从图4中可以明显看出,采取上述打桩措施具有很好的效果,可以减小搅拌桩施工引起隧道的变形。
3.3 基坑土体分层、分条开挖基坑开挖前对施工范围内土体(包括坑内土体、坑底土体及隧道周边土体)进行加固,使土体具备自立性,以利土体开挖。待坑内土体、坑底土体及隧道周边土体、卸载抗拔桩达到设计强度(底板以上土体强度达到1.0MPa,底板以下土体强度达到1.2MPa)后才进行开挖。N1、N2两个基坑均长约26m,宽18.1m,与地铁二号线近于垂直,出于保护地铁线,不能按照常规方法进行土方开挖,必须考虑分层、分小段、分条开挖。
(1)分层开挖基坑深达6.5m,不应一次开挖到底,一次大面积卸荷会使得地铁隧道的回弹量过大,超过地铁保护的要求限制。对于N1段,因为加固的时间相对较短,坑内土体的强度相对较小,故分4层开挖,上面的3层(D1、D2、D3)采用整体挖除(图5),下面的一层分条开挖。破土削掉0.5m土层D1,监测数据在控制范围以内再挖D2层,D2层厚1m,地铁隧道回弹量为0.75mm,而后挖D3,D3层厚2m,地铁隧道回弹量为1.98mm,很明显,大面积卸荷时,卸荷量对地铁隧道的影响非常的大。N2段一方面由于土体加固的时间相对较长,坑内土体的强度也就相对较大,另一方面受实际的施工条件和工期的限制,决定分三层开挖(图6),一二两层为一次性挖除,第三层分条开挖,相应调整了每层开挖土体的厚度,监测结果显示地铁隧道的回弹量完全在控制的范围内。来源:考试大
(2)分条开挖以前杨高路下立交开挖基坑的分条方式为土条的中线与地铁隧道基本平行,开挖时地铁隧道的回弹较大。本工程施工中,为减小各条土体开挖对地铁隧道的影响,基坑土条与隧道成斜交,如图7所示,基本垂直。这种分条方式相当于土条中只有一部分土体开挖会对隧道回弹产生较大的影响,同杨高路下立交相比,相当于减小了地铁隧道上部的卸荷量,从而使得隧道的回弹量小些。
(3)加设支撑
为了减少基坑暴露时间,按照设计要求,土方开挖分段、分层、分小段,并限时完成每小段的开挖、开挖后加支撑1~2道,纵向间距4m。
3.4 监测及信息化施工
隧道上方的基坑开挖是高风险性工程,下立交通道底离运营地铁隧道顶最近只有2.8m,运营地铁隧道的变形控制要求极高,因此跟踪监测十分重要。东方路下立交工程中采用了自动监测系统,进行信息化施工技术。
地基加固和基坑开挖期间,根据大量的监测数据,利用理论和数值反分析工具预测预报下一步施工引起隧道位移,随时掌握隧道位移情况,及时预报施工中出现的问题,信息化指导施工。
4、控制效果
在东方路下立交工程的施工过程中,紧密结合工程,提出基坑施工对下方运营地铁隧道变形的控制方法,解决了隧道上方近距离基坑开挖的施工这一国内外罕见的技术难题,成功地将运营地铁隧道的位移控制在20mm之内。运营地铁隧道下行线最终隆起12.25mm,上行线最终隆起11.79mm,确保了地铁的运营安全。
参考文献:
1、吉茂杰。地铁隧道上方基坑施工影响研究:[学位论文]。上海:同济大学,2000
2、陈永福。深基坑开挖回弹计算的探讨。见:首届全国岩土工程博士学术讨论会论文集。上海:同济大学出版社,1991
3、刘纯洁。地铁车站深基坑位移全过程控制与基坑临近隧道保护:[学位论文]。上海:同济大学,2000
4、况龙川。深基坑施工对地铁隧道的影响。岩土工程学报,2000(3)