胡秋斌
天津市政工程设计研究总院有限公司 天津 30051
摘 要：在城市建筑的整体过程当中，如果在地铁线附近进行施工与建设，那么无论是深基坑开挖还是地下结构施工，对于地铁线路总会造成一定的影响与限制。因此，在地铁附近进行施工，需要对深基坑开挖工作造成的实际施工影响进行分析，尽量降低对于地铁造成的不良影响。针对于这一情况，本文主要使用了模拟操作法来围绕深基坑开挖工作对于地铁的影响进行简单的分析与讨论。
关键词：地下结构；深基坑；地铁隧道；周围区域
随着城市建设的逐渐开展与更新，人们的生活水平以及对于建筑的实际要求越来越高，这意味着人们对于交通运输也有了更高的要求和依赖性。针对于这一情况，未来的地铁建设、高层建筑建设都成为了主要的建设任务。高层建筑在实际施工的过程中需要开展深度的地基施工，这一施工很多时候就会影响到附近的地铁运行。为了更好的保证城市当中的建筑质量以及地铁正常通行，需要针对于这一问题进行详细分析，从而明确实际施工方式。
一、深基坑开挖对地铁隧道影响实证分析
（一）工程基本情况
在本文研究的过程中，选择了一个施工案例来作为研究案例进行分析。这一施工场所位于我国的华北地区，地形特征为平原地貌，土壤情况则属于粉砂和粉质黏土。在地下工程深基坑开挖的过程中，深度为地下15mm，因此与地铁车站深度类型，两者平行距离也比较接近。那么在这一案例工程开始施工之前，首先就需要分析本工程施工是否会对地铁线路造成影响与限制[1][2]。
（二）深基坑开挖后地铁隧道及车站的形变分析
1.基坑地连续墙形变
为了更好的避免这一工程对于周边地铁造成的影响，需要使用多种方式来规避影响，经过计算之后选择了一种影响最小，可行效率最高的方式来进行施工。在实际施工的过程中，随着挖掘深度的逐渐深入，连续墙受到的影响也逐渐增加，具体来说就是形变效率不断的提升与增加。随着挖掘深度的开展与提升，在挖掘工作开展到坑底时，形变位移已经达到了29mm。使用这种方式进行分析之后发现，与其它方法相比，这种方式产生位移比较小，因此使用这种方式来进行挖掘施工属于有利润依据[3][4]。
2.车站水平形变
在开展理论测算的过程中，工程人员为了更好的让计算模型实现简化，需要将地铁沿线的外墙与维护设备开展合并计算与分析。实际上这一步骤就是将地铁车站周围也纳入维护设备当中，将之看作为一个整体。经过计算之后得出，随着基坑开发以及深度的逐渐变化，地铁车站外墙形变的影响得到了限制与控制。如果基坑开挖深度达到了地下的5m左右，那么水平形变量可以控制在10mm以内。如果基坑开挖的深度达到了10m-15m之间，那么水平形变量将会达到10mm-14mm之间的范围。如果基坑开挖的深度达到了15m之后，那么外墙的形变状态将会逐渐恢复，最终得以控制在6mm左右。在对上述的数据进行分析与计算之后可以发现，在前期开挖的过程中，深基坑对于周围造成的影响将会逐渐加大，而基坑开挖工作走到后期之后，对于周围的设备以及建筑影响程度将会逐渐的降低。
3.隧道变形分析
在相关的技术要求当中提出，地铁线路沉降形变不得超过5mm，因此首先就需要质量对于地铁隧道受到的沉降影响进行分析。地铁设备在建设以及维护的过程中，隧道的沉降量要求非常严格，而在本文选择的案例当中，这一项目对于地铁隧道造成的水平形变影响数值为2.98mm，因此这一数值符合实际要求。
针对于本工程当中深基坑和地铁隧道的相对位置来说，想要控制变量本次研究工程案例使用了两种深挖方式。首先是将深基坑贯穿，划分为东西两个部分，在工程施工的过程中，两种深挖方式分别是对称挖掘与非对称挖掘。随着地下空间挖掘的逐步开展，不同的挖掘方式将会起到完全不同的效果与影响。在对称挖掘的过程中，随着挖掘进程的不断推进，东西两侧形变数值从0.5mm逐渐提升到了3.5mm，而工程西侧地铁线路的形变量稍微大于施工范围东侧地铁路线实际形变数值。在非对称开挖施工方案当中，经过计算可以发现，东西两侧形变量要远远超过了对称施工。非对称施工方案当中，两侧的最大形变量可以达到7mm左右。通过这一方式，能够得到在地下空间开发中深基坑施工使用对称施工的方式可以更好的控制周边线路发生的形变[5][6]。
在深基坑挖掘的过程中，很多时候由于两侧压力的变化，因此很可能会出现卸荷现象，但是简单来说纵向的荷载不会出现变化。在纵深挖掘的过程中，相互临近的地铁隧道由于不同的原因经常会产生水平方向的两侧拉伸，但是纵向上很多时候将会产生压缩问题。在实际挖掘的过程中，东侧基坑在挖掘到最大深度时将会形变到一定的程度，但是由于本文选择的工程案例当中地铁西侧开挖面积要大于东侧，因此最终就呈现出了西侧的形变。
二、基于工程施工实践得出的经验与结论
（一）在选择对称开挖和非对称开挖两种方式的过程中，需要开展数据分析，得到数据之后才能够尽量做到科学合理的分析与计算，让形变量降低到最低的标准。经过上述提出的工程实践之后可以发现，如果能够使用对称开挖，那么就需要尽量使用对称开挖，从而保证整体开挖质量。如果使用了非对称开挖的方式，那么就需要尽量使用其它方法来保证对于周围的影响处于合适的范围当中。
（二）在对上述工程的建设过程中，一般来说拥有多种的建设方案，最终的建设方案取决于实际计算结果，这意味着可以选择最合理的施工工程方案。通过对多个方案进行计算与分析之后，能够得出深基坑挖掘过程中可以使用不同的挖掘方式来对施工地区周围地铁隧道开展纵向位移定位，明确实际形变状态。
（三）在选择非对称施工的工程当中，实际施工区域周边的地铁隧道发生位移往往是在一侧深基坑挖掘到最深时才会出现，同时此时会导致周边地铁设施受到的影响以及产生的形变达到最大的程度。但是很多时候这种单方面的形变将会随着另一侧深基坑开挖工作的推进而逐渐降低。因此，在选择非对称开挖方式的过程中，如果仅仅挖掘一边，那么就需要加强对于设施的形变测量以及影响程度计算，尽量保证周边设施的那安全性与稳定性，必要情况下可以在另一侧开展安全保护开挖，也就是开挖另一个较小的深基坑，平衡两侧压力。
结束语：
在未来施工的过程中，为了避免深基坑开挖和地下结构建设对于地铁的运行造成影响，首先在施工之前就需要进行计算与分析，明确造成的影响数据，精确计算之后再进行施工。其次则是需要在施工过程中使用合适的方法，比如说建造合适的连续墙、两侧开挖等等。再次则是需要加快施工步伐，尽量避免拖延，施工时间越长，那么位移也就越发严重，这对于地铁的结构来说也将会造成更加严重的破坏。
参考文献：
[1]徐日庆,申硕,董梅,程康. 软土地区基坑开挖诱发邻近盾构隧道水平位移的简化算法[J]. 湖南大学学报(自然科学版),2021,48(03):153-163.
[2]白洋. 基坑开挖施工对邻近地铁隧道结构的影响研究[J]. 工程建设与设计,2021,(05):30-32.
[3]张汝捷,张涛,胡东东. 基坑开挖对邻近既有地铁隧道的影响研究[J]. 安徽建筑,2021,28(02):108-110.
[4]陈立敏. 基坑开挖对邻近建筑及地铁隧道的影响研究[J]. 山西建筑,2021,47(01):55-56.
[5]赵良云. 两侧深基坑开挖对邻近地铁隧道的影响和保护措施研究[J]. 建筑施工,2020,42(12):2250-2254.
[6]吕秋玲,吴江龙. 基坑开挖对邻近地铁隧道轨道变形影响分析[J]. 兰州工业学院学报,2020,27(06):17-21.