地鐵五塘廣場(chǎng)站施工涉臨近市政隧道保護(hù)措施研究

陸 躍

（南京地鐵建設(shè)有限責(zé)任公司， 南京 210019）

1 工程概況

1.1 五塘廣場(chǎng)車站工程概況

地鐵七號(hào)線五塘廣場(chǎng)站位于幕府西路和中央北路交叉路口，沿幕府西路方向東西布置于道路南側(cè)，與已建成地鐵 3號(hào)線換乘。車站為地下二層島式車站，標(biāo)準(zhǔn)段寬度23.3m，底板埋深16.3m。小里程端頭井底板埋深約15.4m，大里程端頭井埋深約17.8m。車站設(shè)總長(zhǎng)227.224m，采用明挖挖順作法施工。

1.2 五塘廣場(chǎng)市政隧道工程概況

五塘廣場(chǎng)隧道東起幕府東路云谷山莊小區(qū)，西至幕府西路幕府佳園小區(qū)，隧道總長(zhǎng)1590米。為一層雙向六車道隧道，雙跨，總寬度29.1m，高度9.35m，埋深2～8m。

1.3 車站與市政隧道關(guān)系

五塘廣場(chǎng)隧道與車站主體基坑距離4.7～11m，在車站基坑2倍寬度范圍內(nèi)，風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為Ⅲ級(jí)，受影響長(zhǎng)度為車站長(zhǎng)度 227米，該段隧道底板與五塘廣場(chǎng)站底板標(biāo)高基本一致。（見圖1、2）

圖1 五塘廣場(chǎng)站與五塘廣場(chǎng)隧道相對(duì)位置關(guān)系斷面示意圖

圖2 五塘廣場(chǎng)站與五塘廣場(chǎng)隧道相對(duì)位置關(guān)系斷面示意圖

1.4 工程地質(zhì)與水文地質(zhì)

擬建站區(qū)地處階地地貌單元，填土厚度一般為 0.8m～5.5m，以下主要土層為可硬塑 Q3黏性土，強(qiáng)度中高，厚度一般為 9m～25m；下伏基巖為范家塘泥巖，受地質(zhì)構(gòu)造和風(fēng)化作用的影響，裂隙較為發(fā)育，巖石強(qiáng)度變化大。

擬建7號(hào)線五塘廣場(chǎng)車站基坑基底位于Q3al沖擊時(shí)代的④-3b1-2粉質(zhì)黏土層，基坑圍護(hù)樁底位于T3f -2強(qiáng)風(fēng)化泥巖地質(zhì)層。（見圖3）

圖3 五塘廣場(chǎng)站地質(zhì)剖面圖

本區(qū)地形地貌場(chǎng)地地勢(shì)整體較平坦。依據(jù)地下水的埋藏條件及賦存條件，分為松散巖類孔隙潛水和基巖裂隙水。松散巖類孔隙潛水主要分布于淺部厚層填土層孔隙中，富水性一般。

2 保護(hù)原因及范圍

2.1 保護(hù)原因

五塘廣場(chǎng)站鉆孔灌注樁施工、基坑開挖等會(huì)造成土壓力及水壓力的變化，使五塘廣場(chǎng)隧道結(jié)構(gòu)產(chǎn)生擾動(dòng)，發(fā)生變形，既有市政運(yùn)行隧道對(duì)變形要求極其嚴(yán)格，五塘廣場(chǎng)站地質(zhì)詳細(xì)勘察報(bào)告中規(guī)定：五塘廣場(chǎng)隧道水平最大位移 6.2mm，五塘廣場(chǎng)隧道最大沉降值7mm，均小于10mm。

2.2 保護(hù)范圍

五塘廣場(chǎng)隧道受七號(hào)線五塘廣場(chǎng)站施工影響段，全長(zhǎng)227米。

3 保護(hù)施工措施

3.1 鉆孔灌注樁施工

本工程為φ1000@1300鉆孔灌注樁，樁身混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為水下 C35。鉆孔質(zhì)量的好壞是直接影響混凝土灌注樁施工質(zhì)量一個(gè)重要因素，如在施工中質(zhì)量控制不當(dāng)，將會(huì)造成塌孔、縮徑、樁孔偏斜及樁端承載能力達(dá)不到設(shè)計(jì)持力層要求等，還會(huì)造成樁承載力下降。所以施工中要注意以下幾點(diǎn)：

（1）、采取隔孔施工程序：鉆孔樁成孔過程中，樁周圍土體對(duì)樁身產(chǎn)生側(cè)向壓力，壓力會(huì)隨著深度加深壓力逐漸增大，特別在澆筑混凝土初期，樁身混凝土的強(qiáng)度不夠，很容易受到土壓力影響，出現(xiàn)塌孔和縮徑問題。所以通過隔孔施工和泥漿護(hù)壁可以達(dá)到一定穩(wěn)定的技術(shù)要求，最大限度降低土體對(duì)樁身的損壞。

（2）、保證成孔的垂直精度 ：成孔精度是保證灌注樁施工順利進(jìn)行的一個(gè)重要前提條件，成孔偏心的誤差產(chǎn)生，樁體垂直承載能力降低，樁身將會(huì)受到較大的剪切應(yīng)力破壞。為保證成孔的垂直精度要求，施工前應(yīng)加大樁機(jī)的支承面積，以保證樁機(jī)穩(wěn)定性能，施工過程中要常校核鉆機(jī)的垂直度等方法，施工完成后還要進(jìn)行樁徑、樁井傾斜做精密檢測(cè)。

（3）、保證樁位、樁頂標(biāo)高及成孔設(shè)計(jì)深度要求：護(hù)筒確定位置后，要隨著施工的進(jìn)程及時(shí)進(jìn)行校核，嚴(yán)格將偏心誤差控制在不大于規(guī)范要求的 5cm，加強(qiáng)對(duì)回填土密實(shí)度的檢查力度，防治鉆孔位置發(fā)生漏漿現(xiàn)象。為了有效的防止樁孔偏斜、塌孔以及縮徑等現(xiàn)象，除了要復(fù)核鉆具長(zhǎng)度時(shí)檢查鉆桿是否傾斜、彎曲外，還要根據(jù)實(shí)際的不同土層分布情況對(duì)比地質(zhì)資料，隨時(shí)調(diào)整鉆進(jìn)速度，并描繪出鉆進(jìn)成孔時(shí)間曲線。

3.2 基坑降水施工控制措施

（1）、基坑內(nèi)須設(shè)置一定數(shù)量的疏干井，并應(yīng)于基坑開挖前同期施工，嚴(yán)把施工質(zhì)量關(guān)，施工中要采取適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)措施，不得破壞。降水井設(shè)置應(yīng)確保地下水位的有效降低。降水井位置應(yīng)避開底板縱梁以及支撐，如相矛盾可將其平面位置作適當(dāng)調(diào)整。

在使用調(diào)查報(bào)告中的數(shù)據(jù)時(shí),我們對(duì)原有內(nèi)容進(jìn)行了篩選和整合,但這些工作并不影響數(shù)據(jù)的真實(shí)性和有效性。實(shí)證部分的數(shù)據(jù)均來自該調(diào)查報(bào)告。

（2）、基坑封閉后方可進(jìn)行抽水試驗(yàn)，若發(fā)現(xiàn)未達(dá)到預(yù)期效果應(yīng)及時(shí)采取針對(duì)性的補(bǔ)救措施?；娱_挖前應(yīng)提前三周～一個(gè)月進(jìn)行潛水降水，并在開挖過程中確?；痈鞣謱娱_挖面無明水。

（3）、設(shè)計(jì)降水深度在基坑范圍內(nèi)不小于基坑底面以下1m即可?；娱_挖期間應(yīng)每天測(cè)報(bào)抽水量及監(jiān)測(cè)坑外地下水位。每日觀測(cè)水位的變化，如發(fā)現(xiàn)坑外水位變化>500mm/d的跡象，應(yīng)及時(shí)通知相關(guān)單位，分析變化原因，查找是否存在滲漏點(diǎn)。根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)情況沿地面及基坑內(nèi)設(shè)置明溝及集水井，及時(shí)排除雨水、地面流水及潛水。

3.3 土方開挖施工控制措施

基坑開挖時(shí)可能產(chǎn)生的不平衡力、軟黏土發(fā)生蠕變和坑外水土流失而導(dǎo)致周圍土體及地下連續(xù)墻向開挖區(qū)發(fā)生側(cè)向移動(dòng)、地面沉降及坑底隆起，從而引起隧道的變形。故需按以下原則及方法施工，控制土方開挖過程中的變形情況。土方開挖基本原則：“分段、分層、分單元、分塊、對(duì)稱、平行、留土護(hù)壁，限時(shí)完成開挖與支撐”。

（1）、分段原則：按工期籌劃、管線保護(hù)、交通組織要求劃分開挖階段，以施工縫位置劃分結(jié)構(gòu)施工段（20～30m/段）；

（2）、分層原則：根據(jù)豎向支撐的道數(shù)分層開挖。每層挖深至每層支撐中心下約1m；

（3）、放坡原則：土方開挖過程中按照每層1：3放坡，縱向總坡比控制在1：4左右；

（4）、開挖單元：以6米寬（2～3根支撐）為1單元。每一單元應(yīng)確保在8小時(shí)內(nèi)開挖完成， 6小時(shí)內(nèi)鋼支撐完成預(yù)應(yīng)力施加，盡量減少基坑暴露時(shí)間。

3.4 基坑監(jiān)測(cè)施工控制措施

（1）、監(jiān)測(cè)點(diǎn)類型和數(shù)量的確定應(yīng)結(jié)合工程性質(zhì)、水文地質(zhì)條件、設(shè)計(jì)的要求、項(xiàng)目特點(diǎn)等綜合考慮。監(jiān)測(cè)點(diǎn)應(yīng)布置在相同工況下的最先施工部位，主要為了能及時(shí)反饋監(jiān)測(cè)信息，指導(dǎo)施工。

（3）、在進(jìn)行監(jiān)測(cè)過程時(shí)，各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布置在理論、實(shí)踐上應(yīng)結(jié)合起來，保證同一監(jiān)測(cè)部位同時(shí)反映不同的變化量，從而分析內(nèi)在的聯(lián)系和變化規(guī)律。

（4）、深層土體位移應(yīng)在基坑開挖前15天布置完成，以保證監(jiān)測(cè)工作開始時(shí)，監(jiān)測(cè)元件能夠進(jìn)入穩(wěn)定的工作狀態(tài)。監(jiān)測(cè)點(diǎn)在施工過程中應(yīng)加強(qiáng)保護(hù)，若遭到破壞，應(yīng)盡快在原位置或盡量靠近原位置補(bǔ)設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)（埋入地下的監(jiān)測(cè)件除外），保證該點(diǎn)觀測(cè)數(shù)據(jù)的連續(xù)性。

3.5 主體結(jié)構(gòu)施工控制措施

主體結(jié)構(gòu)工程均采用分段分層施工，以減少基坑暴露的時(shí)間，合理組織人員、設(shè)備盡快將主體結(jié)構(gòu)完成，以保證基坑的穩(wěn)定。施工的分段首先滿足結(jié)構(gòu)分段分層施工技術(shù)要求和構(gòu)造要求，又結(jié)合施工能力及合同工期要求。施工節(jié)段的劃分原則如下：

（1）、施工縫設(shè)置于兩中間柱之間縱梁彎矩、剪力最小的地方，即跨距的1/4～1/3位置。

（2）、施工節(jié)段的劃分考慮與板層上樓梯口、電梯井口、預(yù)留孔洞位置盡量錯(cuò)開。

（3）、施工節(jié)段的長(zhǎng)度控制在20米左右。

4 總結(jié)

隨著城市化建設(shè)的深入，地鐵建設(shè)的周邊環(huán)境越來越復(fù)雜，周邊既有房屋及市政設(shè)施較多，在地鐵車站深基坑施工過程中，對(duì)既有市政設(shè)施保護(hù)的問題日益突出，通過對(duì)各個(gè)施工過程的細(xì)化，提出施工控制措施，加強(qiáng)管理，對(duì)管理水平的提高具有較大幫助。本文章可為類似臨近既有市政設(shè)施的保護(hù)提供一定的參考價(jià)值。