暗挖法是地铁出入口施工使用的一种主要方法[1]，但大部分地铁出入口与既有建筑邻近，区域地质情况较为复杂，使用暗挖法会存在一定风险，应结合具体情况融入辅助措施，降低对邻近既有建筑影响，保障施工过程安全[2]。因此，在地铁车站风道施工中应明确暗挖法施工技术作用，全面衡量对邻近既有建筑沉降产生的影响，制订科学合理的控制措施，实现施工质量和安全目标。1工程概况某地铁修建过程中，A站是地铁1号线和2号线的交互处，处于H道路和F道路的相交位置，是两条地铁线路建设时期共同修建的车站[3]。1号线所处的A站沿H道路东西方向进行设置，2号线所处的A站沿F道路南北方向设置，两条地铁线路的车站均采用14 m宽的岛式车站。两条地铁线路使用T形换乘方式，1号线车站在下，2号线车站在上。A站3号风道处于路口位置的西南方向，其设计结构是双层单跨拱形断面，覆土厚度约8.81 m，整个施工采用暗挖法。3号风道与附近B大厦邻近，最小距离420 m。B大厦是3号风道施工中的一级风险源，本工程在建设上的难度和重点是确保3号风道施工完成后，B大厦结构依旧安全稳定，不会影响后期使用[4]。2工程地质及水文地质2.1工程地质结合《A站岩土工程勘察报告》，A站3号风道工程主要土层的岩土物理参数如表1所示。10.19301/j.cnki.zncs.2024.04.035.T001表1A站3号风道工程主要土层的岩土物理力学参数编号名称天然容重/（kN/m3）黏聚力/kPa摩擦角/（°）静止侧压力系数1粉土填土16969—11杂填土17217—3粉土2012929—31粉质黏土20250210.5233粉细砂2090290.4143细中砂2120410.185圆砾2200520.3151中粗砂1900390.276粉质黏土19951200.3962粉土21039290.197圆砾2210490.2871中粗砂2260390.3272粉细砂2230410.2973粉土20130290.4174粉质黏土19028190.39注：黏性土层在检测过程中，使用静三轴固结不排水剪切试验结果中获取的数据，砂性土层使用天然块剪切试验结果中获取的数据。2.2水文地质车站地下水主要由基岩裂隙水及第四系孔隙潜水组成，基岩裂隙水主要存在于强风化层，第四系孔隙潜水存在中、粗砂及素填土层中，地下水的径流深度较深，径流方向错综复杂[5]。3风道结构设计方案基于施工环境因素的影响，3号风道工程在施工中使用暗挖进行作业。风道结构开挖宽度9.12 m，高度13.21 m。风道截面和压低风道截面如图1所示。10.19301/j.cnki.zncs.2024.04.035.F001图1风道截面和压低风道截面暗挖法施工风道第一层导洞，长度4 m，使用格栅密排[6]。在开挖过程中，应使用钢格栅并运用砂浆锚杆、临时钢支撑和缩脚锚杆等，按照施工情况喷射混凝土。直墙拱顶断面第一层上左导洞开挖应大于一倍洞径，施工风道第一层右导洞，半断面方案的右导洞开挖距离主体结构2.5 m时停止施工，直到所有断面完成。风道第一层导洞全部完成后，让主体和风道进行衔接。在连接过程中，压低方案过高截面需要使用暗挖法施工，长度4 m；挑高方案在与主体衔接中，需要沿着抬高位置的风道截面进行施工，使用砂浆锚杆、锁脚锚杆等连接，形成交叉施工作业。沿着A站主体结构方向开始对主体进行施工，拱部需要使用暗挖法施工，各个导洞间隔5 m并使用初支结构。在主体拱部采用二衬且应一次性完成。对风道第二层施工结束后，可以开始对施工主体下部第二层土体进行处理，对风道及主体下部第三次土体进行处理，完成主体下部二衬结构。3号风道施工流程如图2所示。10.19301/j.cnki.zncs.2024.04.035.F002图23号风道施工流程4数值计算分析4.1计算分析弹性模量表达式：E=E0+Sg+EgSC （1）式中：E——等效后的混凝土弹性模量（Pa）；E0——混凝土的弹性模量（Pa）；Sg——钢架的截面积（m2）；Eg——钢材的弹性模量（Pa）；SC——混凝土的截面积（m2）。3号风道工程的施工位置与B大厦距离近，是施工作业的一级环境风险因素。因此，3号风道工程使用暗挖法作业并利用锚索和隔离柱对B大厦进行保护。本文使用数值计算方式估计了3号风道工程施工对B大厦变形情况的影响程度[7]。隔离桩采用复合锚杆桩形式进行模拟，在车站主体与挡墙之间布置3排，桩体直径取0.15 m，间距0.8 m，排距1 m，长度30 m，打设角度15°。以等效刚度为原则，将隔离桩简化为连续结构进行模拟。隔离柱模型如图3所示。10.19301/j.cnki.zncs.2024.04.035.F003图3隔离柱模型用腰梁将各挡墙连接起来并在腰梁上向内打设错索，锚索长度11.5 m，其中自由段长度5 m，错固段长度6.5 m，倾角为斜向下15°，一排锚索共打设10根。预应力锚索端头设置40#C槽钢，挡墙范围内焊接成整体，错杆预加力5 kN，锚杆注浆采用水泥砂浆，注浆固结体强度不小于2 MPa。锚索+腰梁控制如图4所示。10.19301/j.cnki.zncs.2024.04.035.F004图4锚索+腰梁控制挡墙基础注浆位置在挡墙基础正下方，范围大小4.3 m×42.0 m×3.0 m，注浆后地层参数与车站注浆加固参数一致，注浆后地层的弹性模量50 MPa。在具体分析中，利用Ctsnx有限元软件模拟构建大小为160 m×150 m×80 m的摩尔库伦本构模型，限制下部、前、后、左、右5个方向的位移，地表属于自由边界。在施工过程轴径采用隔离柱对地面建筑进行保护，暗挖施工按照施工方案落实[8]。结合数值模拟结果分析，B大厦产生的最大位移为6.25 mm，差异沉降为4.2 mm，水平位移最大数值为3.21 mm。挡墙基础注浆如图5所示。模型计算参数如表2所示。10.19301/j.cnki.zncs.2024.04.035.F005图5挡墙基础注浆10.19301/j.cnki.zncs.2024.04.035.T002表2模型计算参数结构建筑材料弹性模量/Pa泊松比计算准则计算单元初支C2024 1000.19弹性本构板单元二衬C4031 5000.19弹性本构板单元B大厦C3029 0000.19弹性本构板单元使用Peck曲线和数值计算等方式比较隔离柱和注浆加固产生的效果，得到了不同加固方式对B大厦位移产生的影响。不同加固措施施工结束后B大厦位移如图6所示（横坐标0点是隧道正上方地表位置）。10.19301/j.cnki.zncs.2024.04.035.F006图6不同加固措施施工结束后B大厦位移通过对Ctsnx有限元软件模拟得到施工结束后B大厦位移，洞外使用隔离柱加固方式比洞内使用注浆加固方式产生的效果更明显。在洞外使用了隔离柱加固方式后，B大厦产生的最大沉降为9.8 mm。在3号风道工程施工中，应在洞外采用隔离柱加固方式，保障大厦结构的安全稳定性[9]。4.2控制措施为了确保风道施工结束后，3号风道工程不会对B大厦造成安全和质量的影响，应实施有效控制[10]。在风道施工开始前，应对B大厦结构情况进行全面分析，明确当前产生的沉降量。在3号风道拱部施工中，选择使用深孔注浆加固方式，针对其他侧部位置使用隔离柱加固方式，隔离柱直径为900 mm，间距1 500 mm。初期锚索工作结束后，需要立即对初支位置注浆，保障初支效果增强。在施工过程中，应对B大厦沉降情况进行动态化监测并及时反馈监测结果。在施工前，应结合施工区域的具体情况，制订明确的应急预案，并储备足够的应急设备和资源。在施工结束后，应按照B大厦当前产生沉降情况对其进行全面评价，从而采取合理措施进行处理。5结语地铁作为缓解城市交通拥挤、保障人们便利出行的有效方式，在修建过程中，容易对邻近既有建筑产生沉降影响，增大现有建筑的安全隐患。基于此，在地铁车站风道施工中，应当科学合理使用暗挖法，高度重视对邻近既有建筑的沉降影响，选择科学的加固方式，保障邻近既有建筑的安全稳定性，使地铁车站风道施工顺利开展。