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      1 前言 
      隨著城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)的逐漸完善,在已有軌道線路周圍進(jìn)行工程活動(dòng)不可避免。為保證既有線路的正常運(yùn)營,工程建設(shè)過程中對施工引起的變形要求極其嚴(yán)格。本文以實(shí)際工程為研究背景,對在緊鄰運(yùn)營地鐵線路上方進(jìn)行基坑施工的設(shè)計(jì)方案要點(diǎn)、施工階段隧道變形規(guī)律和施工中運(yùn)營地鐵線路變形控制進(jìn)行了詳細(xì)分析。以期對今后從事類似工程建設(shè)提供參考和積累經(jīng)驗(yàn)。 
      2 工程概況和監(jiān)測點(diǎn)布置
      本工程為一規(guī)劃下沉式廣場,在本工程基坑區(qū)域下方涉及3條地鐵區(qū)間隧道。其中南北方向和東西方向有已運(yùn)營的兩條地鐵隧道正交穿過(分別簡稱為地鐵線路1和地鐵線路2,地鐵線路1在地鐵線路2的上方,兩者豎向間距約2.5m),坑底離地鐵線路1隧道頂部的豎向最近距離約為3.0m。基坑?xùn)|南角的下方有剛貫通的地鐵隧道通過(簡稱地鐵線路3),坑底離地鐵線路3隧道頂部的豎向最小距離約為3.0m。施工基坑與3條地鐵線路相對位置如圖1所示。
      本工程施工中必須確保已有2條軌道線路的正常運(yùn)行。在基坑施工過程中,在地鐵線路1軌道上布置了電子水平尺自動(dòng)監(jiān)測點(diǎn)和人工監(jiān)測點(diǎn),對運(yùn)營軌道的變形進(jìn)行了精心和及時(shí)的監(jiān)控。 
      3 技術(shù)難點(diǎn)
      為保證線路的正常運(yùn)營,規(guī)范要求地鐵軌道的最大變形曲率半徑大于15000m,地鐵軌道的相對變形小于1/2500。如此嚴(yán)格的變形限值,要求設(shè)計(jì)階段必須確定合理地基加固和基坑開挖方案;施工階段必須選用合理的施工參數(shù),并精心進(jìn)行施工組織。 
      4 設(shè)計(jì)方案要點(diǎn) 
      4.1 基坑圍護(hù)方案和保護(hù)措施
      (1)基坑圍護(hù):本基坑采用水泥土攪拌樁重力壩圍護(hù),壩體寬2.7m,水泥土攪拌樁樁長為6.3m、7.0m、8.5m、11.0m,要求加固后的水泥土強(qiáng)度qu≥1.2MPa。重力壩與周圍構(gòu)筑物接合部處外側(cè)用高壓旋噴加固起抗?jié)B補(bǔ)強(qiáng)作用。
      (2)坑底加固:為減少基坑開挖過程中坑底回彈和壩體變形,基坑底部用高壓旋噴加固。其中線路1區(qū)間隧道以外區(qū)域加固深度為底板下3m,線路1區(qū)間隧道上方區(qū)域加固深度為底板下3m或線路1隧道上方0.5m,加固后底板以下和以上部分土體無側(cè)限抗壓強(qiáng)度分別要求qu≥1.2MPa和0.6MPa。
      (3)為保證地鐵線路1區(qū)間隧道安全,在區(qū)間隧道兩側(cè)設(shè)置了間距2.4m、直徑為Φ600、樁長分別為10m、30m的灌注樁(其中與地鐵線路2交界區(qū)域?yàn)?0m,其他區(qū)域?yàn)?0m)。同時(shí)在樁與樁之間設(shè)3根高壓旋噴向隧道底部做180°定向擺噴。高壓旋噴樁和Φ600灌注樁與本工程頂板共同作用,防止地鐵線路1區(qū)間隧道上浮和位移。 
      4.2 基坑挖土方案
      為盡量減少挖土施工對隧道變形的影響,施工中將整個(gè)開挖區(qū)域分為3個(gè)大塊,并將位于地鐵線路1正上方區(qū)域(分塊2)又分為26個(gè)小塊進(jìn)行施工。分塊開挖各區(qū)域劃分見圖3所示。基坑開挖遵循“分層、分步、對稱、平衡、限時(shí)”的原則,并滿足如下施工要求: 
      (1)為防止隧道的上浮,隧道上方的基坑開挖分3m寬小段開挖,一次挖到基坑底,土方開挖留直坡,部分60度小坡。
      (2)開挖順序按附圖所示編號依次分塊開挖。具體為先開挖地鐵線路1上行線隧道上方,然后開挖地鐵線路1上、下行線之間的土體,最后開挖地鐵線路1下行線隧道上方。
      (3)開挖到底后,必須在1~2小時(shí)內(nèi)澆筑砼墊層。墊層所用砼的強(qiáng)度以及達(dá)到強(qiáng)度的時(shí)間必須滿足設(shè)計(jì)要求。
      (4)3m寬的一小段土方開挖結(jié)束,立即進(jìn)行底板鋼筋綁扎和砼澆搗,底板與兩側(cè)鉆孔樁錨固在一起共同抵抗隧道的上浮。
      (5)每塊土方開挖結(jié)束澆筑底板后,必須及時(shí)堆壓與開挖土方量相當(dāng)?shù)暮奢d,以控制隧道回彈變形。
      (6)每3m一小段的底板施工縫預(yù)留鋼筋直螺紋連接件,為達(dá)到止水的目的施工縫安裝鋼邊橡膠止水帶、外貼式橡膠止水帶和遇水膨脹止水條。 
      5 基坑開挖階段運(yùn)營隧道變形規(guī)律分析 
      5.1 運(yùn)營隧道最終變形分析
      至基坑開挖結(jié)束,地鐵線路1上下行隧道累計(jì)變形曲線如圖4所示。由圖4可知,緊鄰上方的基坑進(jìn)行施工,運(yùn)營隧道變形呈現(xiàn)如下規(guī)律: 
      (1)在開挖區(qū)域正上方,由于開挖卸荷,隧道隨著坑底回彈產(chǎn)生一定量的隆起變形,其中坑中心位置隧道隆起量最大,坑兩端位置隧道隆起量最小。開挖區(qū)域內(nèi)隧道變形規(guī)律與一般基坑開挖坑底回彈變形規(guī)律基本一致。
      (2)在開挖區(qū)域外,隧道變形總體表現(xiàn)為下沉,但下沉量很小。最大下沉量為-3.03mm。由此可知,基坑開挖對隧道變形的影響較大范圍僅限于開挖區(qū)域附近。