李曉峰

摘要：結(jié)合工程實(shí)例，分析了在不影響既有城市地鐵正常運(yùn)營的基礎(chǔ)上，隧道上方建筑施工常規(guī)工序及工藝可能對(duì)隧道本體及周邊環(huán)境造成的不良影響。從設(shè)計(jì)及施工角度進(jìn)行深入剖析，提出分區(qū)施工、門式加固、基礎(chǔ)減振、隔離樁及信息化監(jiān)測(cè)等技術(shù)措施，降低了工程施工影響，充分保證了既有城市地鐵運(yùn)營的安全，可供類似工程借鑒。

關(guān)鍵詞：基坑施工;運(yùn)營地鐵區(qū)間隧道;安全保障;信息化監(jiān)測(cè)

在地鐵車站周圍，由于列車的運(yùn)行以及地鐵設(shè)備運(yùn)行而產(chǎn)生的振動(dòng)及噪聲強(qiáng)度很高。這些振動(dòng)及噪聲隨著空氣、固體物等，傳播影響到周邊的建筑物，對(duì)長(zhǎng)期工作在這些建筑物里的人造成一定的身心損害。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，地鐵運(yùn)行的振動(dòng)及噪聲問題也引起了相關(guān)部門的重視，具有重要的研究?jī)r(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。地鐵列車運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)首先經(jīng)軌道傳遞給隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)，隨后通過支護(hù)結(jié)構(gòu)以外的巖土介質(zhì)傳播到地面，引起地面的振動(dòng)，從而進(jìn)一步誘發(fā)建筑的二次振動(dòng)。因此，地質(zhì)情況和與隧道間的距離是影響振級(jí)的主要因素。城市地鐵隧道兩側(cè)的環(huán)境振動(dòng)進(jìn)行實(shí)測(cè)就曾指出：當(dāng)?shù)罔F列車在50-70km/h運(yùn)行時(shí)，對(duì)于埋深在9-16m范圍內(nèi)隧道，在級(jí)在67dB內(nèi)影響范圍為40-50m，而則約為20m。說明，在不同地區(qū)不同地質(zhì)條件下，地鐵振動(dòng)對(duì)臨近建筑的影響具有特殊性，需要按地區(qū)展開具體和細(xì)致的研究。

1 項(xiàng)目概況

某46號(hào)地塊綜合發(fā)展項(xiàng)目位于某市靜安區(qū)南京西路石門一路東南側(cè)，項(xiàng)目上部為3層建筑，局部1層;工程項(xiàng)目從軌道交通2號(hào)線正上方跨越施工，施工范圍內(nèi)地鐵長(zhǎng)度約100m。

1.1工程地質(zhì)概況

工程場(chǎng)地為典型地層，其中，①1層雜填土，成分較為復(fù)雜，表層為含有混凝土地坪，需要進(jìn)行表層清理;①2層浜填土中含有較多有機(jī)質(zhì)及腐殖物，暗浜區(qū)域土質(zhì)條件不良;②層為褐黃-灰黃色粉質(zhì)黏土;③層、④層分別為上海典型淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土和灰色淤泥質(zhì)黏土，土質(zhì)較軟。該土層具有含水量大、壓縮性高、靈敏度高及土體強(qiáng)度低等不良特性。

本工程基礎(chǔ)底板位于第③層淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土層中，軌交2號(hào)線隧道結(jié)構(gòu)位于第④層淤泥質(zhì)黏土層中。隧道結(jié)構(gòu)上方基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工、基坑開挖、土體加固等均會(huì)對(duì)第③、④層土造成擾動(dòng)影響，土體原始結(jié)構(gòu)喪失較為嚴(yán)重，變形較大，其正下方軌交2號(hào)線運(yùn)營安全將受到嚴(yán)重影響。

1.2設(shè)計(jì)概況

工程上部結(jié)構(gòu)為3層混凝土鋼框架結(jié)構(gòu)，局部1層，其中，3層結(jié)構(gòu)下均設(shè)置地下室1層，局部1層結(jié)構(gòu)處不設(shè)地下室，采用天然地基。結(jié)構(gòu)整體通過減振結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)底板相連，下設(shè)鉆孔灌注樁承托底板。地下室底板埋深4.55m，局部1層天然地基，底板底埋深約1.55m。工程項(xiàng)目位于軌交2號(hào)線正上方，其中，工程樁基分布于地鐵上下行隧道中間及兩側(cè);地鐵隧道直徑為6.2m，基坑正下方地鐵隧道結(jié)構(gòu)頂埋深9.0m，與坑底最近距離為4.45m（圖1）。

2 運(yùn)營地鐵上方建筑工程施工技術(shù)

2.1.1深層地下障礙物清除

為了降低清障施工產(chǎn)生的振動(dòng)及大規(guī)模土方開挖卸載造成的影響，工程采用了無振動(dòng)的液壓全回旋套筒鉆機(jī)進(jìn)行清障。液壓全回旋套筒清障法具有轉(zhuǎn)速慢、振動(dòng)小等特點(diǎn)，配合抓斗及時(shí)清除套筒內(nèi)少量渣土及障礙物，將清障對(duì)運(yùn)營地鐵的振動(dòng)影響降到最低;樁位采用φ1500mm@1000mm搭接布置，清障深度3m，全面覆蓋障礙區(qū)域;單孔清障完成后，用10%水泥拌和土分層回填并夯實(shí)，以提高土體強(qiáng)度及密實(shí)度，保證工程安全。

2.1.2緊鄰地鐵的SMW工法樁施工

為降低圍護(hù)樁施工對(duì)下臥隧道結(jié)構(gòu)的影響，SMW工法樁采用慢速成樁工藝，其成樁速度（下沉速度≤0.3m/min、提升速度≤0.5m/min）約為正常施工速度的1/2;同時(shí)，提高單樁水泥摻量、嚴(yán)格控制注漿量和注漿壓力，保證樁體28d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度≥1.5MPa。為減少H型鋼拔出過程中孔隙填充不及時(shí)或不密實(shí)導(dǎo)致的圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形，SMW工法樁H型鋼不予拔除，永久保留。通過降低施工速度、提高水泥摻量、嚴(yán)控注漿量及注漿壓力、H型鋼永久保留等措施，使得施工期間地鐵隧道結(jié)構(gòu)的上浮變形得到嚴(yán)格控制。

2.2 嚴(yán)格基坑工程開挖條件驗(yàn)收的監(jiān)督

在地鐵上方基坑工程開挖之前，建設(shè)、勘察、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理、監(jiān)測(cè)等單位重視基坑工程開挖條件的驗(yàn)收環(huán)節(jié)，由建設(shè)單位組織召開基坑開挖條件驗(yàn)收會(huì)議，介紹基坑開挖準(zhǔn)備情況，核查專家論證評(píng)審意見及回復(fù)、地鐵運(yùn)管部門的審查批復(fù)意見、周邊環(huán)境監(jiān)測(cè)保護(hù)措施、地鐵隧道變形控制、基坑堆載、應(yīng)急預(yù)案、應(yīng)急物資儲(chǔ)備、設(shè)備和人員落實(shí)等情況內(nèi)容。監(jiān)督機(jī)構(gòu)應(yīng)嚴(yán)格基坑工程開挖條件驗(yàn)收的程序監(jiān)督，在各方未達(dá)成統(tǒng)一驗(yàn)收意見的情況下，不得進(jìn)行基坑土方開挖。條件驗(yàn)收監(jiān)督手段的采用，從一定程度上對(duì)重大危險(xiǎn)源實(shí)施起到了有效的事前防范，減少了因施工準(zhǔn)備不足或盲目施工產(chǎn)生的基坑安全事故，以及給周邊環(huán)境造成破壞。

2.3 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)選

該基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方案直接關(guān)系到運(yùn)營地鐵2號(hào)線的正常使用，基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)選用Φ850SMW工法樁（內(nèi)插型鋼），依據(jù)地鐵隧道位置設(shè)置不同樁長(zhǎng)，基坑加固采用Φ850三軸攪拌樁全范圍加固。

當(dāng)前SMW工法樁施工工藝成熟，已廣泛應(yīng)用于各類工程中，相比地下連續(xù)墻、鉆孔排樁等其它支護(hù)形式，具有工期短、造價(jià)低、施工便捷、對(duì)周邊環(huán)境影響小的特點(diǎn)和優(yōu)越性，同時(shí)帶來較為理想的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。①該工法施工時(shí)不擾動(dòng)鄰近土體，不會(huì)產(chǎn)生鄰近地面下沉、地下設(shè)施移位等危害;②鉆桿鉆掘和攪拌反復(fù)致使攪拌充分、止水效果更好（滲透系數(shù)K可達(dá)10～7cm/s）;③施工工期相對(duì)更短，每一臺(tái)班可成墻70～80m2。

3 結(jié)語

既有城市地鐵運(yùn)營安全對(duì)其上跨建筑工程設(shè)計(jì)及施工技術(shù)提出了多方面的安全要求。本文在對(duì)制約工程建設(shè)的主要因素進(jìn)行深入分析的基礎(chǔ)上，從設(shè)計(jì)方案、施工工藝、施工工序等角度出發(fā)，采取一系列的針對(duì)性措施，同時(shí)加強(qiáng)施工數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，采用信息化施工手段，不僅保證了既有城市運(yùn)營地鐵安全，也大大提升了工程建設(shè)的整體質(zhì)量，為未來大中型城市核心區(qū)上跨地鐵施工提供了可靠的工程經(jīng)驗(yàn)，有非常重要的指導(dǎo)意義。

參考文獻(xiàn)：

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