淺埋暗挖隧道施工對(duì)橋梁基礎(chǔ)的影響分析

摘 ?要：當(dāng)前，我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展日新月異，大量城市隧道工程的施工，會(huì)對(duì)鄰近建筑物和已建設(shè)橋梁的基礎(chǔ)產(chǎn)生嚴(yán)重影響，開展隧道施工對(duì)橋梁基礎(chǔ)的影響研究，保證相鄰橋梁基礎(chǔ)在隧道施工中的安全性，已成為隧道施工中需要解決的關(guān)鍵問題。研究發(fā)現(xiàn)在實(shí)際隧道施工中，周圍土體的擾動(dòng)將在一定程度上影響公路橋梁和立交橋的基礎(chǔ)。為了保證橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性，需研究隧道施工對(duì)橋梁基礎(chǔ)的影響。為此，本文詳細(xì)論述了淺埋暗挖隧道施工對(duì)橋梁基礎(chǔ)的影響，以期能為類似工程提供借鑒與參考。

關(guān)鍵詞：淺埋暗隧道;橋梁基礎(chǔ);影響

中圖分類號(hào)：U455 ???文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ???文章編號(hào)：2096-6903（2019）04-0000-00

0前言

隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，在改善城市交通方面，地下空間的開發(fā)利用發(fā)揮了積極作用，城市道路系統(tǒng)中的隧道工程發(fā)展迅速，而在隧道施工建設(shè)中，無法避免的會(huì)影響到附近的已建橋梁工程基礎(chǔ)。所以，淺埋隧道開挖必定會(huì)對(duì)橋梁工程的基礎(chǔ)造成影響，為此需要進(jìn)行深入研究。

1淺埋暗挖法隧道施工技術(shù)

1.1淺埋暗挖法應(yīng)用條件

首先，將城市地下鐵道、其他潛埋結(jié)構(gòu)物及山嶺隧道洞口段修建在軟弱圍巖及潛埋地層中;其次，將覆跨比>0.2的淺埋地下洞室修建在不能明挖施工的軟弱無膠結(jié)等的第四紀(jì)地層，如砂、卵石、土質(zhì)等;再次，必須將輔助施工措施如堵水、降水、排水等應(yīng)用于高水位地層。特別是對(duì)于地面建筑物密集、地下管線密布、對(duì)地面沉降要求嚴(yán)格的城市地下工程，如地下停車場(chǎng)的修建、地下鐵道的修建、電力管道的修建等，淺埋暗挖法更加適用。

1.2淺埋暗挖法的基本處理

隧道工程底層預(yù)處理、預(yù)加固研究表明：全面保障開挖面有牢固的土體，是將淺埋暗挖法應(yīng)用于隧道工程中的基礎(chǔ)。施工單位為保障工程的穩(wěn)定性，施工時(shí)可進(jìn)行降低地下水位。通過運(yùn)用降低地下水位的方式，還能保障土質(zhì)物理學(xué)性質(zhì)滿足施工要求?，F(xiàn)階段，預(yù)加固技術(shù)包含多種，其中比較常用的有兩種，一種為小導(dǎo)管超前注漿，另一種為大管棚超前支護(hù)。

隧道前期支護(hù)技術(shù)研究?jī)?nèi)容包括：前期在隧道內(nèi)開展開挖、前期支護(hù)工作。在開挖期間，必須保證開挖與支護(hù)同步。

二次襯砌技術(shù)分析：將淺埋暗挖法應(yīng)用在隧道工程中，模筑混凝土是二次襯砌的主要材料。模筑混凝土不但可有效地提高初期支護(hù)強(qiáng)度，還可充分滿足工程初期安全要求，且對(duì)中間防水隔離層支撐效果十分良好。一般而言，在工程初期，施工單位應(yīng)先做好勘察測(cè)量，只有保證初期支護(hù)擁有足夠的穩(wěn)定性，方可實(shí)施二次襯砌施工。

在斷面大的隧道工程中，如果在初期支護(hù)變形前期不持續(xù)進(jìn)行施工，需要的時(shí)間可能很長(zhǎng)，因此，二次襯砌超前施工可以按照具體的實(shí)際情況開展。這時(shí)，二次襯砌就需要承受更大壓力，為此施工單位需要對(duì)其格外重視。

勘測(cè)研究：將淺埋暗挖法應(yīng)用在隧道施工中，需要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)工程開展?fàn)顩r，獲取全面的數(shù)據(jù)信息是對(duì)工程穩(wěn)定性的保障。通常情況下，施工單位需要對(duì)拱頂下沉、隧道周邊收斂及地表位移等進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測(cè)，對(duì)于支護(hù)應(yīng)力等工程，可按照工程具體情況選擇監(jiān)測(cè)。

2工程概況

2.1建筑分析

以某城市地鐵建設(shè)為例，對(duì)于地鐵建設(shè)而言，輕軌建設(shè)無需任何條件，只能通過地下通道進(jìn)行開挖。在開挖過程中，有一段立交橋需要通過。為便于施工，采用淺埋暗挖施工工藝。此地段是城市的關(guān)鍵位置，附近圍繞著主商圈，緊鄰主立交橋，人們對(duì)整個(gè)頂部的跨度與距離產(chǎn)生懷疑。但是，立交橋主要由四層組成，每個(gè)橋墩都設(shè)計(jì)有最好的基礎(chǔ)和樁。

2.2數(shù)據(jù)分析

根據(jù)調(diào)查資料分析可知，該立交橋橋墩正好位于隧道上方，整個(gè)橋墩的設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)和樁與樁間的距離可實(shí)施操作，但無法保證長(zhǎng)期應(yīng)用;所以，隧道在具體施工中需應(yīng)用臺(tái)階法，并保證開挖尺度比樁的尺度小，以此最大程度降低隧道施工對(duì)橋梁基礎(chǔ)的影響。整個(gè)橋墩在隧道開挖之間進(jìn)行灌漿加固，采用混凝土與砂漿混合，并選擇相應(yīng)的填充體系，為了保證加固過程的充分性，必須對(duì)膜進(jìn)行兩次襯砌，并對(duì)混凝土強(qiáng)度進(jìn)行兩次加固。

2.3開挖前加固技術(shù)

為確保能夠順利開展隧道施工，則應(yīng)先做好區(qū)間內(nèi)地質(zhì)條件的勘測(cè)與分析工作。此種方式可充分確保加固技術(shù)的穩(wěn)定性，在對(duì)隧道進(jìn)行施工時(shí)，應(yīng)結(jié)合具體的結(jié)構(gòu)分布狀況，對(duì)地層間實(shí)施加固處理，并對(duì)混凝土技術(shù)的優(yōu)越性進(jìn)行充分利用，并使用巖石、沙礫實(shí)施攪拌，進(jìn)而能夠更好的調(diào)制出最理想的砂漿，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)更好的填筑，并合理按照相應(yīng)順序進(jìn)行填筑，確保從上至下開展，并做好相應(yīng)防范工作。

3利用數(shù)值參數(shù)構(gòu)建模型

淺埋暗挖法主要是一種地下作業(yè)方法，而淺埋暗挖條件主要是為了控制地表沉降。對(duì)于上述工程項(xiàng)目，施工前需通過數(shù)據(jù)參數(shù)建立三維模型，觀察橋梁的穩(wěn)定性和樁間的主要粘結(jié)點(diǎn)，該方法施工成本低，拆除少，操作方便，設(shè)備簡(jiǎn)單。在本工程中，主要采用相應(yīng)的數(shù)值構(gòu)建模型，根據(jù)實(shí)際尺寸構(gòu)造隧道結(jié)構(gòu)、承臺(tái)和樁基等。對(duì)整個(gè)施工而言，應(yīng)分析隧道的承載力及其平衡狀態(tài)，確定隧道支護(hù)工作，并確保整個(gè)過程是嚴(yán)格按照相關(guān)順序開展計(jì)算的。

4結(jié)果分析

4.1樁土相對(duì)沉降

根據(jù)以上計(jì)算，整個(gè)施工的樁土相對(duì)沉降。從以上沉降特征來看，各樁底的樁土沉降量較大，隧道施工也會(huì)形成較大的影響。但離樁越遠(yuǎn)，對(duì)整體的影響就越小，從數(shù)據(jù)的對(duì)比分析來看，樁基礎(chǔ)的沉降同周圍的距離存在著一定關(guān)聯(lián)性，摩擦力越小之處樁基沉降就越慢。

4.2樁側(cè)摩擦阻力

在具體工程建設(shè)中，影響樁側(cè)摩阻力的因素很多，對(duì)于淺埋隧道施工，每樁體的長(zhǎng)度和性質(zhì)嚴(yán)重阻礙了摩阻力的發(fā)揮，在施工外部，如果樁基礎(chǔ)的沉降超過土體的沉降，也會(huì)不同程度阻礙樁側(cè)的摩擦力。通過直徑與圓柱體的半徑表現(xiàn)處理發(fā)現(xiàn)，整個(gè)深度越大，其摩擦阻力也會(huì)越大;所以，在整個(gè)群樁之中，因樁不同其摩擦阻力也不盡相同，各角邊緣到中心樁的摩擦力之間存在著相同的關(guān)系。

4.3承臺(tái)沉降

對(duì)于隧道開挖而言，整個(gè)承臺(tái)會(huì)隨著隧道開挖不斷發(fā)生沉降，沉降以兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)之間的沉降距離和實(shí)際監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ);若二次襯砌有完善的時(shí)間，它將開始穩(wěn)定，通過與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)相比，發(fā)現(xiàn)模擬沉降所占的比例將變小。在此過程中，我們將看到模擬太過理想化，沒有從具體實(shí)況出發(fā)考慮整個(gè)地下水下沉或突變。

5解決措施

5.1保護(hù)措施

（1）首先，在具體施工之前，對(duì)此地區(qū)的環(huán)境、土壤問題展開分析，并對(duì)軟土地層采用恰當(dāng)開挖方法，以有效防止位移或變形。其次，應(yīng)考慮在開挖過程中如何防止地層或樁基礎(chǔ)的位移，結(jié)果在預(yù)測(cè)分析變化中，可按照施工斷面層機(jī)械深度與其他因素的影響，確保整個(gè)開挖施工足夠合理，在具體開挖時(shí)開展多類形式的應(yīng)用。（2）對(duì)開挖穩(wěn)定性進(jìn)行嚴(yán)控，灌漿過程中，采用小面積開挖注漿，確保嚴(yán)格遵守應(yīng)用程序，充分確保整個(gè)土地的穩(wěn)定性與承載力，對(duì)那些易發(fā)生問題的位置，可應(yīng)用混凝土噴灑或瞄桿法進(jìn)行解決，并對(duì)程序進(jìn)行完善。（3）應(yīng)用有效的支護(hù)方式，對(duì)橋梁樁基，既能保證支護(hù)設(shè)置的及時(shí)性，又能防止對(duì)整個(gè)樁基形成影響。

5.2加固措施

6結(jié)語

在城市隧道工程施工中，周圍土體會(huì)受到干擾，影響到既有建筑地基的穩(wěn)定性及建筑物的正常使用。所以，在隧道開挖中，應(yīng)進(jìn)行必要的分析研究，明確施工引起的土體位移對(duì)鄰近橋樁的影響，應(yīng)用切實(shí)可行的方法與措施，從防護(hù)、加固兩方面，有效降低隧道施工所帶來的負(fù)面影響，進(jìn)而最大程度提升施工質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)工程綜合效益最大化。

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收稿日期：2019-07-03

作者簡(jiǎn)介：張景生（1985—），男，山東濰坊人，本科，工程師，研究方向：路橋。

Analysis of Influence of Shallow Buried tunnel Construction on Bridge Foundation

ZHANG Jingsheng

（The 5th Engineering Co.， Ltd. of CCCC Fourth Public Bureau， Hanzhong ?Shaanxi 723000）

Abstract： At present， China's social and economic development is changing with each passing day. The construction of a large number of urban tunnel projects will have a serious impact on the foundations of adjacent buildings and bridges already constructed. Research on the impact of tunnel construction on bridge foundations will be carried out to ensure the construction of adjacent bridge foundations in tunnels. Safety has become a key issue in tunnel construction. The study found that in actual tunnel construction， the disturbance of the surrounding soil will affect the foundation of highway bridges and overpasses to a certain extent. In order to ensure the stability and safety of the bridge structure， the influence of tunnel construction on the bridge foundation needs to be studied. To this end， this article discusses in detail the impact of shallow buried tunnel construction on bridge foundations， with a view to providing reference and reference for similar projects.

Keywords：?shallow buried tunnel; bridge foundation; influence