基础施工时对既有地下通道的保护措施研究.docx

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基础施工时对既有地下通道的保护措施研究

作者：

田红桥徐建

来源：

《城市建设理论研究》2014年第08期

摘要：

本文以金沙江路真北路人行天桥新建工程为例，介绍了在基础施工时对地下通道的保护措施，并根据措施制定了详尽的施工方案，根据监测单位提供的监测报告说明，此工程在基础施工时，临近的中环地下通道未出现报警情况，说明采取的措施效果较好，值得推广应用。

关键词：

基坑工程；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：

西北象限：

23.893m；东北象限：

19.012m；东南象限：

28.370m；西南象限：

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）.