沈阳地铁盾构区间穿越桥梁桩基方案研究.doc

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沈阳地铁盾构区间穿越桥梁桩基方案研究

高松
摘要：近年来，国内各大城市地铁建设进入全面提速阶段，受各种条件制约，地铁隧道不可避免的需要穿越如桥梁基础、楼房基础、地下人防工程等各种地下建（构）筑物，从而带来很大的工程风险，如何规避、控制这些风险是地铁设计、施工等工程技术人员的重要任务。本文以沈阳地铁区间隧道为例，从设计角度针对盾构隧道穿越数量多而密集、分布不规律的桥梁桩群，为保证桥梁结构安全，在工程设计阶段，研究并提出可行的工程措施，简要介绍了盾构施工沉降影响范围的确定、减少沉降的方法、避免沉降影响到桥梁的方法、沉降影响到桥梁时采取的补救措施。又从施工角度介绍了在工程实施阶段实际采取的措施以及获得的效果。
Abstract:Theconstructionofsubwayinmanychinesemunicipalitiesleapsintoaphaseoftotalspeed-upinrecentyears.Thesubwaytunnelsinevitablyneedtogothroughsuchundergroundconstructionsasbridgefoundations,buildingfoundations,undergroundcivildefensesystems,andsoon,whichhasbroughtgreatengineeringrisks.Thus,howtoavoidorcontroltheserisksisanimportanttaskforthesubwaydesigningandengineeringstaff.Thepaperanalyzeshowtodefinetheimpactofgroundsurfacesubsidencecausedbyshieldtunneling,howtoreducegroundsurfacesubsidence,howtoavoidgroundsurfacesubsidence’simpactonbridges,andhowtoremedygroundsurfacesubsidence’simpactonbridges,bytakingShenyangsubwaytunneldesigningplanasanexample,whichmustbringupfeasibleengineeringmeasurestoguaranteethesecurityofthebridgestructureafterconsideringthesituationthatshieldtunnelinghastogothroughacrowdofclosely-and-irregularly-locatedbridgepiles.Thepaperalsointroducestheacutalmeasurestakenintheengineeringphaseandtheeffectofthesemeasures.

关键词：地铁、盾构区间、桩基、沉降、可调高度支座

1.工程概况
沈阳地铁2号线松山路站至陵西站区间隧道全长1227m，采用盾构方法施工，为双线双洞圆形断面，外径6.0m，地铁左右线间距为13～52m。区间线路纵向呈“∨”型坡，最大纵坡为30‰，隧道结构顶覆土厚度11.8～23.6m。
场地地貌单元为浑河冲洪积扇，隧道上覆土层主要为粉质粘土、中粗砂，隧道结构经过的土层主要为砾砂、圆砾、泥砾。场区地下水为潜水，地下水水位埋深为9.20～13.80m，标高37.31～42.29m。地下水主要赋存于浑河老扇冲洪积形成的砾砂、圆砾层中。含水层渗透性强，渗透系数一般在50～110m/d之间，水力坡度约1‰左右。
该地铁区间穿越沈阳市北二环白山路互通式立交桥，立交桥上部结构为小跨径（18m）钢筋混凝土连续箱梁，对于桥梁纵横向不均匀沉降极为敏感，桥梁基础为直径2.0m挖孔桩基础，摩擦桩，桩长18～22m，隧道结构与桩基础在高程上未发生冲突，但在平面位置关系上，大量桥桩处于盾构施工沉降影响范围以内，如图1-1所示。

图1-1：隧道与桩基位置关系平面图
现对盾构推进过程中的沉降控制、地层沉降对桥梁可能产生的影响、保证桥梁结构安全的措施进行研究，并提出可行、可靠的措施保证桥梁安全。

2.地层沉降影响范围的确定
参考其他地区盾构施工工程经验，盾构施工引起的地层区域划分如图2-1所示：

图2-1：地层沉降区域划分图
对于落于Ⅰ、Ⅱ区的桥梁桩基均需采取防护措施。
3.桥梁不均匀沉降限值的确定
根据既有立交桥设计图纸，并咨询该桥设计单位，白山路立交桥桩基的不均匀沉降设计值为5m