申 新 亞

(深圳市市政工程質(zhì)量安全監(jiān)督總站，廣東 深圳 518000)

1 工程概況

1.1 工程背景

桂廟路與地鐵11號線共線段起于振海路，終于南海大道，全長約3 km。桂廟路快速化改造工程中主路采用隧道下穿振海路，高架跨越規(guī)劃十二號路、月亮灣大道，然后再采用隧道連續(xù)下穿前海路、南新路、南山大道、南海大道，西行隧道進(jìn)口設(shè)在南海大道處，東行隧道出口設(shè)在后海濱路處。

桂廟路快速化改造工程下穿隧道與地鐵11號線區(qū)間地鐵隧道呈平面共線、縱斷面上下重疊的位置關(guān)系，下穿隧道部分區(qū)段位于區(qū)間隧道左線的正上方、右線的側(cè)上方，部分區(qū)段位于雙線隧道的正上方，最小凈距6.8 m(約為1倍洞徑)。重疊段地鐵區(qū)間隧道埋深16 m～31 m，線間距9.6 m～13.0 m，隧道內(nèi)徑D=6.0 m，管片厚d=350 mm，采用盾構(gòu)法施工；桂廟路下穿隧道采用大跨度矩形框架結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)全寬38.2 m，全高10.5 m，采用全幅明挖法施工。下穿隧道在已經(jīng)施工完成的地鐵11號線區(qū)間隧道上方進(jìn)行開挖施工，必須做好對地鐵11號線區(qū)間隧道的保護(hù)工作。

1.2 工程地質(zhì)條件

工區(qū)地表以下0.4 m～7 m范圍為人工雜填土(局部含有雜填石)，3 m以下至圍護(hù)樁底為礫質(zhì)黏土，地下自然靜止水位為1.5 m～3.9 m。不良地質(zhì)主要有粗砂、淤泥，粗砂、淤泥層主要分布在前海路以西路段，礫質(zhì)黏土。

1.3 基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)

基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)選用圍護(hù)樁+內(nèi)支撐的形式，圍護(hù)樁采用φ1 000 mm@1 200 mm鉆孔灌注樁，樁內(nèi)側(cè)采用掛網(wǎng)噴混進(jìn)行樁間防護(hù)，圍護(hù)樁嵌固深度為7 m；第一道支撐采用鋼筋混凝土支撐，截面尺寸為1 000 mm×800 mm；第二、三道支撐采用鋼支撐，鋼管直徑φ=609 mm，厚t=16 mm。

2 地鐵區(qū)間保護(hù)施工方案

2.1 盾構(gòu)區(qū)間旋噴樁加固保護(hù)

目前地鐵11號線處于運(yùn)營狀態(tài)，為了防止地鐵盾構(gòu)上浮，需要對盾構(gòu)進(jìn)行加固保護(hù)。基坑開挖前采用D=60 cm間距1.5 m×1.5 m矩形布置的雙管高壓旋噴樁，對地下道路結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)的地鐵線區(qū)域進(jìn)行加固[1,2]，加固區(qū)域及其對應(yīng)的樁長如表1所示。

表1 加固區(qū)域及其對應(yīng)的樁長

高壓旋噴樁工藝流程為：

施工準(zhǔn)備→測量定位→機(jī)具就位→鉆孔至設(shè)計(jì)標(biāo)高→旋噴開始→提升旋噴注漿→旋噴結(jié)束成樁。

2.2 基坑土方開挖

基坑土方開挖采取縱向分段、豎向分層、左右分幅的方式進(jìn)行。原則上縱向步長8 m,豎向?qū)雍? m。對于兩結(jié)構(gòu)間距6 m～7 m和6 m以下，或者僅有一條地鐵線在主體基坑下，嚴(yán)格控制縱向步長為8 m，豎向分層1 m進(jìn)行開挖。同時(shí)加強(qiáng)基坑監(jiān)測和深層地層變形監(jiān)測措施。

具體來說，縱向分步每小塊寬度8 m，高度為2.09 m，整個(gè)基坑豎向分為8層，開挖過程沿縱向和豎向同時(shí)進(jìn)行，如圖1所示，其中序號1～10分別表示開挖順序，即1表示第一步開挖，2表示第二步開挖。

2.3 主體結(jié)構(gòu)施工措施

1)對已開挖的區(qū)段，土方開挖及主體結(jié)構(gòu)施工嚴(yán)格按照“小、快、緊”的原則施工。

2)土方開挖采用分節(jié)調(diào)整為6 m～8 m，全幅開挖調(diào)整為先開挖南半幅并施工完成底板后再開挖北半幅，施工北半幅底板結(jié)構(gòu)。

3)底板完成后立即施工下側(cè)墻、上側(cè)墻及頂板。底板完成1節(jié)后下側(cè)墻、上側(cè)墻及頂板須緊后施工。

4)后期土方開挖及主體結(jié)構(gòu)施工嚴(yán)格按照“小、快、緊”的原則施工。

5)土方嚴(yán)格按照6 m～8 m一節(jié)開挖，當(dāng)?shù)罔F上浮監(jiān)測值在紅色預(yù)警以下時(shí)，土方開挖按照全幅開挖；當(dāng)?shù)罔F上浮監(jiān)測值在預(yù)警值以上時(shí)，全幅開挖調(diào)整為先開挖南半幅并施工完成底板后再開挖北半幅。

6)底板完成后立即施工下側(cè)墻、上側(cè)墻及頂板。底板完成1節(jié)后下側(cè)墻、上側(cè)墻及頂板須緊后施工，基坑開挖與支護(hù)步序如圖2所示。

3 控制坑內(nèi)降水

降水井基底下加深至4 m，基坑降水降至基坑底下3 m。降水運(yùn)行過程中，做好各降水井的水位觀測工作，及時(shí)掌握承壓含水層水頭的變化情況。對水位、水量監(jiān)測紀(jì)錄及時(shí)整理，分析水位水量下降趨勢，預(yù)測設(shè)計(jì)降水深度要求所需時(shí)間。降水前及降水期間充分利用所設(shè)置的觀測井對水位、水量進(jìn)行同步監(jiān)測，指導(dǎo)控制降水和土方開挖。

4 自動化監(jiān)測技術(shù)

通過自動化監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)和分析判斷，及時(shí)掌握基坑下方11號線區(qū)間隧道動態(tài)變化狀態(tài)及安全性狀況，用監(jiān)測信息指導(dǎo)基坑開挖施工組織，及時(shí)預(yù)警施工隱患，便于及時(shí)調(diào)整工序和現(xiàn)場施工組織，保障施工安全和既有運(yùn)營地鐵區(qū)間隧道安全[3]。

1)點(diǎn)位布置。

開挖基坑時(shí)除加強(qiáng)基坑監(jiān)測外，對應(yīng)桂廟路施工區(qū)域往兩端各延伸20 m作為影響范圍邊界，在地鐵11號線影響范圍各區(qū)域按照10 m一個(gè)斷面進(jìn)行分布，每個(gè)監(jiān)測斷面共布置4個(gè)監(jiān)測點(diǎn)，分別是道床1個(gè)、側(cè)壁2個(gè)、拱頂1個(gè)，如圖3所示。

2)監(jiān)測頻率要求。

對本工程影響的地鐵11號線盾構(gòu)結(jié)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)測，監(jiān)測頻率為1次/d。

3)基坑開挖過程中盾構(gòu)區(qū)間上浮控制值如表2所示。

表2 上浮控制值

5 結(jié)語

在深圳市桂廟路快速化改造工程下穿隧道明挖施工過程中，結(jié)合本工程地質(zhì)條件以及與運(yùn)營地鐵11號線共線等特點(diǎn)，通過采用地鐵盾構(gòu)區(qū)間預(yù)加固技術(shù)、基坑分層分步開挖、坑內(nèi)降水措施以及自動化監(jiān)測技術(shù)，解決了基坑施工中控制運(yùn)營地鐵隧道上浮問題，有效確保了運(yùn)營地鐵的安全，旨在為類似工程提供了參考。

參考文獻(xiàn):

[1] 李志高,劉國彬,曾 遠(yuǎn),等.基坑開挖引起下方隧道的變形控制[J].地下空間與工程學(xué)報(bào)，2006，2(3):430-433.

[2] 中國建筑科學(xué)研究院.建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社,2012.

[3] 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.城市軌道交通工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社,2014.