王 超 彭定新
(武汉市政工程设计研究院有限责任公司,湖北,武汉,430015)
【摘 要】当深基坑开挖遇到紧邻的运营铁路时,应考虑深基坑开挖的具体方法和措施,减少对铁路的不利影响。本文论述了深基坑开挖与紧邻运营铁路的相互影响,探析如何提高深基坑开挖的科学性和稳定性,希望能为相关施工提供借鉴。
【关键词】深基坑开挖;临近铁路;影响
一、前言
深基坑开挖往往会对周边的建筑物和现有的交通线路造成不利的影响,如果没有对施工进行有效控制,就难以提升深基坑开挖的品质,也无法提升施工的安全性,分析深基坑开挖和紧邻运营铁路的相互影响,很有现实应用意义。
二、工程概况
1、基本概况
本工程为三条地铁线在某铁路车站地区形成的综合交通枢纽。基坑分为A、B、C三个区进行施工,A区基坑最大,长约83m,宽约78m,北侧为规划16号线车站(临时高速铁路线路区域),南侧为B区和11号线车站。
2、工程地质条件
地基土在75m深度范围内均为第四纪松散沉积物,主要由饱和粘性土、粉性土以及砂土组成,一般具有成层分布特点。
3、工程方案
A区地下结构共三层,地下一层为地下南北通道综合大厅,与铁路1#、2#、3#站台和地铁11号线、16号线相连通,可实现各轨道交通的零换乘;地下二、三层为15号线车站,净宽23.5m,长约84m,最大埋深23.5m。根据统筹安排,A区地下一层开挖期间,列车轨道移至基坑北侧,施工结束后在其上方恢复城际铁路,然后进行15号线车站地下二、三层施工,二、三层采用逆作法施工。本文主要研究A区一层开挖过程中基坑与北侧临时铁路的相互影响。
A区采用明挖顺作法施工,基坑开挖深度约9.7m,设两道砼支撑,分三次开挖,前两次挖土至上道支撑下10cm;第三次挖土至基坑底。每层土方开挖遵循“时空效应”,根据开挖先后顺序将平面分块:按长度方向分4段,按宽度方向分3块,共12块。
A区基坑采用地下连续墙作为围护结构,地下一层采用600mm厚地连墙,墙深23.0m;北侧与16号线车站共用地连墙(1000mm厚),墙深40.5m;南侧与B区地下二、三层共用地连墙(800mm厚),墙深29.5m。A区主体结构采用钢筋混凝土箱形结构。如图1所示。
土体参数采用摩尔-库伦弹塑性本构模型。围护墙和支撑混凝土强度等级为C30,加固水泥土计算中取重度为22kN/m3、弹性模量为200MPa。列车荷载采用《铁路桥涵设计基本规范》,列车竖向静活载采用ZK活载: 40kN/m2。计算工况与实际开挖过程一致。
四、计算结果与分析
1、基坑水平变形分析
通过分析图3可知,开挖阶段水平位移的计算值与实测值基本一致。随着施工的进行,变形逐渐增大,最大变形位置也逐渐下移,最大侧向变形为28mm,深度位于坑底附近,符合该地区深基坑工程变形的一般规律--最大侧移一般为(0.1~1.0)%的开挖深度,平均值为0.4%。本工程开挖深度为9.6m,最大位移约为开挖深度的0.29%,小于统计均值,变形控制较好。
2、地表沉降
深基坑开挖引起的坑外土体最大沉降发生在东西两侧,为17mm。靠近15号线车站附近路基出现隆起现象,远离15号线处路基有较大沉降,最大沉降约为15mm。
分析原因为:1)15号线地连墙对北侧地连墙有保护作用,限制了水平位移,减小了地表沉降;2)土体开挖卸荷引起墙体隆起,从而使附近路基表现为隆起。对于紧邻铁路的基坑,除了在开挖过程中严格控制其最大沉降量以外,还应该尽量减小其沉降差异,避免影响其正常运营。
五、结束语
设计要充分深基坑开挖对紧邻铁路的影响,施工严格按照设计工况进行控制,并根据施工监测结果,信息化施工,继而提升深基坑开挖的品质,更加安全,更加富有质量。
参考文献:
[1]罗琼,林文剑.深基坑工程施工中动态监测方法[J].山西建筑.2015(01)
[2]吴振君,王浩,王水林,葛修润.分布式基坑监测信息管理与预警系统的研制[J].岩土力学.2015(09)
论文作者:王超,彭定新
论文发表刊物:《工程建设标准化》2016年3月总第208期
论文发表时间:2016/6/13
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