既有地铁隧道正上方明挖法基坑施工工法（论文）.pdf

·106 · 1 工程概况 武宁路快速化项目是上海市重大工程，全长约 3.5 km，为 4车道明挖法施工的地下通道。着重针对其武宁路 –曹杨路口 上跨已经运行的轨道交通 11号线节点施工展开阐述。该节点 处为 11号线“真如站 –枫桥路站”区间隧道，地铁隧道为盾 构法施工，直径 6 m，地道与隧道基本垂直相交，盾构区间覆 土约13.1 m，地道基坑距离区间旁通道约 9.25 m。受制于曹杨 路口周边多处建筑侵入道路红线，该路口仅能在现状基础上 抬高0.17 m（由 +3.69 m抬高至+3.86 m），考虑地道顶板覆土 2 m，结构高度 6.5 m，垫层0.2 m，则基坑底部与地铁盾构隧道 的净距为4.87 m，且是在已运行的地铁正上方进行卸载施工， 难度较大。 2 设计优化原则 在经过了一系列方案比选和论证以后，明确了如下设计 优化原则。 （1）为有效减少对地铁结构的影响，将基坑分为 A1-1、 A1-2、A1-3、A1-4 4个小基坑，总体以“弹钢琴”法分坑、 分段进行施工。 （2） 南北围护形式为 800钻孔桩 +6 m厚MJS 重力式挡墙， 东西封堵墙为 850型钢水泥土搅拌墙，支撑形式为 1道混凝 土支撑和 1道钢支撑。 （3）为防止盾构隧道上浮，优化卸荷比，由原插入比 0.7 降低为0.63，基坑开挖深度降低为 8.34 m。 （4）加强对盾构区间旁通道的保护措施 ：坑外 MJS加固体 范围一直盖到旁通道，同时对旁通道增加注浆、联动监测措施。 （5）加固方式优化 ：邻近地铁侧坑内加固形式优化为三 轴门式搅拌桩加固，以减小对区间的扰动， 4个小基坑之间的 封堵墙采用工法桩。 （6）抗拔桩的优化：在隧道底板下设置一定数量的抗拔桩， 控制地铁区间隧道的隆起变形。根据基底抗拔桩的承载力计 算，确保施工期间基底土体应力场基本不变化，最终设计抗 拔桩为 800 抗拔桩，桩长为 30 m。 （7）用数值模拟分析基坑工程对 11号线节点影响。采用 Plaxis 3D 有限元软件对该基坑的施工全过程进行数值模拟分 析，如图1所示。为消除边界效应对计算结果的影响，模型宽 度为 80 m（沿地道延伸方向），长度为 160 m（沿地铁延伸方向）， 高度为 60 m。土体本构模型采用 HSS小应变土体硬化模型， 围护结构和地铁盾构隧道均采用板单元模拟，模拟时其弹性 模量根据实际的围护结构形式进行换算。板单元与土体之间 均设置有 Goodman接触单元，可用于模拟结构与土体之间的 滑移及基坑开挖顺序，每块开挖完成后立即进行垫层施工并 在上方进行堆载，取 25 kPa以模拟底板浇筑后的荷载，控制 单个小坑开挖引起的隆起量，待 1个小基坑施工完成后再进行 第 2个基坑施工，以此类推。 图1 有限元计算模型 通过数值模拟后，计算结果如图 2所示。 图2 地铁区间竖向位移云图 由上述结算结果而知，采用门式加固及底板锚入桩基和 分小块快速施工的组合措施后，坑外地表最大沉降值满足基 坑一级环境保护等级要求，引起地铁 11号线区间最大竖向位 移为 7.5 mm，可以满足上海市地铁保护要求（施工引起的区 间扰动小于 10 mm）。 3 施工组织与技术要点 3.1 æ 8¦— ë æ€  由于特殊的地理位置，该明挖法基坑施工时，须考虑对 ［摘 要］ }( ?? ，?n?仕 ? B
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；?{ ； ?l ［中图分类号］ U 231.3bbbbb ［文献标志码］ Abbbbb ［文章编号］ 1001–523X（2021）18–0106–03 Construction Method of Foundation Pit Excavation Directly Above Existing Metro Tunnel Yan Jia-liang ［Abstract ］In soft soil areas， excavation and unloading above an already operating subway tunnel is a very risky engineering behavior. Once the metro tunnel is accompanied by surrounding soils that deform beyond its structural bearing limit or exceed the displacement that the train can withstand, the consequences could be disastrous. Through engineering cases， the design，construction organization and technical methods adopted in this extreme situation are introduced ，and the actual application effects are analyzed，and the corresponding control points are summarized. ［Keywords ］shield tunnel；unloading ；metro protection 既有地铁隧道正上方明挖法基坑施工工法 严佳梁 （上海城投公路投资集团有限公司，上海 200335） 收稿日期 ： 2021–06–20 作者简介 ： 严佳梁（ 1980—），男，上海人，高级工程师，主要研究方向 为市政工程建设管理。 道路?? $


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