基础施工时对既有地下通道的保护措施研究Word下载.docx
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止水帷幕;
桩基工程;
安全保护区域;
地下通道保护中图分类号:
TU47文献标识码:
A
一、金沙江路真北路人行天桥新建工程基础施工概况
1.基坑工程
分为西北侧、东北侧、东南侧、西南侧四块天桥基础。
各侧天桥主承台开挖面积均约为
100m2,各侧有天桥楼梯基础若干。
主承台底标高-0.100,楼梯承台基础底标高2桩、3桩为
2.500~2.800米。
根据地面表高,基坑开挖深度约为2.2m~5.175m之间。
2.桩基工程
本工程钻孔灌注桩桩径为主桥850mm,桩顶标高以下20米范围内扩径至1200mm,有效桩长66米。
引桥桩桩径为600mm,有效桩长33,采用GPS-15型钻机施工主桥桩、GPS-10型钻机施工引桥桩,利用人工造浆,正循环成孔、清孔。
二、基础施工对中环地下通道的影响分析
中环金沙江路段为暗埋式隧道形式,宽度29米。
桩号K10+708~K10+960为敞开段,长度
252米;
桩号K11+055~K11+220为敞开段,长度165米;
暗埋段桩号K10+960~K11+055,长度
95米。
隧道侧墙厚度900mm,隧道侧墙的现场高度5.8米支点坡底,总深度7.5米
根据基坑周边环境示意图所示,每个象限基坑与中环隧道的最近距离分别为:
西北象限:
23.150m,为开挖深度(5.175m)的4.47倍;
东北象限:
18.468m,为开挖深度(4.241m)的
4.35倍;
东南象限:
27.128m,为开挖深度(4.241m)的4.35倍;
西南象限:
21.219m,为开
挖深度(4.227m)的5.02倍。
根据《城市桥梁、隧道安全保护区域技术标准》,本天桥基坑离隧道的距离为4~5H(开挖深度),对中环隧道有一定的影响。
基坑工程在隧道的安全保护区域内(40m),须采取一定的措施保证隧道安全。
根据基坑周边环境示意图所示,每个桩基与中环隧道的最近距离分别为:
23.893m;
19.012m;
28.370m;
22.558m。
根据《城市桥梁、隧道安全保护区域技术标准》,按桩基工程划分的隧道安全保护区域为25m,西北象限、东北象限、西南象限桩基施工在安全保护区域内,须采取一定的措施保证隧道安全。
三、基坑施工时对中环地下通道保护措施
3.1基坑施工时地下通道保护措施
(1)为减少土体流失和水位变化对中环隧道的影响,设计采用双轴搅拌土桩止水帷幕作为基坑开挖围护结构,并且通过对坑底抗隆起(圆弧滑动)、墙底抗隆起、抗倾覆、抗渗流稳
定、整体稳定验算(计算书附后)满足相关规范要求,保证围护结构的稳定性、抗渗性,确保土体稳定和水位的相对稳定,确保中环隧道的安全(此设计方案已通过专家论证)。
型钢水泥土墙采用两排2Φ700@1000双轴水泥土墙插入H500×
200×
11×
16型钢。
水泥土墙前后两排搭接200,型钢插入在双轴搅拌桩的内排,混凝土冠梁在内排围护桩中间居中布置。
型钢长度间距1000,由于坑底②1层、②3层渗透系数较大,考虑基坑渗水对基坑周边管线的影响,水泥土搅拌长度12m,插入到⑤1a层粘土层内约1m,并将型钢加长至12m。
局部围护墙与管线或承台桩距离较近处,靠近外侧的搅拌桩可以调整。
该方案不仅保证基坑开挖和承台施工的安全,更重要的是可以减小基坑支护结构的变形
(计算最大水平位移为8mm),确保地下管线的安全;
增加抗坑底隆起的安全性(计算最小坑底隆起安全系数3.29,墙底抗隆起安全系数8.70),可防止开挖期间的土体隆起对中环隧道的影响。
(2)施工作业尽量远离中环隧道;
优化重型车辆、重型设备线路,尽量远离中环隧道;
材料、设备不集中堆放,避免大面积堆载;
基坑开挖土方全部外运处理,避免形成大体积堆载。
(3)为减少基坑开挖对隧道的影响,基坑分块进行施工,先进行主承台施工,然后进行引桥承台施工,并按照西北象限→东北象限→东南与西南象限顺序分别进行开挖施工,减少土体卸载对中环隧道的影响。
(4)尽量缩短基坑作业时间,从开挖至承台完成控制在15天之内,并及时回填,保证回填质量,按照时空效应理论将基坑施工多环境影响降至最低程度。
(5)在搅拌桩施工过程中我部将严格按照设计要求施工,确保围护施工质量,做好止水,防止渗漏,杜绝流沙。
水泥浆液经过试验满足规范和设计要求后方可使用,水泥搅拌桩遵循两喷三搅原则,既三上三下。
严格控制下沉、提升速度:
第一次下沉和提升速度均控制在
0.5m/min左右;
第二次下沉控制在0.3m~0.5m/min左右;
提升速度控制在0.3m~0.5m/min左右;
第三次下沉和提升速度控制在0.5m/min左右。
浆喷压力控制在0.3-0.4MPa。
(6)合理安排搅拌桩施工顺序,先施工靠近隧道一侧,后施工坑内搅拌桩,减少挤土对环境的影响。
3.2桩基施工时地下通道保护措施
(1)、设计桩基均采用钻孔灌注法施工,其中主桥桩基采用桩端后注浆工艺,提高桩底承载力。
设计桩长最长为66m,桩底部进入到第⑨层灰色粉砂。
(2)、为减少对土体的影响,本工程钻孔灌注桩均采用回旋钻机进行钻孔施工。
(3)、为了减少桩基施工时对中环隧道的影响,采用跳桩施工。
(4)、采用人工造浆,严格控制泥浆质量,确保桩基施工时不塌孔,并通过试成孔、检测孔壁的稳定性,减少成孔及成桩过程对环境的影响。
(5)、控制打桩速度,平稳进尺,确保桩基不扩孔,从而减少对土体影响。
四、结语
根据上海同济建设工程质量检测站2014年1月9号《金沙江路真北路人行天桥新建工程
施工信息化监测报表》(编号58)所示,中环地道(地面上)垂直位移,本次变化量最大值:
WZH06,0.5㎜,累计变化量最大值:
EZH05,-0.6㎜;
中环地道(地面上)水平位移,本次变化量最大值:
WZH06,0.5㎜,累计变化量最大值:
EZH07,0.6㎜,位移变化量很小,说明对中环通道采取的保护措施是有效的。
参考文献
[1]陈敬;
裴先科.浅谈城区地下通道施工中与交错通道的处理方法[J].城市建设理论研究.2012年25期.
[2]徐立明.近距离基坑开挖对下方既有隧道的影响研究[J].地下空间与工程报,2009,(第A2
期).