浅谈运营地铁车站保护的“抗”与“放”设计思想

 

摘　要:本文研究了邻近地铁车站基坑施工中,采用“抗”与“放”的设计思想对邻近运营地铁车站进行保护,并对比研究了这两种设计思想的成效,说明了按照“抗”与“放”的原则进行施工,新老车站变形状况差别很大。新老车站横向变形相互影响,适当放宽新车站的横向变形,在一定程度上可以阻止老车站结构的横向变形的发展。但是,施工中挖土支撑参数如果“放”而无度,则会适得其反,不仅新建车站变形过大,另外老车站结构也将出现过大的反向变形。

关键词:深基坑　变形　地铁车站

 

1 工程概况

      上海地铁M8线人民广场站(简称新车站)是人民广场交通枢纽的重要组成部分。本车站为地下二层三柱四跨岛式车站,外包长度329.5m,标准段内净宽26.48m,端头井深15m,标准段深13.2m。车站主体紧贴1号线人民广场站(简称老车站)布置,与地铁1号线之间采取同站厅平行换乘。车站主体平行于地铁1号线人民广场站,并与1号线共用一堵地下连续墙。车站北端头井靠近新世界商场,南端头井靠近人民大道路边。西藏中路东侧有保护性建筑沐恩堂、来福士广场、世贸国际广场。周边交通繁忙、重要管线众多,施工场地狭小。图1、图2是8号线人民广场站基坑与1号线地铁车站基坑的平面示意图和立面相对位置图。

 

      拟建场地地基土在基坑开挖深度影响范围内,主要以饱和淤泥质粉质粘土、淤泥质粘土为主,但局部夹有薄层粉细砂及贝壳碎屑,第3层淤泥质粉质粘土中夹薄层砂质粉土。各土层的土性描述与特征详见表1。

2 “抗”与“放”的设计思路

      紧贴运营地铁车站深基坑工程施工,是新老车站结构作为一个统一系统整体工作、相互影响的过程。其一,基坑开挖,在水平向支撑施加之前,新建车站挡墙和老车站结构侧向卸荷,在自身水平向荷载差的作用下两者均产生倾向坑内的变形。其二,支撑施加结束的后续施工中,新老车站结构变形通过横向支撑或者逆作法施工的楼板而互相影响。尤其当新车站挡墙外侧超载大于老车站结构外侧的超载水平时,整个结构系统在水平差异荷载情况下,新车站结构水平向位移通过横向联系构件对老车站结构向坑内的水平向倾斜产生抑制,老车站结构在局部地方甚至会发生背离基坑方向的位移,这在实际工程的老车站结构变形实测数据中得到体现,如图3所示。

      由此,对紧贴运营车站进行深基坑施工的设计,其实是新老车站变形控制的一体化设计的过程。基坑施工时,对运营车站的保护设计,可以从“抗”与“放”的两个截然不同的角度进行考虑[1~3]。施工中可充分利用新老车站结构之间的变形协调,达到经济有效地保护运营车站的目的。

      所谓“抗”的设计思路:是指尽量控制新老车站结构位移,即施工中采取各种可能手段和措施,尽量维持新老车站各自的受力平衡状态、保证新老车站结构变形很小甚至不动,那么施工对运营车站结构影响自然很小。比如,采取逆作法施工、加强地基加固量、设置分隔墙、挖土支撑严格遵循时

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