近地铁隧道的深基坑施工风险与安全措施研究

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随着我国城市化步伐的加快,城市中的各类建构筑物的建设也在如火如荼地进行着。城市轨道交通、大型商业写字楼等不断涌起,地下空间正在被充分利用,同时伴随着地铁轨道的交通网络不断建设,基坑周边环境愈发复杂,深基坑与地铁隧道愈发靠近的情况也是频繁出现,因此近地铁隧道的深基坑施工的变形规律与施工风险也逐步成为了人们关注的焦点之一。本文依托近合肥地铁3号线隧道的安徽华力技术与运营中心深基坑工程,在对工程进行全面调研的基础上,利用Midas GTS/NX有限元软件建立该基坑工程施工的三维数值模型并求解,得到基坑围护结构最大深层水平位移为15.82mm、地铁左隧衬砌结构最大位移值为1.90mm以及地表变形、坑底隆起和内支撑轴力等变形规律,与理论及实测数据均基本吻合。根据工程特点并参考模拟结果,对深基坑施工风险进行风险辨识,得到风险指标体系,利用模糊综合评价方法对其进行风险评估,确定了各不同层次的风险因素权重与风险等级,得到该深基坑施工总的风险等级为三级,其中土方开挖、降排水措施不足与围护桩施工质量等风险值相对较高。以风险评估结果为导向,提出针对性的安全控制措施,同时对部分监测数据进行整理分析。结合工程实际对城市轨道交通及邻近新建工程的影响等级划分进行研究,结果表明规范中按新建工程的外部结构正上方或外侧与隧道结构外侧的最近距离来划分工程影响分区的方法,在近隧道的基坑工程上的适用性不强,并提出在判断新建基坑工程对城市轨道交通工程的工程影响分区时,应以新建基坑工程的基坑底部或基坑侧壁土体与隧道结构外侧的最近距离为依据进行判断。以此为依据重新划分影响等级,得出该新建基坑工程对邻近既有隧道的实际影响等级为二级。本文使用的方法和实际工程案例可以为城市市政工程建设和基坑邻近既有地铁隧道安全的影响等级划分与风险评估等类似工作提供一定的参考价值。
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