1、引言
基坑開挖卸載必然引起下方已有建筑物的位移,對(duì)下方建筑物的使用功能和安全性產(chǎn)生影響甚至造成嚴(yán)重危害[1].控制上方卸荷對(duì)下方已有建筑物的影響以及合理選擇控制地下建筑物位移的工藝,保證下方建筑物的正常使用,成為工程界急需解決的一個(gè)難題。
上海東方路下立交工程基坑開挖位于已運(yùn)營(yíng)的地鐵隧道二號(hào)線之上。在地鐵隧道上方開挖寬達(dá)18m、深6.5m的深基坑工程,基坑坑底距隧道頂部的最近距離只有2.8m.常規(guī)的大面積開挖不能滿足地鐵隧道的容許變形要求,故采用考慮時(shí)空效應(yīng)的施工方法進(jìn)行開挖?;娱_挖必然引起下方建筑物的位移,下方建構(gòu)筑物位移量的大小與許多因素有關(guān)[2~4],如:基坑卸荷量(開挖深度)、卸荷模量、開挖方式(時(shí)空效應(yīng))等等。然而,下方建筑物所允許的位移量是非常小的。我們從施工工藝上分析開挖卸載對(duì)下臥隧道的影響,并提出控制措施,取得了成功。
2、工程概況
東方路下立交工程位于上海東方路、世紀(jì)大道和張楊路交叉口(見圖1)。下立交工程下方有已建及規(guī)劃建設(shè)的3條軌道交通線穿過(guò),自北向南依次為明珠線二期、地鐵二號(hào)線及規(guī)劃地鐵R4線區(qū)間隧道(見圖2)。工程范圍全長(zhǎng)600m.其中N1、N2分段位于正在運(yùn)營(yíng)中的地鐵二號(hào)線上方,施工過(guò)程中必須對(duì)地鐵線進(jìn)行保護(hù)。運(yùn)營(yíng)地鐵二號(hào)線隧道距地道底板最近處為2.8m,隧道大多位于④灰色淤泥質(zhì)黏土中。工程地質(zhì)特性.
3、減小隧道位移的施工控制措施
3.1加固地基
為了確保下立交工程的施工安全,也確保運(yùn)行中地鐵二號(hào)線的安全,本基坑工程采用了水泥攪拌樁加固、三重管高壓旋噴樁加固和雙液注漿加固。通過(guò)加固軟弱地基,提高土體強(qiáng)度,防止土體液化,從而增加基坑的抗浮性能,提高基坑的穩(wěn)定,減小坑底的回彈及下方隧道的隆起變形。
③-1層為灰色淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土,飽和,含水量50%,土質(zhì)不均,③-2、③-3層為粉土和粉質(zhì)黏土,土層也飽和,該三層土層正好在下立交底板的位置。在施工期間,如果這三層土受到擾動(dòng)或遇到水,極容易液化,進(jìn)而引起基坑塌方,造成事故。我們對(duì)這三層土也進(jìn)行加固,注入了大量水泥漿,提高了土層的土體強(qiáng)度和密度以及回彈模量。
3.2施作攪拌樁
在隧道上方攪拌樁施工時(shí),攪拌樁施工的卸荷量也受攪拌樁的水灰比和注漿量的影響,通過(guò)調(diào)整注漿量和控制水灰比可以調(diào)整卸荷量。并且根據(jù)攪拌樁的擠土效應(yīng)的力學(xué)模型,深層攪拌樁的擠土效應(yīng)與貫入的“泥漿樁”的等效半徑和樁長(zhǎng)有關(guān),控制注漿量和控制水灰比可以調(diào)整“泥漿樁”的等效半徑,從而控制攪拌樁的擠土效應(yīng)。
下行線隧道兩側(cè)分別連續(xù)施作了2根、6根、21根深層攪拌樁,其隧道隆起增量值見圖3.隧道隆起增量值隨著連續(xù)成樁數(shù)量的增加呈現(xiàn)增加的趨勢(shì),但并不是線性增加,而是逐漸地減緩。從圖3可以看出,減少每次連續(xù)成樁數(shù)量,待打樁產(chǎn)生的孔隙水壓力部分消散后繼續(xù)進(jìn)行深層攪拌樁施工是控制隧道隆起值的有效途徑。
進(jìn)行大面積深層攪拌樁加固時(shí),在不同打樁條件下,上下行線底隆起值比較見圖4.下、上行線隧道實(shí)測(cè)值分別是在N1區(qū)、N2區(qū)(如圖2)深層攪拌樁施工過(guò)程中,下(上)行線隧道的實(shí)測(cè)隆起值。上下行線隧道隆起實(shí)測(cè)值相差如此大(其相對(duì)隧道位置、樁長(zhǎng)、等效樁數(shù)相同)的主要原因是下行線隧道邊加固采取了下列措施?!?br />