既有管线影响下地铁车站基坑围护结构局部冷冻加固技术研究

目的:邻近地铁车站基坑的既有管线往往会导致围护结构施工时基坑的局部支护能力被削弱,进而可能导致基坑失稳。为减小既有管线对基坑围护结构施工造成的影响,需深化研究既有管线影响下基坑围护结构局部采用冷冻加固技术的应用效果。方法:基于济南地铁R1号线大杨庄站附属结构工程,针对既有高压电缆管道影响基坑围护结构产生的一系列施工问题,提出了采用“地下连续墙+钻孔灌注桩”组合支护结构形式,并采用冷冻法进行局部加固的应对措施。建立了该基坑的简化数值模拟模型,对冷冻加固前及冷冻加固后基坑的稳定性进行对比分析,并进一步提出了冷冻层合理的宽度和厚度取值。结果及结论:冷冻加固前,地下连续墙与钻孔灌注桩因支护刚度差异较大,难以协调二者周边土体的变形,钻孔灌注桩支护处围护结构明显内挤、地面凹陷较大,地下水渗流严重;冷冻加固后形成冷冻隔水墙,钻孔灌注桩处土体的支护刚度增加明显,围护结构周边土体的水平变形、地面沉降大幅降低。增加冷冻加固的土体范围能有效抑制围护桩变形、地面沉降与地下水渗流,但冷冻层的长度与厚度超过一定范围后,其冷冻后效果并不明显。冷冻加固范围取1.5 m厚、9.0 m宽较为合理。