(重慶交通大學(xué)土木工程學(xué)院 重慶 400074)

一、工程概況

重慶軌道交通六號(hào)線區(qū)間隧道K19+147～K19+164段右線右側(cè)約9m為太山安置房一標(biāo)段5#樓。根據(jù)調(diào)查，該建筑采用樁基，基底標(biāo)高為279～288m。基礎(chǔ)與隧道頂板間中等風(fēng)化巖石頂板厚約12.5m，根據(jù)三角關(guān)系，隧道位于該建筑物的應(yīng)力擴(kuò)散角內(nèi)，隧道開(kāi)挖對(duì)上部建筑影響大。小區(qū)段隧道覆土深度21.54m，樁基底距隧道頂部最小距離7.49m，隧道位于砂質(zhì)泥巖中，K19+135～K19+175段采用非爆開(kāi)挖施工，隧道結(jié)構(gòu)型式為單線單洞馬蹄形斷面。

二、計(jì)算模

分析模型以重慶軌道交通六號(hào)線支線K19+147～K19+164段臨近太山安置房一標(biāo)段5#樓隧道為研究對(duì)象，隧道跨度為11.16m，高度為8.38m。本項(xiàng)目分析模型中左右截?cái)噙吔缇喽词覀?cè)壁的距離取為4倍的洞室跨度，下截?cái)噙吔缇喽词业装宓木嚯x取大于3倍洞室高度，上截?cái)噙吔缇喽词翼敯宓木嚯x延伸至地表，取21.54m。每個(gè)樁基荷載按2.5MPa考慮。土體本構(gòu)模型采用基于彈塑性理論分析的摩爾庫(kù)倫模型，二次襯砌及樁基本構(gòu)模型采用基于彈性理論分析的彈性模型。

模擬開(kāi)挖步序如下：

①初始地應(yīng)力→②樁基開(kāi)挖→③灌入樁基混凝土→④樁基加載→⑤開(kāi)挖隧道左半部分→⑥左半部分錨噴及施作臨時(shí)鋼拱架→⑦開(kāi)挖隧道右半部分→⑧右半部分錨噴及拆除臨時(shí)鋼拱架→⑨邊墻及仰拱二次襯砌施作。

由于本次計(jì)算主要考慮區(qū)間隧道開(kāi)挖時(shí)圍巖變形及對(duì)樁基的影響，故在步序④完成后對(duì)整體位移清零，再進(jìn)行隧道開(kāi)挖模擬。

三、六號(hào)線區(qū)間隧道施工圍巖變形分析

圖1 隧道開(kāi)挖時(shí)圍巖豎向變形云圖

圖1、圖2為區(qū)間隧道臨近樁基段開(kāi)挖時(shí)和二襯施作后圍巖豎向變形云圖，從中可以看出：隨著開(kāi)挖過(guò)程的進(jìn)行，圍巖豎向變形量和影響范圍逐漸擴(kuò)大，開(kāi)挖完成后洞室拱頂圍巖沉降最大值為3.0mm，拱底圍巖最大隆起量為3.7mm。隧道穩(wěn)定性與支護(hù)時(shí)機(jī)的選擇密切相關(guān)，在施工過(guò)程中應(yīng)采取邊開(kāi)挖邊支護(hù)的原則，及時(shí)支護(hù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，確保隧道整體穩(wěn)定性滿足要求。

四、建筑物影響分析

太山安置房一標(biāo)段5#樓采用樁基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)樁入土深度為15.40～15.66m，嵌入基巖1.6m左右。

為了研究隧道開(kāi)挖過(guò)程中可能導(dǎo)致的太山安置房一標(biāo)段5#樓傾斜變形規(guī)律，建模時(shí)預(yù)先在樁基礎(chǔ)底部設(shè)置了3個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，分別為圖7中的A、B、C，隧道開(kāi)挖至二襯施作后，各監(jiān)測(cè)點(diǎn)變形情況如下：A點(diǎn)下沉0.748mm，B點(diǎn)下沉0.453mm，C點(diǎn)下沉0.296mm。

故AB邊傾斜角為：

BC邊傾斜角為：

因此，在隧道開(kāi)挖過(guò)程中太山安置房一標(biāo)段5#樓的傾斜值滿足要求。

五、區(qū)間隧道臨近太山安置房一標(biāo)段5#樓處理措施

六號(hào)線區(qū)間隧道施工過(guò)程中采取如下措施對(duì)太山安置房一標(biāo)段5#樓進(jìn)行保護(hù)：

(1)嚴(yán)格采用非爆破施工；

(2)加強(qiáng)初期支護(hù)參數(shù)，做到強(qiáng)支護(hù)；

(3)限制每循環(huán)開(kāi)挖進(jìn)尺，及時(shí)支護(hù)，盡早封閉圍巖；

(4)及時(shí)對(duì)初期支護(hù)及二襯背后進(jìn)行注漿；

(5)加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)工作，及時(shí)反饋信息，以便修正設(shè)計(jì)。

需要進(jìn)一步收集太山安置房一標(biāo)段5#樓竣工資料，并進(jìn)行第三方檢測(cè)和評(píng)估。

六、總結(jié)

本文采用有限元軟件對(duì)重慶軌道交通6號(hào)線穿越太山安置房一標(biāo)段5#樓工程進(jìn)行了數(shù)值模擬，研究了軌道開(kāi)挖引起周?chē)馏w位移以及建筑物樁基礎(chǔ)位移情況，結(jié)果表明：軌道開(kāi)挖對(duì)建筑物樁基礎(chǔ)有一定影響，但是只要施工得當(dāng)，把風(fēng)險(xiǎn)控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)，其影響是很小的。