河道施工对地铁隧道的影响.

1、河道施工对地铁隧道的影响近年来，随着城市地铁的发展，周边外部作业对地铁的影响越来 越受到关注。外部作业可分为旁侧基坑、上方基坑、上方堆载、穿越 隧道、并行隧道、桩基作业、道路及管线作业、爆破作业等门。地 铁上方河道基坑施工会引起下部土体卸荷回弹，带动隧道隆起。地铁 按照结构形式可分为地下结构、地面结构和高架结构；按照功能可分 为车站、区间、车辆段、附属建（构）筑物等2。XXX区间隧道多 采用盾构法施工，地铁隧道作为管片拼装的柔性结构，受外界扰动后 变形较为敏感。木文所选取的工程案例中下卧地铁隧道线路多、线形 复杂、保护要求高，作为复朵地铁隧道条件下的上部河道开挖案例, 其研究成果对后续地铁隧道

2、上部基坑实施和地铁隧道保护工作的开展具有借鉴意义。1工程概况3 1.1相对关系河道宽30m,河道开挖深度为6.47.6m。河 道下方有5条己运营地铁隧道和2条规划地铁隧道，河道走向与地铁 基木垂直。河道开挖底与地铁隧道竖向关系见表1,河道开挖底与下 卧地铁隧道的相对平而关系见图1,相对剖而关系见图20 1.2 土层地 质土层上部为1516m砂质粉土和粉砂，下部为1617m淤泥质粉质 黏土。1号线左线与右线位于淤泥质土； 1号线出段线、4号线出段 线与入段线上部位于砂质粉土和粉砂层，下部位于淤泥质土；规划4 号线正线位于砂质粉土和粉砂层。地层1.2 土层地质土层上部为 1516m砂质粉土和粉砂，

3、下部为1617m淤泥质粉质黏土。1号线左 线与右线位于淤泥质土； 1号线岀段线、4号线出段线与入段线上部 位于砂质粉土和粉砂层，下部位于淤泥质土；规划4号线正线位于砂 质粉土和粉砂层。地层面见图3,地层参数见表2。1.3设计方案河道 与地铁相交节点设置85mx40m底板,底板厚2.02.5m。河道开挖前， 对节点土体采用650450mm三轴搅拌桩进行满堂加固，并施打抗 拔桩（桩径0.8m,桩底标高30.5m,沿地铁走向间距5.0m,沿河道 走向共6排），河道两侧采用放坡开挖。2河道施工影响分析2.2初步分析刘国彬等4-5根据工程实录资料，提出上部卸载 后的残余应力影响深度计算公式为该项目河道开

4、挖深度6.47.6m,影 响范围为开挖底以下ll.0ll.6mo由表1可初步判断河道开挖对1 号线出段线、4号线出入段线影响较大，对1号线左右线影响相对较 小。2.2数值分析采用三维Plaxis有限元软件建立数值模型，对下卧 地铁隧道的变形进行预测。模型尺寸为20XX年口月一20XX年月， 其中开挖期为20XX年3-11月。分块开挖（共分44块），分块形成 抗拔体系，分块堆载反压。为减少暴露时间，部分垫层增设2层D12 钢筋网片及116 1字钢。3.2监测数据由图7可知，开挖前三轴搅 拌桩和抗拔桩施工期间，隧道竖向变形较小；河道开挖期间，隧道竖 向隆起较明显；河道开挖后，随着底板浇筑和河道放水

5、，隧道竖向隆 起小幅度回落。河道开挖到底时隧道监测值与预测值较为一致。选取 1号线出段线分析其各阶段竖向变形的空间分布（见图8）。可以看出, 河道两侧各10m范围内受影响较为明显，最大变形点基本位于河道 中间位置。其中，河道东侧（监测点1CCJ19O 1CCJ20XX年限应与地 铁相一致，保证结构耐久性要求。河道“抗拔桩+底板受力体系应确 保底板抗弯要求，并按照地铁保护措施结构设计要求进行底板裂缝等 验算。（8）抗拔桩施工。成桩应考虑桩架自重、成桩扰动、动力作用 等影响。应选择重量轻、性能好的施工机械，并通过铺设路基板等措 施扩散荷载；对灵敏度较高的软土，严格控制成桩次序和速度。距离 隧道较近

6、的抗拔桩、围护桩等，可考虑采用钢套筒/试成桩等工程措 施；当采用钢套筒时，建议采用全回桩下压+冲抓取土工艺，并充分 控制下压速度和取土速度，确保足够的土塞长度，减少对周边环境的 影响；抗拔桩应考虑受钢护筒影响造成的桩周摩阻力的减小。5结论（1）河道开挖对下卧地铁隧道的影响范围为河道两侧各10m, 影响量主要取决于隧道埋深。（2）河道开挖主要引起地铁隧道的竖向 隆起，开挖完成后一段时间，变形有一定回落。（3）减少地铁隧道隆 起的总体思路：采取多种措施，分块开挖，减少单次卸荷，逐步形成 垂直地铁走向的抗拔体系（保护思路）。（4）控制地铁隧道隆起的分 项措施包括：减小对隧道周围水土应力状态的改变、M型水泥土加固 应分区分块开挖、减少暴露时间、缩短施工周期等。（5）河道开挖后 应确保下卧隧道抗浮安全，特别是低