地铁复杂灾害分析

我国大规模市政公共建设工程刚刚起步，目前还缺乏相关有效的软土基础纠偏设计方法。然而，国内软土中建设的地铁隧洞，其受力和沉降变形情况较为特殊；同时由于其他大规模市政建设、相邻房地产项目的开挖可能会导致地铁隧洞出现沉降或偏移。

左图是深圳地铁1号线平面布置图，受到临近华润基坑开挖影响鲤前区间隧洞沉降大于75mm，往基坑侧水平位移大于25mm；隧道道床混凝土普遍存在裂缝，隧道拱腰至隧道底部外侧70~80cm范围土体出现扰动区，具体表现为土质较疏松；隧洞管片出现渗水和破裂。

 右图是分析基坑开挖导致地铁隧道沉降和偏移的数值模型，数值分析中考虑地铁衬砌在设计临近基坑开挖和降水作用下的土固耦合作用，依据水文地质勘查资料，孔隙水压力按照平均水平面高度设定并假设为线性分布。

通过数值分析计算发现，由于基坑开挖深度在隧道埋深以上，因此基坑开挖对隧道的沉降影响较小；但基坑开挖后的大面积降水，对地铁衬砌沉降变形的影响十分明显，数值分析所获得的沉降范围以及规律与实际情况高度吻合。

业主要求对沉降严重区段进行注浆加固和抬升，并且确保注浆加固对地铁衬砌不造成二次损伤。

依据提供的注浆加固方案，针对深圳地铁1号线衬砌进行稳定性分析，左图是灌浆抬升数值模型。分析表明，在设计注浆压力作用下，深圳地铁1号线的衬砌仍处于受压状态，且衬砌中应力仍处于衬砌混凝土的承载力范围内。因而，在正常设计注浆压力情况下，地铁衬砌的稳定性可以确保正常。同时，由于在地铁衬砌底部注浆使得衬砌被向上抬升，注浆加固措施起到明显的纠偏作用。