金 鵬，余祥興，龍萬學(xué)，何 健，*，姜 波

（1.貴陽市城市軌道交通集團有限公司，貴州 貴陽 550081；2.貴州省交通規(guī)劃勘察設(shè)計研究院股份有限公司，貴州 貴陽 550001）

0 引言

深大基坑開挖對環(huán)境的影響超過其變形控制限值時，傳統(tǒng)以強度控制的基坑設(shè)計思路已不再適用，需考慮以變形控制為目的的基坑設(shè)計方法來確保周邊環(huán)境及基坑安全。當(dāng)前，隨著城市化進程加深，受“地鐵經(jīng)濟”效應(yīng)帶動，城市軌道周邊涌現(xiàn)大量深大基坑工程項目，嚴(yán)重影響軌道交通營運安全，相較于其他構(gòu)筑物而言，軌道交通環(huán)境敏感性更高，基于其本身特點，一旦受影響發(fā)生失穩(wěn)，后果是災(zāi)難性的，這給其周邊深基坑工程變形控制提出了更為嚴(yán)格的要求。因此，如何采取行之有效的變形控制支護措施對確保基坑開挖及軌道營運安全意義重大。

王衛(wèi)東等[1]結(jié)合大量基坑工程設(shè)計及施工經(jīng)驗研究了不同敏感環(huán)境下基于變形控制的基坑工程設(shè)計方法；楊慶年等[2]依托工程實例探究了地連墻不同埋深條件下基坑圍護結(jié)構(gòu)及鄰近高架橋樁變形特性；王翠等[3]基于數(shù)值計算與監(jiān)測對比研究了基坑開挖對鄰近橋樁作用機制，并探討了圍護結(jié)構(gòu)參數(shù)變化對土體變形控制效果；李龍建[4]采用彈塑性有限元法分析了不同加固方案對控制橋梁樁基的變形作用；鄭剛等[5]研究了不同維護結(jié)構(gòu)變形形式的基坑開挖對鄰近建構(gòu)筑物的影響；鄭鳳先[6]通過改變隔離樁設(shè)計參數(shù)，研究了地鐵深基坑開挖對鄰近建筑物的影響；王恒等[7]研究了基坑開挖與鄰近橋樁的相互作用機理，并提出相應(yīng)的加固支護方案；胡軍[8]基于數(shù)值分析與現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)，研究了基坑圍護結(jié)構(gòu)與橋梁樁基受基坑開挖的影響規(guī)律；李琳等[9]就圍護結(jié)構(gòu)變形、鄰近橋樁結(jié)構(gòu)參數(shù)變化等對鄰近樁基的影響規(guī)律進行系統(tǒng)研究；王菲[10]據(jù)現(xiàn)行規(guī)范構(gòu)建了高速鐵路安全評估標(biāo)準(zhǔn)，通過有限元分析了深基坑開挖對高速鐵路影響并進行評價；馬寧[11]基于樁錨方案研究了建筑基坑開挖對鄰近高鐵路基的影響；方浩等[12]研究了不同影響因素下基坑開挖對運營高鐵路基影響；江智鵬[13]研究了不同基坑開挖施工方式對既有軌道交通結(jié)構(gòu)的影響；萬仙逵等[14]依托工程實例，基于數(shù)值分析對基坑支護方案進行優(yōu)化研究。上述學(xué)者從基坑開挖影響機理、變形控制措施等方面開展了大量研究工作，取得了豐富的成果，對于基坑工程開挖設(shè)計具有較大參考價值。

總體而言，當(dāng)前對于基坑開挖同時鄰近既有軌道高架橋及路基的工況較為少見，基坑與軌道相互作用機理復(fù)雜，基坑開挖對其影響范圍、影響程度及軌道結(jié)構(gòu)受力變形特征仍不甚明確，急需開展進一步研究；而且，在進行基坑開挖三維數(shù)值仿真分析時模型不夠精細化，鄰近基坑高架橋通常只構(gòu)建橋梁樁基及承臺模型，上部結(jié)構(gòu)多以附加應(yīng)力形式施加，這對于進行結(jié)構(gòu)影響性分析時存在較大誤差；目前基坑開挖對軌道影響安全控制限值尚未有系統(tǒng)性規(guī)定，在進行影響評價時存在諸多不便；此外，基坑施工監(jiān)測多采用傳統(tǒng)監(jiān)測方法，其監(jiān)測周期長，受周邊環(huán)境干擾大，數(shù)據(jù)離散性大，對于軌道這類高靈敏構(gòu)筑物評價有一定局限。基于此，本文在全面參考現(xiàn)行規(guī)范與地區(qū)基坑開挖變形控制經(jīng)驗基礎(chǔ)上，首先開展基坑開挖對軌道影響安全控制標(biāo)準(zhǔn)研究，隨后基于土體小應(yīng)變剛度特性建立基坑三維數(shù)值仿真精細化模型，研究不同支護方案下基坑變形控制效果及最佳方案，并對最佳方案支護參數(shù)進一步優(yōu)化分析，最后基于所采用的最優(yōu)支護方案，在基坑開挖施工全過程中對鄰近軌道及支護結(jié)構(gòu)采用分布式光纖進行應(yīng)力、應(yīng)變監(jiān)測并開展安全評價工作。

1 基坑開挖變形安全控制標(biāo)準(zhǔn)研究

目前現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)指南中并未對由基坑開挖引起的周邊環(huán)境變形限值進行系統(tǒng)性規(guī)定，多是參考相關(guān)規(guī)范設(shè)計計算及地區(qū)經(jīng)驗綜合取值。

1.1 坑外土體及支護結(jié)構(gòu)變形控制標(biāo)準(zhǔn)

《建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50497-2019）8.0.4條[15]給出了土質(zhì)基坑及支護結(jié)構(gòu)的監(jiān)測預(yù)警限值，對于設(shè)計安全等級為1級的基坑圍護墻（邊坡）頂部水平位移限值為20～30mm（0.2%～0.3%H）、頂部豎向位移限值為10～20mm（0.1%～0.2%H）；地表豎向位移限值為25～35mm，坑底隆起（回彈）限值為30～60mm。

1.2 軌道結(jié)構(gòu)變形控制標(biāo)準(zhǔn)

1.2.1 軌道高架橋

高架橋結(jié)構(gòu)變形是否安全主要從墩臺沉降、墩頂縱、橫向變形及相鄰墩臺沉降差等方面綜合評定，《高速鐵路設(shè)計規(guī)范》（TB 10621—2014）[16]、《鐵路橋涵設(shè)計規(guī)范》（GB 10002-2017）[17]相應(yīng)條款給出了靜定結(jié)構(gòu)墩臺基礎(chǔ)工后沉降限值，對于無砟軌道，墩臺均勻沉降控制限值為20mm，相鄰墩臺沉降差為5mm，橋梁與路基過度處差異沉降限值為5mm。

橋梁墩頂縱、橫向水平位移按最不利荷載作用計算，其位移限值按下式計算：

式中L—橋梁跨度（m），當(dāng)L＜24m時，按24m計算；橋跨為不等跨時，按最小跨徑計算；

Δ—墩頂處縱向水平位移（mm）。

參考《城市軌道交通結(jié)構(gòu)檢測監(jiān)測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（DBJ50/T-271-2017）[18]附錄G，軌道橋梁墩頂縱、橫向水平位移監(jiān)測控制限值為：

綜合考慮本工程安全控制要求及鄰近軌道高靈敏度特點，以式（1）（2）計算結(jié)果為橋梁縱、橫向水平位移控制標(biāo)準(zhǔn)。

1.2.2 軌道路基

據(jù)《鐵路路基設(shè)計規(guī)范》（TB 10001—2016）[19]，對于路基一側(cè)基坑開挖引起的沉降以線路中線沉降值作為判別標(biāo)準(zhǔn)，普通鐵路工后沉降限值為50mm，高速鐵路工后沉降限值為15mm；《城市軌道交通結(jié)構(gòu)檢測監(jiān)測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（DBJ50/T-271-2017）附錄G給出了軌道路基道床沉降限值為10mm。

1.3 基坑開挖變形安全控制標(biāo)準(zhǔn)

據(jù)對現(xiàn)行相關(guān)規(guī)范變形控制限值研究、地區(qū)基坑工程變形控制經(jīng)驗結(jié)合本項目實際要求，從安全角度出發(fā)，最終變形控制標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

表1 基坑開挖變形安全控制標(biāo)準(zhǔn)

2 依托工程概況與模型構(gòu)建

2.1 依托工程概況

2.1.1 基坑周邊環(huán)境

依托工程緊鄰軌道交通1號線，基坑長308m，寬70m，開挖深度8～11m。其中基坑距路基10m，距高架橋6m（圖1）。鄰近軌道整體均位于2倍基坑開挖影響范圍，勢必受基坑開挖影響，軌道受影響范圍、程度及受力變形集中位置須系統(tǒng)研究，以便采取針對性變形控制措施。

圖1 基坑總體概況Fig.1 General situation of foundation pit

2.1.2 鄰近基坑既有軌道概況

據(jù)軌道交通竣工資料，軌道ZDK12+973-ZDK13+448段緊鄰基坑，全長475m，ZDK12+973-ZDK13+288段高架橋，包括10#-20#墩臺，與路基銜接處為20#橋臺，ZDK12+288-ZDK13+448段為路基，路基寬21.5m，基礎(chǔ)采用CFG樁處理。

橋梁上部結(jié)構(gòu)為30m單線單箱單室預(yù)應(yīng)力混砼簡支梁。橋梁墩臺采用群樁基礎(chǔ)，10#-19#墩采用4根樁，20#臺8根樁，承臺尺寸長×寬×高均為5.8m×5.8m×2m。樁基為1m直徑的鉆孔灌注樁，各墩臺樁長如表2所示。

表2 建構(gòu)筑物參數(shù)

2.1.3 計算參數(shù)

據(jù)鉆探揭露，基坑上覆土層為第四系雜填土（Qml）及殘坡積層紅粘土（Qel+dl），下伏基巖為三疊系下統(tǒng)大冶組（T1d）灰?guī)r，局部含泥質(zhì)。土體力學(xué)參數(shù)詳見表3。

表3 土層力學(xué)參數(shù)

軌道高架橋墩臺采用樁基礎(chǔ)，橋樁、墩臺混凝土強度等級為C35，墩柱為C40，上部結(jié)構(gòu)采用C50；路基至地表以下10m范圍內(nèi)采用CFG樁進行地基處理，采用簡化計算。軌道高架橋及路基各結(jié)構(gòu)部件力學(xué)參數(shù)如表4所示。

表4 建構(gòu)筑物力學(xué)參數(shù)

2.2 模型構(gòu)建

2.2.1 變形控制方案設(shè)計

基坑南側(cè)緊鄰軌道路基及高架橋，綜合考慮基坑所處位置、周邊環(huán)境變形控制要求以及鄰近軌道高靈敏性特點，以變形控制為指導(dǎo)思想，設(shè)計了基坑無支護、雙排樁+冠梁+連梁+樁間板（方案一）支護、單/雙排樁+錨索+冠梁+連梁+樁間板（方案二）支護三種方案，系統(tǒng)分析基坑開挖對周邊環(huán)境影響以及支護措施的變形控制效果。

基坑其他側(cè)采用1:1放坡+掛網(wǎng)錨噴進行支擋，防護錨噴厚度20cm，對于方案一，軌道側(cè)均采用雙排樁支擋；方案2除相鄰橋墩間采用單排樁+錨索支護外其余位置均為雙排樁。其中錨索設(shè)置3排錨索，入射角35°，錨固段6m，支護結(jié)構(gòu)參數(shù)及單元類型如表5所示。

表5 支護結(jié)構(gòu)參數(shù)及單元類型

2.2.2 計算分析方法及計算荷載

采用連續(xù)介質(zhì)分析法中的有限元法進行計算分析，土體本構(gòu)采用考慮土體雙硬化特性的修正摩爾-庫倫模型，軌道及支護結(jié)構(gòu)采集彈性本構(gòu)，計算軟件采用巖土有限元分析軟件Midas GTS進行。

計算荷載考慮模型自重、軌面荷載，據(jù)相關(guān)規(guī)范[20]，軌面荷載取值如下。

表6 計算荷載

2.2.3 網(wǎng)格方案

采用四面體網(wǎng)格進行網(wǎng)格劃分并計算，其中橋樁、支護樁（連梁、冠梁）及錨索錨固段采用梁單元模擬，錨索自由段采用植入式桁架單元模擬，樁間板以及掛網(wǎng)錨噴采用板單元模擬；墩臺、墩柱、路基及巖土體采用實體單元，橋面采用板單元，各方案下數(shù)值計算模型如圖2-4所示。

圖2 無支護數(shù)值計算模型Fig.2 Numerical simulation model without support

圖3 方案1數(shù)值計算模型Fig.3 Numerical simulation model of Scheme 1

圖4 方案2數(shù)值模型Fig.4 Numerical simulation model of Scheme 2

2.2.4 計算荷載分析步

基坑設(shè)計開挖深度8～11m，采用分層開挖，共開挖4次至基底。數(shù)值分析計算步如表7所示。

表7 數(shù)值分析計算步

3 模擬結(jié)果分析與監(jiān)測驗證

將基坑開挖對周邊環(huán)境影響劃分為基坑主、被動區(qū)土體變形、軌道變形以及支護結(jié)構(gòu)受力變形三個方面，分別分析各方案下基坑開挖對環(huán)境影響程度及變形控制效果。

3.1 基坑主、被動區(qū)變形分析

基坑開挖后土體發(fā)生卸荷回彈，土中應(yīng)力重分布，坑外土體發(fā)生沿基坑中心的側(cè)向位移，對埋置于巖土體中的軌道基礎(chǔ)產(chǎn)生土壓力作用，遂對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生附加應(yīng)力及彎矩，致使結(jié)構(gòu)發(fā)生不同程度變形。圖5為無支護條件下基坑開挖總體位移云圖，受“基坑+高架橋+路基”相互作用及軌道荷載偏壓使土體及軌道均發(fā)生較大程度變形，由圖可知，路基ZDK13+288-ZDK13+384段偏壓最大，該處出現(xiàn)了明顯的變形集中現(xiàn)象。高架橋段橋墩間土體變形較墩臺位置大，主要是橋梁樁基具有遮攔作用，阻止了土體發(fā)生沿基坑方向的位移，但超過其影響范圍，相鄰?fù)馏w則會發(fā)生“繞流”現(xiàn)象從相鄰墩臺間擠出。

圖5 無支護下基坑開挖總位移云圖Fig.5 Displacement cloud of foundation pit excavation without support

圖7 方案二支護位移云圖Fig.7 Support displacement cloud diagram of Scheme 2

圖6、7為方案一、方案二支護下基坑開挖位移云圖，為便于比較分析，此處將不同支護方案下高架橋段及路基段基坑側(cè)壁土體側(cè)向位移變形列于同一表格（表8）。由計算結(jié)果可知，相較于無支護而言，被動區(qū)土體變形得到極大程度控制，土體變形從無支護下244mm降至4.2mm（0.042%H），特別鄰近軌道側(cè)，變形控制效果最為明顯，表明各支護方案對基坑變形控制是有效的；基坑支護后，路基處仍有變形集中現(xiàn)象，但整體形變量已控制在安全范圍。

圖6 方案-支護位移云圖Fig.6 Support displacement cloud diagram of Scheme 1

表8 不同方案下軌道側(cè)土體變形

基坑無支護開挖，鄰近軌道側(cè)土體最大位移發(fā)生于基坑側(cè)壁，隨著距離增大，變形逐漸減小，高架橋段土體位于2H（H表示基坑開挖深度，下同）范圍外，影響基本可忽略。高架橋段最大位移達244mm（2.24%H），水平位移最大42mm（0.42%），豎向位移為187mm（1.87%H），路基段由于路基偏壓作用土體存在明顯變形集中區(qū)，土體最大位移為148mm（1.48%H），水平位移為11.6mm（0.116%H），豎向位移為70.5mm（0.7%H）。據(jù)土體側(cè)向變形曲線，基坑開挖后，位于基坑4H范圍外土體仍有10mm變形量，即基坑開挖后其主要影響區(qū)可達4H，這種由路基偏壓對基坑開挖影響范圍的“增幅”現(xiàn)象值得重視。

基坑開挖完畢，無支護下坑底主動區(qū)土體變形最大值為9.5mm，支護后隆起變形為3.2mm（0.032%H），變形得到進一步控制。各方案下總體變形量均較小，主要原因為基坑開挖至基底后，坑底土層厚度已不大，土層下方為中風(fēng)化灰?guī)r，相較土體而言其彈性模量較大，基坑開挖至坑底后整體卸荷回彈量不大。

圖8 無支護下高架橋段土體位移曲線Fig.8 Soil displacement curves of viaduct section without support

圖9 無支護下路基段土體位移曲線Fig.9 Soil displacement curves of subgrade section without support

對比方案一、方案二土體變形控制情況，路基段控制效果基本相當(dāng)，對于高架橋段土體而言，方案二變形控制效果明顯好于方案一，考慮是方案二采用錨索支護，錨索施作時施加了預(yù)應(yīng)力，對土體起到預(yù)加固效果，控制了土體變形。表明“排樁+錨索”支護形式對土體變形控制效果好于雙排樁。

3.2 軌道變形分析

圖10、11為各方案支護下高架橋橋面板縱、橫向位移曲線，軌道運行方向與基坑長軸方向大致平行，對于縱橋向變形而言，無支護下最大變形值為1.53mm（20#橋臺），方案一、方案二支護下最大值均為0.2mm，為無支護下的13.1%；無支護下，橫橋向變形受影響最大，其變形量高達30.9mm（20#橋臺），已超出安全控制標(biāo)準(zhǔn)；進行支護控制后，橫橋向最大變形量為1.2mm（方案一），僅為未支護下的3.88%，變形控制效果明顯。

圖10 順橋向位移曲線Fig.10 Displacement curves along the bridge

為進一步比較各方案整體支護效果，表9給出了不同方案下橋梁墩臺沉降與相鄰墩臺沉降差，由表可知，無支護下11#-19#墩沉降變形滿足控制標(biāo)準(zhǔn)，路橋過渡段受路基變形“牽引”作用，20#臺沉降高達37.8mm，沉降量及相鄰沉降差均超出了安全控制標(biāo)準(zhǔn)；各支護方案施作后將基坑開挖對橋墩影響控制在安全范圍，特別是20#臺變形控制效果最為明顯，橋梁各墩臺沉降及相鄰沉降差均控制在1.1mm以下，僅為未支護的2.9%，滿足安全控制要求。

圖11 橫橋向位移曲線Fig.11 Transverse bridge displacement curves

表9 高架橋墩臺沉降變形

路橋過渡段，無支護下橋臺位置沉降量為15.6mm，路基段為19.8mm，差異沉降為4.2m；進行支護后差異沉降均控制在0.1mm，滿足安全控制要求（5mm）。

圖12、13為各方案下路基中線路面沉降曲線，0m位置為路橋過渡段，由曲線可知，從路橋過渡至大樁號方向，沉降量由小變大，當(dāng)位于基坑開挖影響范圍外，沉降量又逐漸減小。各方案下，沉降量最大值均出現(xiàn)在ZDK13+318位置，無支護下沉降高達66mm，已超出軌道營運安全控制標(biāo)準(zhǔn)。方案一、二支護下路面沉降最大為1.04mm（方案一），僅為無支護下土體變形量的1.5%，變形滿足要求。

圖12 無支護下路基面沉降曲線Fig.12 Subgrade surface settlement curve without support

3.3 支護結(jié)構(gòu)受力變形分析

圖13 路面沉降曲線Fig.13 Pavement settlement curve

圖15 支護樁彎矩Fig.15 Bending moment of supporting pile

對于路基段，方案一、方案二均采用雙排樁支護，基坑開挖后，支護樁最大水平位移分別為2.58mm（方案一）、2.76mm（方案二），最大彎矩分別為2180kN·m（方案一）、2170kN·m（方案二），受力、變形相差不大，變形支護效果相當(dāng)。

圖14、15分別為方案一、二支護后高架橋段支護樁位移及彎矩圖，方案一支護下高架橋段支護樁最大位移為1.7mm，方案二最大位移為1.4mm，方案二支護樁位移整體小于方案一；支護結(jié)構(gòu)受力方面，方案一最大彎矩為689kN·m，方案二最大彎矩為683kN·m，支護樁彎矩值相差不大，兩個支護方案中最大彎矩均位于基坑開挖交界面一定深度范圍內(nèi)，綜合分析各方案支護結(jié)構(gòu)受力及位移情況，兩個方案支護措施在土體壓力作用下整體穩(wěn)定。

圖14 支護樁位移Fig.14 Displacement of supporting pile

總體而言，基坑無支護下開挖對軌道造成較大影響，高架橋橫橋向變形、墩臺沉降、路面沉降及坑外土體變形均不滿足安全控制標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)重影響軌道安全。數(shù)值分析表明，基坑開挖主被動區(qū)土體發(fā)生沿基坑中心的位移變形，受軌道偏壓作用，路基處有變形集中；坑外土體變形過程中與軌道基礎(chǔ)相互作用，對基礎(chǔ)產(chǎn)生附加應(yīng)力及彎矩，使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不同程度變形；此外，基坑開挖對高架橋及路基影響程度不一，由于高架橋、路基本身結(jié)構(gòu)差異，高架橋采用樁基作為支承結(jié)構(gòu)，樁基嵌巖，其對基坑開挖引起的附加變形有一定抵抗作用，路基采用明挖基礎(chǔ)直接坐落于土體上，在基坑開挖影響范圍內(nèi)的土體發(fā)生變形即會帶動路基發(fā)生較大程度位移，這也是從橋梁至路基過渡變形會明顯增加的原因。此外，各方案對基坑開挖變形影響控制均是較為有效的，可較大程度控制基坑開挖對周邊環(huán)境影響，支護結(jié)構(gòu)受力、變形穩(wěn)定，且具有一定的安全儲備，可確?；娱_挖、軌道營運安全。

對比分析兩個支護方案下主被動區(qū)土體變形情況、鄰近軌道影響程度、支護結(jié)構(gòu)自身受力變形情況，綜合考慮基坑變形控制要求，鄰近構(gòu)筑物高靈敏性特點，結(jié)合工期、造價等因素，方案二變形控制整體略優(yōu)于方案一。

3.4 分布式光纖監(jiān)測對比研究

數(shù)值仿真表明方案二支護下可有效控制基坑開挖對周邊環(huán)境影響，為進一步驗證數(shù)值分析可靠性，以及確?；娱_挖安全，在基坑開挖過程中對鄰近軌道側(cè)路基及高架橋段支護樁分別埋設(shè)分布式光纖實時監(jiān)測其變形及內(nèi)力，同時也在19#橋墩表面布設(shè)分布式光纖進行監(jiān)測墩柱變形情況（圖16-17）。

圖16 支護樁樁內(nèi)光纜布設(shè)圖Fig.16 Layout of optical cable in supporting pile

圖17 現(xiàn)場光線綁扎及測量Fig.17 Field light binding and measurement

光纖監(jiān)測從基坑支護樁施作開始，總共進行7期監(jiān)測，圖18、19為基坑開挖完成后路基及高架橋段支護樁彎矩分布曲線，盡管監(jiān)測值與實測值數(shù)據(jù)略有所差別，但其沿樁身分布變化規(guī)律是一致的，且彎矩最大值均出現(xiàn)在基坑開挖交界面一定深度范圍內(nèi)；對比分析軌道路基及高架橋段支護樁彎矩，路基段明顯大于高架橋段，證明了本文無支護下基坑開挖對軌道路基影響程度大于對高架橋，基坑緊鄰路基處會出現(xiàn)變形集中現(xiàn)象這一結(jié)論的正確性。考慮緊鄰路基段基坑開挖土體變形集中現(xiàn)象，采用雙排樁支護是較為合理的。

圖18 路基段支護樁彎矩對比圖Fig.18 Bending moment comparison diagram of supporting pile in subgrade section

19#墩柱變形監(jiān)測數(shù)據(jù)表明，基坑開挖確實對高架橋造成一定擾動，致使其發(fā)生沿基坑方向的偏移，但整體偏移量較小，最大僅為0.85mm（承臺處），墩頂僅為0.5mm，整體變形滿足控制要求，計算值與實測值相當(dāng)，差值小于0.1mm，誤差在可接受范圍之內(nèi)。

通過對比分析研究，計算值與監(jiān)測值整體具有較高的一致性，表明數(shù)值分析是正確的，可以有效指導(dǎo)本工程設(shè)計、施工；同時，綜合分析基坑開挖后軌道結(jié)構(gòu)響應(yīng)情況，采用“單/雙排樁+錨索+冠梁+連梁+樁間板”的支護措施可以有效控制基坑開挖對周邊環(huán)境影響，保證軌道營運安全。

圖19 高架橋段支護樁彎矩對比圖Fig.19 Comparison diagram of bending moment of supporting pile in viaduct section

圖20 19#墩柱側(cè)向變形Fig.20 Comparison diagram of lateral deformation of No.19 pier column

4 結(jié)論

本文以基坑工程實例為依托，系統(tǒng)研究基坑開挖對鄰近軌道影響的一系列問題，主要結(jié)論及成果如下：（1）針對目前尚無規(guī)范系統(tǒng)性規(guī)定基坑開挖對軌道影響限值這一問題，基于現(xiàn)行規(guī)范、地區(qū)經(jīng)驗、控制要求，系統(tǒng)性的構(gòu)建了基坑開挖對軌道影響安全控制標(biāo)準(zhǔn)；（2）由于軌道路基及高架橋結(jié)構(gòu)性差異，基坑開挖對軌道路基影響程度明顯大于高架橋，鄰近路基段坑外土體存在明顯變形集中區(qū)?；娱_挖鄰近軌道高架橋時，橋梁樁基對坑外一定范圍土體具有一定的阻攔作用，能一定程度控制土體變形，超出該影響范圍，土體會發(fā)生“繞流”從相鄰橋墩擠壓并產(chǎn)生較大變形；（3）采用以變形控制為目的的支護方案能很好的控制基坑開挖對軌道影響，相較于“雙排樁”而言，“排樁+錨索”的支護方式對土體變形控制效果更好；（4）數(shù)值計算與監(jiān)測成果具有較高的一致性，表明數(shù)值計算是正確的；（5）監(jiān)測成果表明采用的支護方案對變形控制是有效的，可以確保鄰近軌道營運安全。相關(guān)研究可為本工程設(shè)計、施工提供指導(dǎo)，同時可為類似工程提供參考與借鑒。