地铁施工对既有桥梁桩基的影响探究

　　近年来，随着地下工程的蓬勃发展，新建地下隧道穿越既有桩基础的工程越来越多。受到城市既有环境的影响，不少地铁线往往沿着城市道路修建，因而不可避免，这些地铁将交织穿行于立交桥的基础特别是群桩之间。地铁覆盖范围广泛，其兴建与施工穿越了多条道路，其施工中易产生的影响主要为土层结构变化使土体发生位移。土体的位移极易造成桩基两侧受力不均衡，由此造成桥梁桩基侧向弯曲的现象，进而使桥梁的稳定性受到威胁。
　　1地铁及其优点概述
　　地铁是一种交通方式，多指地下运行的系统，通常设立于城市的繁华路段，以疏解交通压力，方便人们的出行生活。地铁并非全数建立在地下，也可指建立在高架铁路或路而铁路之上，与其他地上交通有所差异。我国地铁于1969年10月第一次通车，经过半个世纪的发展已成为世界上拥有地铁长度最长且站台数最多的国家，长度约是第二名美国的二倍。地铁被如此广泛的应用于我国是乃其优点所致，其优点主要为在寸土寸金的地产市场中对土地资源的节省，因建于地下与地上相比其受噪声及干扰的程度均大幅降低，不与其他车辆冲突故不存在堵车的现象能节省大笔时间，以电能源方式运行避免了传统车辆的尾气污染因而节省了能源并降低了污染，行驶速度快且载客量为普通公交汽车的近10倍。
　　2地铁施工对既有桥梁桩基的影响机理
　　地铁往往有很广的覆盖范围，在覆盖范围内不乏许多的桥梁及道路。同时地铁在不断地发展兴建中，建造更多地地铁线路则将穿越更多的桥梁或道路，并对其产生不同程度的影响。其中对既有桥梁的影响易造成承台沉降及桩基变形，严重者甚至危及桥梁的安全。地铁施工中会使地下土层结构发生变化，土体发生位移。
　　地铁施工会造成轴线上下发生不同方向的土体位移，其中上部分的土体位移易造成桥梁桩基下沉，程度严重可至沉降，桥梁桩基的受力情况发生变化。而下部分的土体位移则形成与上部分相反的阻力，使桥梁桩基上浮，下沉与上浮的力趋于稳定。同时，地铁施工中的隧道挖掘分两侧进行，其中一侧距离桥梁桩基较近，土体的位移则极易造成桩基两侧受力不均衡，由此造成桥梁桩基侧向弯曲的现象，进而影响桥梁的稳定性。
　　3地铁施工对既有桥梁桩基的影响
　　3.1地铁施工易造成承台沉降
　　承台可理解为承重台，将桥梁的桩基与桥柱或桥墩连接在一起，通常包括高桩承台以及低桩承台两种类型。后者通常没于地下，而前者除此之外还有一部分在地上，且较后者相比往往多一段自由长度，然而其周围缺乏分担外力的载体，对桥梁桩基的受力有弊端，其稳定性较为不佳。桥梁中所应用的承台通常为高桩承台。地铁施工极易使其周围土层结构发生变化，导致桥梁桩基两侧受力不均衡，因此易引发承台下沉、桥梁歪斜、开裂等现象。
　　3.2地铁施工易造成桥梁桩基变形
　　地铁中每一站地通常有左右两条线路，在施工中即需要挖掘左右两条隧道，两隧道间的距离通常10m左右，在施工过程中无论是从竖向、横向及纵向角度均可出现不同程度的桩基变形。桩基的竖向变形通常表现为歪斜，同桩体仍能保持基本一致。桥梁桩基的横向变形中桩基的上下部分向相反方向位移，即上部分移向靠近隧道方位，而下部分因承载负荷过大，隧道的支护结构受压产生反作用力，即向外的推力，因为移向远离隧道方位。而桥梁桩基的纵向变形则表现为桩基上部分位移至前，下部分则与之相反。
　　4地铁施工对既有桥梁桩基影响的对策分析
　　就目前局势而言，地铁在人们的生活中所占据着举足轻重的地位，同时其积极意义大于消极意义，且各个国家及地区暂时不会停止地铁的施工计划。考虑到地铁施工对既有桥梁桩基的影响，当前较为合理的办法即对可能存在的威胁进行防范，以将威胁发生的可能性降至最低值。针对地铁施工中对既有桥梁桩基的风险防护可从以下三个方面进行。
　　4. 1从地铁施工挖掘处开始的风险防护
　　地铁施工挖掘是产生风险的源头，是降低风险必须要关注的因素。对施工挖掘的风险防护则主要为选择最为适宜的挖掘方法。首先可建立几种较为可行的挖掘方案，然后结合多种因素如方案的特点、实用、优势与不足等进行分析，并考虑可行的改进措施，然后选出最为适宜的施工方法，并对此方法进行优化，以将施工的风险降至最低。
　　4. 2针对桥梁桩基下沉或变形的风险防护
　　桥梁桩基的下沉或变形究其原因均由地层的变形所致，因而降低其风险也应以地层为着点。首先，可通过向地层注浆的手段增加土层的稳定性，使其不易发生形变，也可使对地铁隧道的挖掘更为精准。其次，当条件允许时也可以通过增设隧道和桥梁之间的隔离桩或隔离墙来起到控制地层形变的作用。
　　4.3对既有桥梁的风险防护
　　地铁施工对既有桥梁桩基的影响对策中，以上两方面均是从地铁方面考虑，此外也可从既有桥梁的角度进行防护，主要以转移负荷载重量及补偿沉降两点考虑。转移负荷载重量是将既有桥梁桩基所承受的力转移至他处，即桩基托换技术，包括主动及被动两类。补偿沉降则是巧妙的设计如加高墩台等将沉降的桥梁桩基恢复到正常水平。
　　5结束语
　　我国城市化进程加速，城市逐渐替代农利，地上网络wifi走入千家万户的同时她下地铁也积极地筹划着它的网络布局。地铁常以繁华路段开始延伸，覆盖城市的众多站点，然而在缓解了地上交通压力的同时，与地铁施工相邻的既有桥梁桩基的风险逐渐引发关注，降低风险有着越发重要的意义。针对地铁施工中对既有桥梁桩基的风险防护可从地铁施工挖掘处、桥梁桩基下沉或变形处以及对既有桥梁的风险防护进行。