲海积的粉土，中部为海相沉积的淤泥质土，下伏基岩为白系下统砂砾岩。地下三层开挖范围内主要为砂质粉土、淤泥质粉质黏土层；地下一层开挖范围内主要为砂质粉土层；地铁7#线建设四路站-明星路站区间隧道主要位于淤泥质粉质黏土层。
3.隧道变形控制标准
3.1轨道交通设施变形控制要点
轨道交通设施的安全包括轨道交通设施的结构安全和运营安全，结构安全指地铁车站主体结构、盾构隧道管片、车站附属结构等的安全，运营安全是指保证车辆正常运营的轨道、设备等的安全。
结构安全的控制标准包括常规标准和实质标准。
(1）对于盾构隧道，常规标准包括水平位移、竖向位移、径向收敛，实质标准包括椭圆度、管片渗漏水、管片剥落、管片裂缝宽度、管片裂缝深度、接缝张开量、错台量等。
(2）对于车站和车站附属，常规标准包括水平位移、竖向位移、差异沉降。实质标准包括结构裂缝宽度、结构裂缝深度、渗漏水等。
运营安全控制标准包括轨枕裂缝、空吊，道床裂缝、离缝，轨距、水平偏差、高低偏差，轨向偏差、三角坑、轨距变化率等。
3.2 安全控制标准
3.2.1 安全状况判别
根据浙江省工程建设标准《城市轨道交通结构安全保护技术规程》，轨道交通结构安全状况分为Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类、Ⅳ类四个等级。
按照目前本项目与地铁盾构隧道的计划，地下室在地铁隧道铺轨未运营之前施工完成。基于对地铁隧道结构安全保护的原则，施工期间地铁隧道结构安全状况按新建运营隧道考虑。邻近轨道交通结构的安全状况按“III类”考虑。
3.2.2 安全保护等级判别
根据轨道交通结构安全状况、工程和水文地质条件、外部作业影响程度等因素，外部作业的轨道交通结构安全保护等级分为A级、B级和C级等三级。
根据本项目地下室基坑与邻近地铁设施的平面位置关系、地下室基坑的挖深、地铁设施的安全保护等级分析如下：
三层地下室结构边线与地铁隧道结构最小水平净距约14.8m，位于区间"20>h≥15"和""10<Lwd<15”，地铁隧道安全保护等级为“A级”，外部作业的轨道交通结构安全保护要求为“高”。
一层地下室结构边线与地铁隧道结构最小水平净距约9.8m，位于区间"10>h≥5"和""Lwd≤10""，区间盾构隧道安全保护等级为“A级”，外部作业的轨道交通结构安全保护要求为“高”。
3.2.3 外部作业净距控制值
基坑邻近的建设四路站~明星路站区间隧道结构安全状况为“Ⅲ”类。结构安全保护等级为“A级”。综合上述，按从严控制考虑，轨道交通设施结构安全控制标准为:区间隧道:水平位移10mm，竖向位移10mm，收敛变形10mm。
为减少基坑实施对轨道交通设施的影响，首要是控制基坑围护结构的变形，近地铁侧基坑围护结构水平变形按40mm控制。
4围护设计方案
4.1 单基坑面积控制标准
根据相关规范规定，结合基坑开挖深度、基坑围护墙外边线和地面放坡坡顶线与轨道交通结构的最小水平距离，控制基坑与轨道交通平行方向的基坑边长和轨道交通结构垂直方向的基坑边长，本工程临近轨道交通结构单基坑平面尺寸控制如图4-1所示。
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图4.1-1 基坑分区图
4.2 围护体系选择
（1）邻近地铁隧道侧地下三层区域：采用1000mm厚地下连续墙+三道钢筋混凝土内支撑。设置一道800mm厚钢筋混凝土地中壁，φ850@600三轴搅拌桩槽壁加固；邻近地铁隧道侧地下一层区域：采用φ800mm@1100mm钻孔灌注桩+一道钢筋混凝土内支撑和一道钢管支撑，700mm厚TRD止水帷幕。见图4.2-1、4.2-2、4.2-3。
（2）其他区域：采用φ1100mm@1400mm钻孔灌注桩+三道钢筋混凝土内支撑，φ850@600三轴搅拌桩止水帷幕。见图4.2-1、4.2-4。
（3）坑底采用φ850@600三轴搅拌桩进行被动去裙边加固，加固宽度5.65m，加固深度4.5m。坑中坑采用高压旋喷桩重力式+高压旋喷桩封底。见图4.2-1。
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图4.2-1 围护方案平面布置图
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图4.2-2 1-1剖面图
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图4.2-3 2-2剖面图
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图4.2-4 3-3剖面图
4.3临近地铁单基坑深层土体位移控制
地铁隧道区间位于软土层，受土体变形影响较为敏感。尤其，在土方开挖至垫层底，底板换撑板带形成前；以及底板换成形成后第三道支撑拆除后。见图4.3-1。
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图4.3-1最不利深层土体变形特征
根据深基坑受力及变形的特点，底板以下位移对深层土体位移影响较大，综合基坑变形长边效应特点。在邻近地铁隧道区间单基坑在平行于隧道区间的深基坑长边中部，且垂直于隧道区间方向加设地中壁，以控制深层土体位移变形量。
5.结论
本文从项目地下工程概况、地质特点、基坑围护与轨道交通区间结构关系，结合基坑开挖深度、基坑围护墙外边线和地面放坡坡顶线与轨道交通结构的最小水平距离等条件，阐述轨道交通设施变形控制要点，以及本工程围护设计的安全控制标准，总结本工程围护设计的布置和体系的选择。同时，为解决平行隧道方向基坑开挖长边效应问题，采取设置地中壁控制深层土体位移对隧道结构产生的变形影响。
参考文献
[1] 李进军 王卫东：紧邻地铁区间隧道深基坑工程的设计和实践[D].铁道工程学报;2011年11期.
[2] 胡琦 宋均国等; 邻地铁隧道超大深基坑工程围护与支撑体系选型[J].施工技术. 2019年S1期.