□文/唐 進

1 工程概況

成都軌道交通9號線一期工程武青南路站是與3號線的換乘站。3號線部分沿武興路設(shè)置，9號線部分順武侯大道鐵佛段設(shè)置，均為島式站臺車站，“T”形節(jié)點換乘。3號線地下二層，9號線地下三層。9號線車站為雙柱三跨結(jié)構(gòu)，車站總長249.827 m，共設(shè)置3 個出入口、3個安全出口及2組風亭，其中F號出入口、3號安全出口及4號風亭與既有3號線連接。

2 制約因素

9 號線F 號出入口及3 號安全口為地下一層單跨結(jié)構(gòu)，覆土厚度約4.8 m。9 號線F 號出入口需打開3號線主體結(jié)構(gòu)負一層側(cè)墻28.65 m，3號線B號出入口側(cè)墻14.4 m；9號線3號安全口需打開3號線B號出入口側(cè)墻4 m，3 號線已在后期打開范圍預(yù)留梁柱體系[1～3]。

9號線4號風亭為地下2層結(jié)構(gòu)，覆土厚度約4 m，與3 號線主體結(jié)構(gòu)負一、負二層側(cè)墻連接長度共18.8 m，其中需打開側(cè)墻寬度為8.3 m，3號線已在后期打開范圍預(yù)留梁柱體系[1～3]。

3 基坑開挖及數(shù)值模擬分析

F 號出入口鄰近3 號線主體位置基坑寬度為6.6 m，深度約10.6 m，基底位于密實卵石層。圍護結(jié)構(gòu)基坑采用鉆孔灌注樁+內(nèi)支撐的支護形式，其中圍護樁采用φ1 000 mm@2 000 mm 鉆孔灌注樁，豎向設(shè)置1道φ609 mm、壁厚16 mm 鋼管支撐[4]，支撐一端位于3號線主體結(jié)構(gòu)頂板上，需在3 號線頂板上新增牛腿?；拥叵滤刂撇捎霉芫邓姆椒?，降水后基坑內(nèi)水位低于坑底墊層下0.5 m，在3號線主體結(jié)構(gòu)北側(cè)布置降水井，確保水位線位于負一層結(jié)構(gòu)板以下，待9號線F 出入口結(jié)構(gòu)施作完成后方可停止降水。車站基坑施工過程中需加強對鄰近地鐵車站結(jié)構(gòu)的變形監(jiān)控工作。

4號風亭鄰近3號線主體位置基坑深度約17.6 m，基底位于密實卵石層。圍護結(jié)構(gòu)基坑采用鉆孔灌注樁+內(nèi)支撐的支護形式，其中圍護樁采用φ1 200 mm@2 200 mm鉆孔灌注樁（局部利用3號線主體圍護樁），豎向共設(shè)置3 道φ609 mm、壁厚16 mm 鋼管支撐?；拥叵滤刂撇捎霉芫邓姆椒ǎ邓蠡觾?nèi)水位低于坑底墊層下0.5 m。需在3 號線主體結(jié)構(gòu)北側(cè)布置降水井，確保水位線位于負一層結(jié)構(gòu)板以下并滿足3 號線主體結(jié)構(gòu)橫斷面兩側(cè)水頭差控制在8 m 以內(nèi)的要求，待9 號線4 號風亭結(jié)構(gòu)施作完成后方可停止降水?；邮┕み^程中需加強對鄰近地鐵車站結(jié)構(gòu)的變形監(jiān)控工作。

采用Midas-GTS 軟件，選取三維地層-結(jié)構(gòu)建立數(shù)值模型，分工況計算附屬分層開挖、加支撐、開挖至基底、回筑拆撐等關(guān)鍵工序?qū)扔械罔F的影響。圖1-圖11。

圖1 模型一

圖2 模型二

圖3 模型三

圖4 基坑開挖前位移

圖5 基坑開挖至第一道支撐位置并架設(shè)支撐后位移

圖6 基坑開挖至第二道支撐位置并架設(shè)支撐后位移

圖7 基坑開挖至坑底位移

圖8 拆除第三道支撐位移

圖9 拆除第二道支撐位移

圖10 拆除第一道支撐位移

圖11 附屬施工完成后位移

由圖4 可見，基坑開挖前x、y、z方向位移均為0；由圖5可見，基坑開挖至第一道支撐位置并架設(shè)支撐后x方向最大位移0.56 mm，y方向最大位移0.29 mm，z方向最大位移0.77 mm；由圖6可見，基坑開挖至第二道支撐位置并架設(shè)支撐后x方向最大位移0.50 mm，y方向最大位移0.32 mm，z方向最大位移1.29 mm；由圖7可見，基坑開挖至基坑底x方向最大位移0.45 mm，y方向最大位移0.42 mm，z方向最大位移3.05 mm；由圖8可見，拆除第三道支撐x方向最大位移0.50 mm，y方向最大位移0.42 mm，z方向最大位移3.05 mm；由圖9可見，拆除第二道支撐x方向最大位移0.50 mm，y方向最大位移0.42 mm，z方向最大位移3.05 mm；由圖10可見，拆除第一道支撐x 方向最大位移0.50 mm，y方向最大位移0.42mm，z方向最大位移3.05 mm；由圖11可見，附屬施工完成后x方向最大位移0.49 mm，y方向最大位移0.23 mm，z方向最大位移1.80 mm。計算結(jié)果可滿足規(guī)范要求。

雖理論計算可以滿足規(guī)范要求，但在具體實施過程中工程各方應(yīng)加強管理，合理安排工序，嚴格執(zhí)行設(shè)計圖紙工序，確保既有3號線車站結(jié)構(gòu)的安全。

4 基坑開挖監(jiān)控

在9 號線附屬施工期間，采用自動化監(jiān)測對既有3 號線進行全方位、嚴密的監(jiān)測，確保運營線路的安全，監(jiān)測等級為一級，見表1[5]和表2［2］。取二者較小值作為監(jiān)控值。

表1 城市軌道交通既有線隧道結(jié)構(gòu)變形控制值

表2 常用的城市軌道交通結(jié)構(gòu)安全控制指標參考值

實測位移（沉降）的絕對值和速率值雙控指標達到極限值的70%～85%或雙控指標之一達到極限值的85%～100%，而另一項未達到該值作為預(yù)警指標。

實測位移（或沉降）的絕對值和速率值雙指標均達到極限值的85%～100%作為報警值。

5 施工注意事項

1）深基坑工程施工應(yīng)遵循分區(qū)、分塊、分層、對稱、限時原則，建議在分塊分步開挖時靠近地鐵車站側(cè)土體后開挖，開挖到基底后根據(jù)需要在近鄰地鐵車站結(jié)構(gòu)側(cè)采取基坑內(nèi)留土堆載反壓預(yù)案。

2）降水井應(yīng)合理布置，與地鐵結(jié)構(gòu)保持距離，3號線主體結(jié)構(gòu)北側(cè)布設(shè)一排降水井，保證水位的緩慢下降且水位線均位于負一層結(jié)構(gòu)板以下。在降水過程中控制水位及出砂率，對地鐵結(jié)構(gòu)沉降加強監(jiān)測。

3）附屬基坑施工過程中需加強對鄰近地鐵車站結(jié)構(gòu)的變形監(jiān)控工作，可在車站結(jié)構(gòu)內(nèi)布置實時自動化監(jiān)測設(shè)備，以隨時監(jiān)控地鐵安全狀態(tài)。

4）施工過程中應(yīng)注意對地鐵結(jié)構(gòu)的保護，已有地鐵結(jié)構(gòu)上方及周邊10 m 范圍內(nèi)的堆載不得超過20 kPa。

5）施工前應(yīng)做好應(yīng)急預(yù)案的編制，以應(yīng)對各種危及地鐵結(jié)構(gòu)安全的突發(fā)情況。

6 結(jié)論

9 號線武青南路站F 號出入口及4 號風亭已施工完成，監(jiān)測數(shù)據(jù)滿足規(guī)范及設(shè)計要求。該站屬于典型的鄰近既有深基坑開挖，施工過程中嚴格控制了既有地鐵的變形并保證正常使用。對于后期類似車站，建議設(shè)計時考慮以下幾點：

1）既有地鐵橫斷面兩側(cè)未對稱開挖，設(shè)計應(yīng)驗算允許水頭差，必要時兩側(cè)應(yīng)同時降水，確保既有地鐵裂縫寬度在允許范圍值內(nèi)；

2）基坑開挖過程中設(shè)計應(yīng)考慮對既有地鐵采取相關(guān)保護措施，如既有地鐵橫斷面單側(cè)開挖，應(yīng)對既有地鐵各層板進行支撐，承受對側(cè)側(cè)向壓力。