地铁车站施工对周边环境的影响研究

地铁车站施工对周边环境的影响研究

Summary：在新时期下，地铁在我国各大城市中开始大规模的建设，力求满足人们出行的需求，缓解城市交通的拥堵情况，加快城市现代化建设的脚步。由于我国大部分城市在进行地铁建设时多是选用分期施工的方式，同时在不同线路的地铁之间存在多个换乘点，那么施工单位必须根据新建地铁车站施工的需求，考虑施工对运营中的地铁车站产生的影响并选用科学和可行的保护措施，减少地铁车站施工对运营中地铁车站的影响。基坑开挖过程中，周围环境易受土体卸荷不均匀沉降的影响。本文主要对地铁车站施工对周边环境的影响进行研究，仅供参考。Keys：地铁车站；周边环境；影响引言地铁车站施工具有环境复杂、干扰大、工艺复杂等特点，地铁车站开挖过程中由于土水压力卸荷作用下，会导致基坑支护结构、周围环境、周边建筑物的变形。针对地铁车站基坑开挖过程的变形问题，许多专家学者采用了不同的研究方法对地铁车站基坑开挖过程进行分析，并取相应的研究成果。1深基坑智能监测的必要性软土地层地铁深基坑由于其开挖深度大，支护难度高，周围环境复杂，常常伴随着诸多风险。基坑事故类型通常可分为支护结构破坏、土体结构破坏及因基坑开挖引起的周围环境破坏。据基坑事故原因统计，勘察失误引起的基坑事故约占7%～8%，设计考虑不周引起的事故约占40%，施工引起的事故约占40%，业主或监理管理不善、监测不到位、对水的认识不足等综合因素约占12%～13%。因监测直接影响造成的事故占比不大，但一般基坑事故均带有连锁性，及时监控预警将会是设计施工疏忽后最后的安全保障。智能监测一体化系统的使用，将大大降低监测人员重复工作频率，从某种程度上降低因人员疏忽而导致的预警不及时或预警误判。对于稳定性差的软土地基而言，深基坑一体化智能监测系统的设计与使用是十分有必要的。2深基坑监测设备及其工作原理2.1振弦式轴力计振弦式轴力计是一种振弦式载重传感器，具有分辨力高、抗干扰性能强等特点，轴力计对集中载荷反应灵敏、测值可靠，能长期测量基础对上部结构的反力以及对钢支撑轴力和静压试验时的载荷。当出现温度信号不稳定的情况时，可将任何一接线端头部分露出的屏蔽线与温度负端连接。2.2振弦式钢筋计当发生应力时，振弦式钢筋计的受力钢体产生应变并传递给钢弦，使钢弦受力发生变化，从而改变钢弦的固有频率，测量仪表输出脉冲信号通过线圈激振钢弦并检测出线圈所感应信号的频率，经换算得到被测结构物的负载力。振弦式钢筋计智能信息采集的方式与振弦式轴力计相同，通过钢筋计内部输出信号电缆连接智能信息采集电缆，实现信息的采集分析。2.3投入式水位计投入式水位计用于监测测量基坑外部水位高度，利用所测液体静压与水位高度成比例的原理，采用隔离型扩散硅敏感元件或陶瓷电容压力敏感传感器制作而成，将压力转换为电信号，再经过温度补偿和线性修正，转化成标准信号，从而实现测量数据的输出。2.4多通道智能采集终端采用ZS－SIMP－300智能型多功能数据采集模块，其由高性能低功耗32位AＲM内核微处理器为核心，将电源、测量、传输、存储等集成在一个模块里，可自动采集振弦、差阻、电流电压、数字量类传感器信号，具有故障诊断、定时测量、自动休眠、测量数据存储等功能。通过采集终端对数据进行采集汇总处理，辅以智能监控系统，可实现一体化智能监控及预警。3量测数据分析与控制3.1监控量测控制标准基坑施工开挖中，根据对监测数据的分析，评估周边环境的安全性，判断围护结构的稳定性，并及时反馈，指导现场施工。3.2量测数据分析与预测根据实测数据，绘制位移和应力随时间变化的曲线图，并进行回归分析，以判断该测点可能出现的最大位移值或应力值，评估结构和建筑物的安全状况。监测中，要及时分析监测结果，把数据输入监测系统，及时汇报监测日报，并按期向施工、监理和设计单位提交监测月报，同时对当月施工情况进行评价，并提出施工建议。3.3量测数据发生突变的处理对策（1）停止开挖，并对基坑加强支护；（2）上报项目部，启动应急预案，并及时上报相关单位；（3）对周边道路或建筑物等发生突变的，实施全过程监控；（4）如涉及周边地表的安全，及时联系相关部门，采取有效措施。3.4质量保障措施针对复杂地质条件下车站基坑监测项目的特点设立专业组织机构，成立监控量测小组，由具有丰富施工经验、较高结构分析和计算能力的专业技术人员担任组长，负责监测工作的组织计划、外协工作以及监测资料的质量审核，保障监量测数据的真实性及连续性，确保基坑开挖和周边环境的安全。4地铁车站施工对周边环境的影响控制措施4.1支撑体系基坑开挖施工风险控制措施（1）基坑开挖过程中要防止挖土等机械碰撞支撑体系，以防支撑失稳；（2）施工时加强监测，及时预警报警，防止支撑挠曲变形过大，保证钢支撑受力稳定；（3）千斤顶预加轴力必须对称同步，以平衡横撑自重下落的可能和初期开挖时的初应变；钢支撑预应力损失时，立即在当天低温时段复加应力至设计值；（4）土方开挖时分段分层，严格控制安装横撑所需的基坑开挖深度；（5）所有支撑连接处，均应垫紧贴密，防止钢管支撑偏心受压；（6）斜撑处支撑头必须严格按设计尺寸和角度加工焊接、安装，保证支撑为轴心受力；（7）采用钢丝绳拉结两支撑端，防止意外脱落。4.2基坑开挖阶段防涌砂措施（1）基坑开挖前应对围护结构的施工质量进行评估，对地连墙使用超声波监测其连续性和完整性，对接缝加固旋喷桩使用抽芯的方法检测其成桩效果，发现隐患必须在土方开挖前进行加固处理；（2）土方开挖进入富水砂层，每层土方开挖前必须进行掏槽验缝，使用洛阳铲对未开挖的下层土的每个地连墙接缝，通过掏槽的方法确认是否存在漏水可能；（3）基坑开挖中，先撑后挖、随挖随撑，防止围护结构出现大的变形，造成地墙接缝渗漏；（4）仅有少量渗漏水的，用双快水泥或掺有“堵漏灵”的防水砂浆凿槽抹面处理，外加剂掺量由现场试验确定；（5）有明显漏水点时，先引流量埋管，后在地连墙背后做注浆处理或采用高压旋喷桩止水；（6）如发现接缝漏水，必须进行加固处理。此阶段的加固处理方式主要是在基坑外采用钻机引孔，设置袖阀管进行双液注浆加固。4.3地下连续墙施工风险控制措施（1）选用优质泥浆，及时补浆；（2）成槽机履带下铺设钢板（特别是转角幅槽段），减少成槽机对槽壁竖向应力，同时尽量减少成槽机对槽壁扰动；（3）成槽抓土慢提慢放、严禁满抓；在开槽时，必须做到稳、慢；（4）清底工作应彻底，将槽底泥块清除干净；（5）控制钢筋笼保护块，保证有足够的刚度、厚度、数量；（6）钢筋笼吊装严格按程序操作，防止触碰高压线。结束语综上所述，城市地铁建设与居民生活具有密切联系，是城市高速发展的标志。在城市地铁建造实践中，难度较大，应明确相关建设，科学安排施工计划，优化操作流程，通过保护技术的研究与后续的利用来加大对运营中地铁车站的科学保护。Reference[1]应宏伟,初振环.带撑双排桩支护结构性状分析[J].岩土工程学报,2006(S