基坑相邻地铁隧道变形与应力控制措施研究

摘要：在土地资源越来越稀缺的今天，城市对于地下空间的开发和利用也越来越多，地下空间的开发普遍了之后，再进行施工的话就会很容易对周围的地下空间产生影响，现在城市中的地下空间利用主要是以地下室以及呈带状分布的地铁和地下通道为主，如果在地铁隧道周围进行地下空间开发的施工，那么很可能会对原本的地铁隧道造成影响，这种影响不是我们想要的结果，所以如何避免这种影响是一个非常重要的问题。

关键词：基坑;地铁隧道;变性;应力控制;措施

城市对于地下空间的利用越来越多，比如地铁隧道，地下通道等，但是地下空间的施工不比地上，地下空间的施工难度是非常高的，特别是地铁隧道，穿插在整个城市中，如果对地下空间施工的时候，施工地点刚好在地铁隧道附近，那么施工就会很有可能给地铁隧道带来影响，这对于地铁的运行安全是具有很大威胁的，同时，如果因为这样的施工使得地铁隧道发生了变形或者坍塌，那么也会给整个城市带来很大的经济损失，影响到整个城市的运转，所以完全有必要对地铁隧道附近的地下施工进行研究，找出一套合理的并且不会影响到相邻地铁隧道的施工方法。

一、基坑开挖对邻近地铁隧道的影响

基坑开挖时，如果附近有地铁隧道，那么施工时是会对周围的地铁隧道造成影响的，这种影响有可能严重，但也有可能因为控制得当而影响较小，要想办法控制基坑开挖时对邻近地铁隧道的变形影响，那么就首先要知道基坑开挖时会有那么因素造成临近地铁隧道的变形，从而要根据这些因素做出一些措施进行控制。

1.1距离远近造成的影响

基坑开挖如果要对地铁隧道造成影響，那么地铁隧道势必要与施工现场距离近，如果距离远的话，这种影响就会变得非常小，所以在进行基坑开挖工作时，一定要注意施工地点周围有没有地铁隧道的存在，一旦发现有地铁隧道的存在，那么就要准备预防施工可能带来的对于地铁隧道的影响，基坑开挖实际影响到的范围挺广，所以尤其要注意基坑开挖的方式。

1.2加固方式造成的影响

在进行基坑开挖时，由于是地下施工，所以需要做支护，支护力量的设置也与基坑开挖时给地铁隧道造成的影响大小有关，在基坑靠近地铁隧道一方的支护力量尤其重要，需要进行特别的加固，因为如果靠近地铁隧道附近的基坑出现坍塌，其引起的震动对地铁隧道的影响就会非常大，或者由于支护力量不牢固，造成了开挖过程中大的震动，震动传到地铁隧道内，也会对地铁隧道造成很大的影响，所以基坑的开挖工作，其加固方式特别重要。

1.3开挖方式造成的影响

在进行基坑开挖工作时，不同的开挖方式对邻近地铁隧道造成的影响大小不一样，基坑的开挖方法非常多，有盆式挖土、支撑分层挖土等方式，这些方式均会对土层带来大小不一的震动，从而影响到周围的地铁隧道，所以施工方在进行基坑开挖工作时，要结合当地土质以及实际工作需要确定一个对周围地铁隧道造成影响最小的开挖方式，在保证开挖工作进行顺利的同时也对相邻地铁隧道的安全性有个保障。

二、基坑开挖造成的邻近地铁隧道变形形式

基地开挖时会产生地层的震动，从而影响到邻近的地铁隧道，地铁隧道会因为这种影响而产生变形，但是地铁隧道的变形形式并不止一种，我们在控制这种变形产生时，除了控制基坑的开挖方式以及加固基坑等，也可以对地铁隧道做一些特殊处理，避免这些变形的出现，因此，我们首先要知道地铁隧道会产生什么样的变形方式，然后再想办法进行针对性预防。

2.1地铁隧道沉降

在基坑开挖对邻近地铁隧道造成的影响中，其中一种影响就是会造成地铁隧道的沉降，基坑开挖造成的影响很可能会使得地铁隧道整个下沉，虽然这种下沉的幅度不是很大，并且在基坑开挖施工完成拆除基坑的支护时，地铁隧道还会上浮一些，不过总体表现依旧是下沉，幅度不大，但是也明显。

2.2地铁隧道横移

除了下沉之外，基坑开挖工作还有可能导致其邻近的地铁隧道发生横移，而且横移的幅度远远比下沉的幅度大，不少实际的施工例子都表明，在基坑开挖过程中，地铁隧道会朝着基坑的方向发生水平的位移，这样的移动对于地铁隧道来说是具有非常大的影响的，很有可能导致安全事故的发生。

2.3地铁隧道的纵向变形

如果基坑的开挖工作造成了地铁隧道的变形，那么这种变形有两种方式，一种就是造成地铁隧道的纵向变形，表现为在垂直方向上，地铁隧道的顶部和底部之间原本固定的距离产生了变化，会严重威胁到地铁隧道的安全。

2.4地铁隧道的横向变形

相比于纵向变形，地铁隧道的横向变形的可能性会更大，而横向变形带来的一系列安全隐患问题也比纵向变形造成的安全问题更为严重，当基坑开挖工作造成了邻近地铁隧道发生横向变形时，往往意味着地铁隧道的纵缝发生了一定的变化，地铁隧道接头处的纵缝一旦出现问题，那么意味着地铁隧道的防水系统产生了问题，那么即使地铁隧道没有发生安全事故，但是防水系统的问题也会给地铁的运行带来一系列的影响。

三、基坑相邻地铁隧道应力控制研究

基坑开挖工作会对邻近的地铁隧道产生影响，这对于地铁隧道的安全来说是具有非常大的威胁的，如果不在基坑开挖工作过程中控制好地铁隧道产生的变形，那么最后导致的很可能就是灾难的发生，地铁隧道产生变形之后，其隧道本身会产生抵抗这种变形的内力，称之为应力，如果能够利用好这种力，对于控制地铁隧道的变形来说，也是一种十分重要的方式。

3.1施工前进行模拟分析

现在的软件可以模拟各种情况的发生，在进行施工前，可以先将施工场地的地质等各种数据输入相关的软件中，然后通过软件进行施工的模拟，这种模拟可以减少安全事故的发生，因为一旦软件在模拟过程中出现了事故，那就表明现有的施工方式不可行，需要一种更为稳妥的施工方式来进行施工，通过软件模拟可以避免很多情况下的事故产生，一旦施工方式会对地铁隧道造成严重影响，那么就一定要避免这种施工方式应用在此次的施工过程中，从而保障施工的安全和保障地铁隧道不受影响。

3.2加强基坑的支护

基坑的支护力量会对邻近的地铁隧道产生影响，所以在进行基坑开挖工作时，一定要加强基坑靠近地铁隧道一面的支护力量，这样可以有效避免基坑的开挖过程中产生太大的震动，从而影响到地铁隧道，支护力量不仅仅可以保护地铁隧道的安全，也可以保护相关施工人员的安全，可以让他们拥有一个更安全的工作环境。

3.3开挖方式要多种方法联合

因为基坑的开挖方式很多，每一种方式适合的实际情况不一样，需要在进行实际工作时进行决定，不过，在进行实际工作时，如果只使用一种方式进行基坑的开挖工作，那么势必会存在一定的局限性，基坑的开挖工作要灵活多变，使用多种方法联合，既可以保证在遇到各种问题时可以顺利解决，也可以避免一些开挖方式会对邻近地铁隧道造成较大影响，对于像地铁隧道这种易受到影响而产生变形的工程来说，多种方法联合的方式是最有效的方式。

3.4遵循结构应力不超过结构强度的准则

地铁隧道建成之后，其可以承受的变形力量是一定的，超过这个标准之后就很有可能会导致地铁隧道出现大问题，企业在进行施工时也应该对地铁隧道的应力强度有所了解，然后要经过严格的测算，确保基坑施工时对地铁隧道产生的变形力量不会超过其应力所能承受的大小，这样就可以对地铁隧道的应力进行有效控制，避免地铁隧道因为基坑的施工而出现安全问题。

结语：

在对基坑进行施工时，会对其周围的地铁隧道造成影响，严重的会导致地铁隧道发生垮塌，这对于地铁隧道的安全来说是非常不利的，地铁隧道本身具备一定的抵抗基坑施工造成的影响的能力，称之为应力，只要是在地铁隧道的应力范围内，都可以将基坑施工对它造成的影响消除掉，所以要对基坑施工对它造成的影响加以控制，即控制地铁隧道的应力大小，当每次施工时产生的影响不足以让地铁应力产生太大压力時，就可以保证地铁隧道的安全了，所以控制地铁隧道的应力即为控制基坑开挖工作的方式，并且要在开挖工作之前进行模拟，基坑的支护力量也一定要到位。

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作者简介：田古生，男，汉族，籍贯：河南虞城， 生于：1992-2-4，职称：助理工程师，硕士学历，研究方向：隧道与地下工程

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