穿越既有交通基礎(chǔ)設(shè)施的變形控制指標(biāo)研究

張 慧 娟

(大同市建筑設(shè)計(jì)研究院，山西 大同 037006)

穿越既有交通基礎(chǔ)設(shè)施的變形控制指標(biāo)研究

張 慧 娟

(大同市建筑設(shè)計(jì)研究院，山西 大同 037006)

以六里橋橋區(qū)積水治理工程為例，根據(jù)該地區(qū)水文地質(zhì)條件，詳細(xì)分析了新建低水收水管線、新建泵站進(jìn)(出)水管與道路、擋墻的關(guān)系，并提出了相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)及施工控制要求，以保證六里橋橋區(qū)及新建泵站周邊道路、橋梁設(shè)施的安全。

積水，排水系統(tǒng)，道路，擋墻，施工控制

穿越工程與既有交通基礎(chǔ)設(shè)施之間的相對(duì)空間位置關(guān)系，一般可分為：上穿、下穿、鄰近、連接及上跨。穿越工程影響范圍一般劃分為：既有交通設(shè)施外0 m～30 m為嚴(yán)格監(jiān)控區(qū)；30 m～50 m為一般監(jiān)控區(qū)。前評(píng)估(設(shè)計(jì)咨詢)即：穿越工程施工前，通過(guò)調(diào)查、檢測(cè)等手段，分析、評(píng)估既有交通基礎(chǔ)設(shè)施結(jié)構(gòu)狀況，預(yù)測(cè)其對(duì)既有交通基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)生的影響的工作。近年來(lái)，全國(guó)暴雨極端天氣發(fā)生頻繁，多處下凹式立交橋下出現(xiàn)嚴(yán)重積水，導(dǎo)致交通堵塞甚至癱瘓，給城市交通和市民出行造成影響，各立交排水系統(tǒng)急需升級(jí)改造。我在北京學(xué)習(xí)期間有幸參加編制“北京市中心城下凹式立交橋橋區(qū)積水治理工程設(shè)計(jì)咨詢”雨污水管線穿越道路、擋墻部分。以下結(jié)合六里橋橋區(qū)積水治理工程，對(duì)道路和擋墻提出相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)、施工控制要求及建議進(jìn)行探討。

1 工程背景

1.1 工程概況

北京六里橋立交位于西三環(huán)路與京石高速路相交處，20世紀(jì)80年代末京石公路擴(kuò)建二期工程時(shí)修建，京石高速路上跨，西三環(huán)路下穿。六里橋橋區(qū)積水治理工程具體改造內(nèi)容(見(jiàn)圖1)：對(duì)現(xiàn)況六里橋雨水泵站進(jìn)行提標(biāo)改造；完善西三環(huán)路六里橋橋區(qū)主路雨水口收水系統(tǒng)；新建低水收水管線、泵站進(jìn)水管、泵站出水管、調(diào)蓄池連接管等；新建基點(diǎn)場(chǎng)區(qū)給水、雨水、污水管線及調(diào)蓄池放空管等；在現(xiàn)有泵站西側(cè)新建調(diào)蓄池1座。

1.2 地質(zhì)水文條件

1)地質(zhì)。地表人工填土，厚度1.1 m～3.1 m，標(biāo)高43.6 m～46.7 m。新近沉積的亞砂土層，中輕亞粘土層，粉砂層，厚度0 m～3 m，標(biāo)高在42 m～45 m。新近沉寂的卵石層(夾有細(xì)砂層)，厚度2.4 m～5.9 m，標(biāo)高39.1 m～45 m。以下為一般第四紀(jì)沉積卵石層夾細(xì)砂層。

2)水文。鉆深至標(biāo)高34.09 m處未見(jiàn)地下水。

1.3 道路及擋土墻檢測(cè)結(jié)果

1)本次檢測(cè)范圍內(nèi)，共發(fā)現(xiàn)明顯缺陷18處，其中網(wǎng)裂3處，路面裂縫10處，路面沉陷1處，路面修補(bǔ)4處；2)對(duì)本次檢測(cè)的雷達(dá)圖譜進(jìn)行綜合數(shù)據(jù)處理和解釋，未發(fā)現(xiàn)不密實(shí)區(qū)域；3)本次道路平整度檢測(cè)的平均σ值為2.60 mm，小于4.5 mm，路面行駛質(zhì)量等級(jí)均屬于A級(jí)。為保證六里橋橋區(qū)及新建泵站周邊道路、橋梁設(shè)施的安全，我們作為原設(shè)計(jì)單位，就管線施工對(duì)鄰近的市政道路及擋墻的影響進(jìn)行設(shè)計(jì)咨詢，并提出相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)、施工控制要求及建議。橋梁專業(yè)咨詢報(bào)告單獨(dú)一冊(cè)。

2 積水治理工程與六里橋橋區(qū)道路及擋墻的關(guān)系

2.1 新建低水收水管線與道路、擋墻的關(guān)系

新建1號(hào)～6號(hào)(D=800)、20號(hào)～24號(hào)(D=800)段管線在西三環(huán)主路施工，1號(hào)～6號(hào)和20號(hào)～24號(hào)段覆土約0.8 m～1.0 m，采用明開(kāi)槽施工法，待施工完畢后按原貌恢復(fù)。6號(hào)～7號(hào)段管線(D=1 000)覆土約2.5 m，采用頂管施工法。7號(hào)～8號(hào)段管線(D=1 000)橫穿西三環(huán)路，覆土約2.8 m，采用頂管施工法。7號(hào)井頂管坑外距地鐵九號(hào)線(已運(yùn)營(yíng))約10 m，對(duì)地鐵的影響不屬于本次咨詢范圍，此管線需經(jīng)地鐵權(quán)屬部門同意后方可施工。

其中，1號(hào)～6號(hào)(D=800)、20號(hào)～24號(hào)(D=800)段雨水低水收水管線位于西三環(huán)主路內(nèi)，管線位置為排水專業(yè)提供，橫剖面關(guān)系詳見(jiàn)圖2。

2.2 新建泵站進(jìn)水管、泵站出水管與道路、擋墻的關(guān)系

新建泵站進(jìn)水管D=1 800 mm從低水收水管線7號(hào)井向西南下穿六里橋西南匝道及匝道兩側(cè)裝配式鋼筋混凝土擋土墻及京石高速路到西三環(huán)路輔路，沿京石高速路南側(cè)步道外向西經(jīng)六里橋南路接入新建泵房，覆土約2.5 m～5 m，采用頂管施工法。

新建泵站進(jìn)水管線與匝道及擋土墻橫剖面關(guān)系詳見(jiàn)圖3。

新建泵站出水管D=1 400 mm從泵房出來(lái)向北接入京石高速路輔路現(xiàn)況雨水溝，覆土約1.5 m，采用明開(kāi)槽施工法，待施工完畢后按原貌恢復(fù)。

3 施工控制要求

城市道路和地表沉降(隆起)控制指標(biāo)應(yīng)包括允許位移控制值、位移平均速率控制值、位移最大速率控制值、U形槽變形控制值和路堤、路塹傾斜控制值，也可對(duì)道路或地表縱橫向曲率變化進(jìn)行控制，對(duì)高聳構(gòu)筑物還應(yīng)包括傾斜控制值。

城市道路和地表沉降(隆起)控制指標(biāo)的確定受施工工法、地層性質(zhì)、基坑深度、地下水位變化、施工管理、道路等級(jí)等因素的影響。控制指標(biāo)一般采用經(jīng)驗(yàn)法或數(shù)值模擬法等方法確定。

本著確保結(jié)構(gòu)物安全，不降低主體結(jié)構(gòu)正常使用性能，管線施工的順利實(shí)施，以及綜合經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)的前提下，我們對(duì)道路及擋墻在管線施工中基礎(chǔ)沉降的不利條件又進(jìn)行了分析。在此基礎(chǔ)上，參考軌道交通監(jiān)控量測(cè)控制指標(biāo)，采用經(jīng)驗(yàn)法提出控制指標(biāo)及要求。

3.1 道路安全性的要求

1)路面差異沉降量(即基礎(chǔ)傾斜，指測(cè)點(diǎn)之間的差值)要求：施工影響10 m范圍內(nèi)的累計(jì)最大差異沉降值應(yīng)小于15 mm。地表沉降位移最大速率(任意1 d的最大位移值)控制值應(yīng)小于2 mm/d；

2)地表隆起值要求：施工頂管區(qū)地表隆起控制值應(yīng)不大于5 mm；

3)路面裂縫：為保證路面使用年限，要求路面不能產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性裂縫，以防雨水滲透對(duì)路基強(qiáng)度造成影響；

4)工程實(shí)施前應(yīng)在施工影響范圍內(nèi)布置觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；實(shí)測(cè)現(xiàn)況道路縱、橫向高程，監(jiān)測(cè)方法及監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置由監(jiān)測(cè)方根據(jù)工程的具體情況確定，具體監(jiān)測(cè)頻率應(yīng)根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的變化情況而定。工程竣工后應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行跟蹤觀測(cè)，直至沉降趨于穩(wěn)定或完成；

5)在工程實(shí)施過(guò)程中應(yīng)采取切實(shí)可靠的技術(shù)措施，最大限度地保證路基、路面結(jié)構(gòu)安全，防止頂管上方出現(xiàn)空洞現(xiàn)象，引起路基產(chǎn)生過(guò)大沉降；并應(yīng)制定切實(shí)可行的安全應(yīng)急預(yù)案。若施工后造成路面結(jié)構(gòu)損壞，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修復(fù)；

6)施工應(yīng)該盡可能避開(kāi)雨季，避免雨水匯水帶來(lái)的不利影響。

3.2 擋土墻安全性的要求

1)施工時(shí)應(yīng)滿足的擋土墻技術(shù)指標(biāo)。

擋土墻縱向在16 m范圍內(nèi)沉降差控制值小于8 mm，擋土墻橫向傾斜(指基礎(chǔ)傾斜方向構(gòu)筑物的整體沉降差與其基礎(chǔ)長(zhǎng)度的比值)控制值小于1/1 200。

雨水管橫穿擋土墻處，應(yīng)采用頂管工藝，以減小對(duì)擋土墻的影響。頂管頂與擋土墻基礎(chǔ)底的距離不小于50 cm。

2)施工時(shí)預(yù)警值警戒值的確定(F)。

F=實(shí)測(cè)值/容許值。

當(dāng)F<0.6時(shí):安全。

當(dāng)0.6≤F<0.8時(shí):預(yù)警并及時(shí)報(bào)告，繼續(xù)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，查原因、準(zhǔn)備補(bǔ)救措施。

當(dāng)F≥0.8時(shí)：發(fā)出警報(bào)、立即停工檢查，及時(shí)報(bào)送運(yùn)營(yíng)單位、建設(shè)單位采取補(bǔ)救措施。

當(dāng)達(dá)到警戒值時(shí)，應(yīng)采取必要的加強(qiáng)措施。在實(shí)際施工過(guò)程中，應(yīng)同相關(guān)單位對(duì)警戒值進(jìn)行分析、使用及修正。

3)擋土墻基礎(chǔ)及擋土面上布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，隨時(shí)觀測(cè)豎向位移值，擋土墻頂部及基礎(chǔ)布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，隨時(shí)觀測(cè)水平方向位移傾斜值。

4)應(yīng)向擋土墻設(shè)計(jì)單位提供地鐵施工過(guò)程及建成后對(duì)擋土墻的變形和內(nèi)力檢測(cè)分析結(jié)果，以確?；A(chǔ)安全。

5)雨水口施工前需提前探明雨水口與擋墻基礎(chǔ)的相對(duì)關(guān)系，施工時(shí)不得損傷擋墻基礎(chǔ)。

4 建議

建議針對(duì)保證既有交通設(shè)施正常、安全運(yùn)營(yíng)進(jìn)行專項(xiàng)設(shè)計(jì)。

[1] DB11/T 716-2010，穿越既有交通基礎(chǔ)設(shè)施工程技術(shù)要求[S].

[2] 北京市軌道交通建設(shè)管理有限公司.北京市軌道交通工程建設(shè)監(jiān)控量測(cè)控制指標(biāo)參考資料匯編(試行)[G].2008.

Researchondeformationindexcontrolacrossexistingtrafficinfrastructure

ZHANGHui-juan

(DatongArchitecturalDesignandResearchInstitute,Datong037006,China)

Taking Liuliqiao bridge area waterlogging treatment project as an example, according to the hydrogeological conditions of the area, this paper analyzed in detail the relationship of new low water collecting water pipelines, new pumping station(out) water and road, retaining wall, and put forward corresponding technical index and construction control requirements, to ensure that the safety of surrounding roads, bridges facilities of Liuliqiao area and new pumping station.

waterlogging, drainage system, road, retaining wall, construction control

1009-6825(2014)33-0137-02

2014-09-11

張慧娟(1982- )，女，工程師

U415

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