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摘 要：在大兴城市化建设的今天，越来越多的隧道建筑出现在交通工程与排泄、管缆项目中。但是，不管是地上还是地下，可利用的土地空间是十分有限的，新建工程的基坑施工与临近隧道的交叉建设不可避免，前者对后的影响也是必然存在的。严重的情况下，基坑施工甚至会引起临近隧道的变形，以致爆发安全问题与使用问题。因此，如何在保证临近隧道原有功效的前提下进行合理的基坑施工是国内外相关学者急需面对的一个问题。本文从不同施工角度进行切合实际的理论分析，总结出基坑施工对临近隧道的影响，并提出相应的对策，以期为相关工程提供理论依据。
关键词：基坑施工；临近隧道；影响；对策；
引言
自二战以来，世界大部分地区进入以经济建设为重心的和平年代，中国也不例外。伴着改革开放后的经济发展浪潮，都市化进城日新月异，人们在仅有的土地资源基础上开始向高空与地下探索可利用的建筑空间。隧道的出现大大提高了人们对自然资源的利用率，尤其是交通方面。隧道在交通领域的应用案例最早可以追溯到公元前两千两百年，一条长达900米的砖砌隧道贯穿了幼发拉底河的两岸。如今的大都市地下分布的不仅仅有错综复杂的隧道网络，停车、商场、仓库等也转战到了地下空间。在工程建设中“越来越深、越来越大、越来越近”成了基坑施工的特点，这便意味着在如此复杂的地下环境开展基坑施工面临着巨大困难，是一个综合了地域、实践、风险等特性的细微工程。
近几年来，基坑施工所面临的施工难度越来越大。在典型的地质松软地区，土壤湿度大、易流动、易压缩，难渗透，基坑施工中稍有不慎便会改变临近隧道的土体力场，从而导致临近隧道变形过大，引发安全隐患，给社会经济带来巨大损失。因此，基坑施工需要考虑的不仅仅有技术、资金问题，还有对邻近隧道影响的问题，对此提出相应的解决方法是十分有战略意义的。
一、基坑施工对临近隧道的影响表现
隧道发生形变或者被破坏的表现形式是有很多种的，如隧道漏水、材料裂化等，都可以用隧道开裂、变形这一点概括起来，而引起隧道开裂、变形就是力的作用。基坑施工对临近隧道的影响也离不开力的改变这一理论规律，主要表现在以下几个方面：
（1）偏压力作用，导致隧道开裂、变形
当基坑施工影响隧道上方岩体压力失衡时，隧道就会承受相应的偏压载荷，进而引起隧道变形。其特征为：隧道的支撑保护结构一侧承受了压应力而另一侧没有承受压应力。受力不均匀会造成隧道一侧上抬，当隧道上部拱肩处出现横线裂纹时，隧道会沿着裂缝方向受到剪形破坏。
（2）承载力不足，导致隧道开裂、变形
隧道建成后，随着时间的推移，材质慢慢劣化、塑性区渐渐变形、湿度逐渐生高都会大大降低隧道的承载力。当基坑施工的进行导致临近隧道的承载下降后，临近隧道便开始出现裂纹。这些裂纹发生在隧道下沉期，先在边墙呈垂直状进而随着时间的推呈环状。下沉分界线取区域的隧道墙体结构也会出现性质形状相似的裂纹。
（3）顶部松弛压力，导致隧道开裂、变形
基坑施工过程会引起隧道上方部位的岩土松弛，无法承受自身重量进而脱落。此时隧道拱顶部位银荷载大大增加出现以张性裂隙为主的裂纹。在隧道的被动变形区域内主要是张性开裂纹以及纵向斜裂纹。
（4）周围压力膨胀，导致隧道开裂、变形
基坑施工时，隧道周身压力的膨胀会引起隧道支撑保护结构产生相应的剪力，进而在水平方向出现的开裂纹路形态比较复杂。在此情况下，产生裂纹有两种情况，一是隧道拱腰缩小，拱顶被动上抬；二隧道是拱顶下沉，拱腰被动外挤。
二、基坑施工对临近隧道产生影响的机理
基坑施工之所以对邻近隧道产生影响，除了不可避免的位置关系，施工工艺的不完善正是造成这种影响的主要原因。基坑施工按照施工顺序可以分为前期支护结构施工阶段、中期降水施工阶段（当基坑地基高于地下水位时不需要）、后期主题开挖阶段三部分。接下来，本文就从基坑施工的三个方面解析产生这种影响的原因。
（1）围护结构的影响机理
“地连墙”、“钻孔灌注”是基坑施工中围护结构常用的注桩方法，但这会引起土地结构中侧向应力的释放，临近的岩体结构会顺着相应力的释放向上抬动、拱起，进而引发隧道位移。
（2）降水施工的影响机理
当基坑底部低于地下水位时 ，基坑施工需要进行工程降水。在基坑降水实施后，基坑内及临近岩土结构没有了水浮力的影响，只剩了自身的重力，这无疑会改变临近隧道原有力场结构，增加额外负载，进而引起隧道变形。另外，地下水位下降意味着水从土壤中排出，原有的土质结构发生了固化效应，土层中内部相互作用力增加，进而导致基坑周围地基下降，严重时甚至会出现隧道整体下沉的恶劣情况。
（3）基坑开挖的影响机理
基坑开挖就是将岩土挖出、移除、卸载的过程，伴随着土体的移动和反弹现象，首先，工程范围内土体在修复力场改变的过程中会发生位移；其次，基坑开挖过程会降低土体湿度，损失水分，产生排水固化现象，最后，基坑移除卸载施工会引起土体内在相互作用力的力场发生改变，原本已经稳定的土体结构在受到干扰滞后会发生再次蠕动现象，也会引起土体移位。随着施工进度的深入，开挖范围越来越大、深度越来越深，这便波及到了临近隧道，并且影响越来越大。尤其当基坑施工引起土体变形到达临近隧道结构区域内时，开挖过程中应力从土体内向基坑内传递而变形传递方向则刚好相反。
三、基坑施工对邻近隧道产生影响的对策
（1）实地考察，建立实时数据模型
基坑施工对临近隧道不管是通过何种因素产生的影响，统统表现在临近力场的改变上，进而引起隧道变形。前期的数据模拟建模工作是极为重要的，需要工作人员进行大量的实地测量与记录。测量数据包括基坑周围土质结构、土质湿度（水含量）变化规律、土质元素构成比例、土质流动系数以及临近隧道建造年限、建造材质、建造标准等，当然基坑距临近隧道的距离也是一个极为重要的数据。通过以上数据的测量与汇总，采用三维建模，对基坑施工进行时间模拟，记录模拟施工过程会出现的各种问题，补充实际施工的参考数据库。
（2）采用合适的基坑支护方式
在基坑开挖的过程中，采用基坑支护措施是解决临近隧道开裂、变形行之有效的方法，且支护方案越好，控制效果越好。基坑的支护有四种方案，分别是桩板加支撑支护、桩板支护、连续墙支护、无支护。经大量的数据试验表明这四种支護方案的在控制效果上按着无支护、桩板支护、桩板加支撑支护、连续墙支护的顺序由低到高排列。但是由于连续墙支护方案对经济状况、实地环境的要求过高，并不是每个方案的最优选择。所以排除极为个别的因素影响，桩板加支撑的支护可以算得上是比较优秀对的基坑支护方案，适应于大部分基坑施工工程。
（3）控制基坑爆破标准
基于前期数据搜集与建模试验的基础上，判断临近隧道所能承受的震动等级。爆破会产生基坑施工中最剧烈、最集中的地质变动，相应的会引起土体内应力的一些列改变，但一定要保证爆破产生的应力值变动在临近隧道可承受范围内。
四、结语
近年来，如何解决基坑施工对临近隧道产生的影响成为了困扰中外学者的难题，相关领域专家在实地考察然后建模试验的基础上取得了优异的研究成果，但由于工程造价、施工设计、地质环境的原因，在业内并没有形成统一参考标准。本文从基坑施工的工艺流程与隧道变形的本质入手探讨了基坑施工对临近隧道影响的问题，并总结出了一套适合基坑施工要求的理论方法，以期为中国的现代化建设和经济发展尽些绵薄之力。
参考文献：
[1]盛骁. 基坑开挖影响既有临近隧道变形与稳定性研究[D].西安科技大学，2017.
[2]刘方梅. 深基坑开挖对临近地铁隧道的影响[D].浙江大学，2015.
[3]王伊丽. 临近开挖对已建隧道的影响分析及安全控制研究[D].浙江大学，2016.
[4]郝兵. 临近地铁隧道的基坑支护变形控制[D].吉林大学，2013.
关键词：基坑施工；临近隧道；影响；对策；
引言
自二战以来，世界大部分地区进入以经济建设为重心的和平年代，中国也不例外。伴着改革开放后的经济发展浪潮，都市化进城日新月异，人们在仅有的土地资源基础上开始向高空与地下探索可利用的建筑空间。隧道的出现大大提高了人们对自然资源的利用率，尤其是交通方面。隧道在交通领域的应用案例最早可以追溯到公元前两千两百年，一条长达900米的砖砌隧道贯穿了幼发拉底河的两岸。如今的大都市地下分布的不仅仅有错综复杂的隧道网络，停车、商场、仓库等也转战到了地下空间。在工程建设中“越来越深、越来越大、越来越近”成了基坑施工的特点，这便意味着在如此复杂的地下环境开展基坑施工面临着巨大困难，是一个综合了地域、实践、风险等特性的细微工程。
近几年来，基坑施工所面临的施工难度越来越大。在典型的地质松软地区，土壤湿度大、易流动、易压缩，难渗透，基坑施工中稍有不慎便会改变临近隧道的土体力场，从而导致临近隧道变形过大，引发安全隐患，给社会经济带来巨大损失。因此，基坑施工需要考虑的不仅仅有技术、资金问题，还有对邻近隧道影响的问题，对此提出相应的解决方法是十分有战略意义的。
一、基坑施工对临近隧道的影响表现
隧道发生形变或者被破坏的表现形式是有很多种的，如隧道漏水、材料裂化等，都可以用隧道开裂、变形这一点概括起来，而引起隧道开裂、变形就是力的作用。基坑施工对临近隧道的影响也离不开力的改变这一理论规律，主要表现在以下几个方面：
（1）偏压力作用，导致隧道开裂、变形
当基坑施工影响隧道上方岩体压力失衡时，隧道就会承受相应的偏压载荷，进而引起隧道变形。其特征为：隧道的支撑保护结构一侧承受了压应力而另一侧没有承受压应力。受力不均匀会造成隧道一侧上抬，当隧道上部拱肩处出现横线裂纹时，隧道会沿着裂缝方向受到剪形破坏。
（2）承载力不足，导致隧道开裂、变形
隧道建成后，随着时间的推移，材质慢慢劣化、塑性区渐渐变形、湿度逐渐生高都会大大降低隧道的承载力。当基坑施工的进行导致临近隧道的承载下降后，临近隧道便开始出现裂纹。这些裂纹发生在隧道下沉期，先在边墙呈垂直状进而随着时间的推呈环状。下沉分界线取区域的隧道墙体结构也会出现性质形状相似的裂纹。
（3）顶部松弛压力，导致隧道开裂、变形
基坑施工过程会引起隧道上方部位的岩土松弛，无法承受自身重量进而脱落。此时隧道拱顶部位银荷载大大增加出现以张性裂隙为主的裂纹。在隧道的被动变形区域内主要是张性开裂纹以及纵向斜裂纹。
（4）周围压力膨胀，导致隧道开裂、变形
基坑施工时，隧道周身压力的膨胀会引起隧道支撑保护结构产生相应的剪力，进而在水平方向出现的开裂纹路形态比较复杂。在此情况下，产生裂纹有两种情况，一是隧道拱腰缩小，拱顶被动上抬；二隧道是拱顶下沉，拱腰被动外挤。
二、基坑施工对临近隧道产生影响的机理
基坑施工之所以对邻近隧道产生影响，除了不可避免的位置关系，施工工艺的不完善正是造成这种影响的主要原因。基坑施工按照施工顺序可以分为前期支护结构施工阶段、中期降水施工阶段（当基坑地基高于地下水位时不需要）、后期主题开挖阶段三部分。接下来，本文就从基坑施工的三个方面解析产生这种影响的原因。
（1）围护结构的影响机理
“地连墙”、“钻孔灌注”是基坑施工中围护结构常用的注桩方法，但这会引起土地结构中侧向应力的释放，临近的岩体结构会顺着相应力的释放向上抬动、拱起，进而引发隧道位移。
（2）降水施工的影响机理
当基坑底部低于地下水位时 ，基坑施工需要进行工程降水。在基坑降水实施后，基坑内及临近岩土结构没有了水浮力的影响，只剩了自身的重力，这无疑会改变临近隧道原有力场结构，增加额外负载，进而引起隧道变形。另外，地下水位下降意味着水从土壤中排出，原有的土质结构发生了固化效应，土层中内部相互作用力增加，进而导致基坑周围地基下降，严重时甚至会出现隧道整体下沉的恶劣情况。
（3）基坑开挖的影响机理
基坑开挖就是将岩土挖出、移除、卸载的过程，伴随着土体的移动和反弹现象，首先，工程范围内土体在修复力场改变的过程中会发生位移；其次，基坑开挖过程会降低土体湿度，损失水分，产生排水固化现象，最后，基坑移除卸载施工会引起土体内在相互作用力的力场发生改变，原本已经稳定的土体结构在受到干扰滞后会发生再次蠕动现象，也会引起土体移位。随着施工进度的深入，开挖范围越来越大、深度越来越深，这便波及到了临近隧道，并且影响越来越大。尤其当基坑施工引起土体变形到达临近隧道结构区域内时，开挖过程中应力从土体内向基坑内传递而变形传递方向则刚好相反。
三、基坑施工对邻近隧道产生影响的对策
（1）实地考察，建立实时数据模型
基坑施工对临近隧道不管是通过何种因素产生的影响，统统表现在临近力场的改变上，进而引起隧道变形。前期的数据模拟建模工作是极为重要的，需要工作人员进行大量的实地测量与记录。测量数据包括基坑周围土质结构、土质湿度（水含量）变化规律、土质元素构成比例、土质流动系数以及临近隧道建造年限、建造材质、建造标准等，当然基坑距临近隧道的距离也是一个极为重要的数据。通过以上数据的测量与汇总，采用三维建模，对基坑施工进行时间模拟，记录模拟施工过程会出现的各种问题，补充实际施工的参考数据库。
（2）采用合适的基坑支护方式
在基坑开挖的过程中，采用基坑支护措施是解决临近隧道开裂、变形行之有效的方法，且支护方案越好，控制效果越好。基坑的支护有四种方案，分别是桩板加支撑支护、桩板支护、连续墙支护、无支护。经大量的数据试验表明这四种支護方案的在控制效果上按着无支护、桩板支护、桩板加支撑支护、连续墙支护的顺序由低到高排列。但是由于连续墙支护方案对经济状况、实地环境的要求过高，并不是每个方案的最优选择。所以排除极为个别的因素影响，桩板加支撑的支护可以算得上是比较优秀对的基坑支护方案，适应于大部分基坑施工工程。
（3）控制基坑爆破标准
基于前期数据搜集与建模试验的基础上，判断临近隧道所能承受的震动等级。爆破会产生基坑施工中最剧烈、最集中的地质变动，相应的会引起土体内应力的一些列改变，但一定要保证爆破产生的应力值变动在临近隧道可承受范围内。
四、结语
近年来，如何解决基坑施工对临近隧道产生的影响成为了困扰中外学者的难题，相关领域专家在实地考察然后建模试验的基础上取得了优异的研究成果，但由于工程造价、施工设计、地质环境的原因，在业内并没有形成统一参考标准。本文从基坑施工的工艺流程与隧道变形的本质入手探讨了基坑施工对临近隧道影响的问题，并总结出了一套适合基坑施工要求的理论方法，以期为中国的现代化建设和经济发展尽些绵薄之力。
参考文献：
[1]盛骁. 基坑开挖影响既有临近隧道变形与稳定性研究[D].西安科技大学，2017.
[2]刘方梅. 深基坑开挖对临近地铁隧道的影响[D].浙江大学，2015.
[3]王伊丽. 临近开挖对已建隧道的影响分析及安全控制研究[D].浙江大学，2016.
[4]郝兵. 临近地铁隧道的基坑支护变形控制[D].吉林大学，2013.