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轨道交通与城市环境的建设协同
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摘要:所谓协同,是指协调两个或者两个以上的不同资源或者个体,协同一致地完成某一目标的过程或能力。对事物双方或多方而言,协同的结果使个体获益,整体加强,共同发展。反之,互
所谓协同,是指协调两个或者两个以上的不同资源或者个体,协同一致地完成某一目标的过程或能力。对事物双方或多方而言,协同的结果使个体获益,整体加强,共同发展。反之,互相拆台,无序竞争,则系统发挥不了整体性功能而终至瓦解。依据物权法的立法思想,即是一物的产生(建设)必须保证既有物的完好无损,否则要承担赔偿的后果。轨道交通的修建过程对城市环境的不利影响是无法回避的,一部城市轨道交通的建设史,也是对城市环境保护的奋斗史;反之,城市在轨道交通周边的开发建设过程,却又成为一部轨道交通的保护史。建设和保护就像一场永无止境的循环竞赛,由此带来了施工难度增加、资源浪费。针对该问题,本文提出一种新的理念:“建设协同”。根据这一理念,制定并实施种种超前的措施,大大降低轨道交通及城市环境的各自保护难度,以此来减少社会总成本。
1 轨道交通对城市环境的影响及其控制
1.1 基坑施工对城市环境的影响及其控制
轨道交通地下车站的基坑大多邻近已有建筑物、地下管线、高架道路等。基坑卸荷可致围护结构本体受力变形,引起周围地层地下水位和土体应力状态的改变。特别是软土地区深基坑的开挖,通常会产生较大的围护结构变形和地面沉降,从而可能造成房屋开裂、管线泄漏等现象,严重时甚至造成支撑体系失稳、基坑坍塌。
针对基坑施工卸荷引起的周边环境沉降变形,国内外学者做了大量的研究:通过采用试验研究、数值模拟和解析分析,以及基于监测数据挖掘而开展的变形反分析计算等方法,从多角度论述了基坑地层土特性、围护结构体系、墙体入土深度、地下水分布、开挖方式及施工控制等各个因素对基坑变形的影响规律,为工程实施提供了可靠的理论指导[1-3];通过划分保护等级、提出变形控制指标、严格监测监控、严密组织施工等措施,使基坑施工过程中对周边环境的影响得到控制。然而,由于地质条件的变化多样,且周边构建物的个体差异也很大,轨道交通及城市环境的保护都很不易。
1.2 盾构施工对城市环境的影响及其控制
盾构施工会对上覆土体产生扰动,土体损失、孔隙水压变化及衬砌变形等因素会破坏原有的土体平衡状态,使土体的原始应力重新分布,地表发生水平移动、下沉变形、倾斜及非连续变形,从而可能引起邻近建筑物的沉降、开裂、倾斜。软土地区的盾构施工还存在隧道自身的上浮、沉降、开裂、漏水、错台等大量问题[7-8]。
针对上述问题,一方面,可采用经验公式估算盾构施工对周边环境的影响程度,必要时事先采取处置措施;另一方面,可在盾构机的机械操控和施工工艺上实施调整和管理,随着盾构的掘进,周边环境不断发生变化,动态调整盾构土仓压力、出土速度、推进速度、同步注浆压力、浆液配比、管片排版等参数,实施精细化施工。
2 城市环境对轨道交通的影响及其控制
伴随着城市轨道交通的快速发展,城市地下空间也在大规模开发建设,在已建轨道交通隧道附近出现了各种各样的施工活动。房屋深基坑开挖、隧道施工、桩基施工、大面积堆载等,会对软土地基造成挤压扰动,改变地基土的应力状态和地基土的变形特性,从而导致轨道交通工程变形。多项实测资料表明,即使体量庞大的地下车站,在软土环境下,周边基坑的开挖也会使其发生毫米级的位移和变形,而软土环境下盾构隧道的变形破坏更是十分常见。于是,诞生了一项新的工作——轨道交通保护。
国内外众多学者通过大量具体的研究,提出了种种保护手段:在隧道外部注浆纠偏;应用时空效应原理减小隧道上抬变形;地基加固体和地下结构物作为异质体阻断位移传递;对紧贴基坑地下连续墙的土体进行二次加固,采取设置遮拦桩(即隔离桩)和跟踪注浆;多阶变形释放法保护既有建筑物;等等[4-6]。为保护轨道交通的正常运行,国家还以法律形式制定了轨道交通保护区管理规定,设定了报警值。实际上,相邻基坑的设计和施工是十分困难的,耗资巨大且风险极大。
3 轨道交通与城市环境的“建设协同”
3.1 概念和意义
无论是在老城区或是新建城区,轨道交通与周边既有或将有构建筑物的矛盾无法回避,各自实施保护也无可厚非。如在城市建设和轨道交通建设之初,提出并实施种种超前的有利于各方的措施,以此来实现对各方利益的平等保护,则对社会是一大贡献。因此,“建设协同”的概念是:一方构建筑物的施工,为既有或将有的相邻构建筑物建设预设方便和保护措施。
文章来源:《城市建筑》 网址: http://www.csjzbjb.cn/qikandaodu/2020/0818/613.html
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