任坤明 崔偉剛 康小宏

摘要：隨著城市綜合管廊的大力推進(jìn)，綜合管廊基坑支護(hù)在管廊施工中占據(jù)重要的一環(huán)，經(jīng)濟(jì)且安全的基坑支護(hù)方案在綜合管廊施工中顯得尤為重要。在城市內(nèi)修建綜合管廊，基坑施工受限因素較多（包括軌道、周邊現(xiàn)狀建筑、現(xiàn)狀橋梁及水系、文物、排水系統(tǒng)、現(xiàn)狀管線），本文結(jié)合春雨路綜合管廊基坑支護(hù)工程對綜合管廊基坑支護(hù)的類型、選取原則和設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行論述。

關(guān)鍵詞：綜合管廊;基坑支護(hù);拉森鋼板樁;地鐵保護(hù)

中圖分類號：U231+3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1 項(xiàng)目背景

昆明市春雨路道路恢復(fù)提升工程北起人民西路（閉合西三環(huán)），南至車家壁，紅線寬58 m，總長7293.3 m，同步建設(shè)綜合管廊。綜合管廊為現(xiàn)澆三艙結(jié)構(gòu)，分為燃?xì)馀?、電力艙、綜合艙。標(biāo)準(zhǔn)段總尺寸9.1 mx3.8 m，受地鐵三號線影響，局部路段斷面為8.6mx3.2 m。

春雨路作為建成區(qū)現(xiàn)狀道路，管廊基坑開挖受制因素眾多，分析如下。

1.1 軌道3號線

軌道3號線在道路標(biāo)橫上的位置多變，區(qū)間段埋設(shè)深度約為10 m，軌道車站主體部分覆土厚度約2 m，軌道車站附屬部分覆土厚度3.5～5 m，綜合管廊與軌道區(qū)間段及車站無法完全錯(cuò)開，綜合管廊基坑開挖時(shí)綜合考慮軌道交通的安全。

1.2 周邊建筑

春雨路道路兩側(cè)現(xiàn)狀建筑林立，且大部分緊鄰道路紅線，同時(shí)受制于軌道3號線位于道路下，導(dǎo)致管廊布置位置只能局限于軌道3號線和建筑之間的狹窄縫隙。沿線還有普坪石刻，為昆明市級文物。

1.3 現(xiàn)狀河道

春雨路現(xiàn)狀布置有3座橋梁及7座過水涵洞，管廊的建設(shè)需要綜合考慮排水要求，其建成后不影響排水系統(tǒng)。

1.4 現(xiàn)狀管線

作為昆明西片區(qū)重要的交通要道和城市主干路，春雨路現(xiàn)狀沿線管線眾多，地上地下管線復(fù)雜。

2 場地地質(zhì)水文情況

2.1 地質(zhì)情況

場地地基主要為第四系人工填土;沖洪積黏土層;沖湖積粉質(zhì)黏土層、黏土層、粉土層、含粉土角礫層、泥炭質(zhì)土層;粉質(zhì)黏土層，含黏性土塊石層;下伏基巖為泥盆系上統(tǒng)宰格組白云質(zhì)灰?guī)r及寒武系泥質(zhì)粉砂巖[1]。

2.2 水文地質(zhì)特征

勘察區(qū)內(nèi)屬于同一個(gè)水文地質(zhì)單元，場地內(nèi)地下水位埋藏由于受地形條件影響，深度不一，勘察期間，實(shí)測水位埋深在0.3～9.8 m之間，標(biāo)高1884.76～1908.33 m。

3 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及原則

3.1 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

（1）基坑支護(hù)設(shè)計(jì)使用年限：一年。

（2）支護(hù)結(jié)構(gòu)安全等級：一級。

3.2 設(shè)計(jì)原則

（1）保證基坑周邊建（構(gòu)）筑物、地下管線、軌道3號線、道路的安全和正常使用;保證地下結(jié)構(gòu)的施工空間[2]。

（2）綜合考慮基坑周邊環(huán)境和地質(zhì)條件的復(fù)雜程度、基坑深度等因素，按相關(guān)規(guī)范采用支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全等級[3]。

4 基坑開挖支護(hù)方案

本次綜合管廊基坑深度最大在8.3 m，局部過地鐵站位置深度在3.5 m。

根據(jù)不同的情況，分為六種開挖支護(hù)方案。

4.1 拉森Ⅳ型鋼板樁支護(hù)結(jié)構(gòu)

適用于下部無軌道或影響較小的區(qū)域，可以打樁支護(hù)的范圍;鋼板樁采用SP-IV型拉森鋼板樁，根據(jù)不同基坑開挖深度，樁長為12 m或15 m;內(nèi)支撐為Φ609×16 mm螺旋焊鋼管，內(nèi)支撐間距為4 m;管廊兩側(cè)操作空間為0.8 m。

4.2 沉箱支護(hù)結(jié)構(gòu)

適用于下部為地鐵區(qū)間結(jié)構(gòu)、管廊通過站點(diǎn)無法打樁的范圍;利用沉箱及預(yù)制的沉箱附屬設(shè)施作為支護(hù)結(jié)構(gòu)。沉箱側(cè)壁為60 cm厚鋼筋砼，冠梁為60 cmx80 cm鋼筋砼梁，底部為60 cmx65 cm鋼筋砼支撐底梁，間距4 m。

4.3 放坡開挖

適用于下部為地鐵附屬結(jié)構(gòu)、開挖深度淺、地質(zhì)較好的、周邊無構(gòu)筑物或距離構(gòu)筑物較遠(yuǎn)的地段;坡比為1：0.5，管廊兩側(cè)操作空間為0.8 m，坡面為4 cm厚C20噴射混凝土。

4.4 土釘支護(hù)

適用于距周邊房屋有一定安全距離同時(shí)不具備完全明挖的地段。坡比1：0.25，管廊兩側(cè)操作空間為0.8 m，土釘長度為5～10 m，間距1.2×1.2 m，正方形布置。

4.5 鋼筋混凝土樁支護(hù)

適用于距周邊房屋比較近，而另一側(cè)距地鐵比較近，不具備打鋼板樁的條件，在靠近房子一側(cè)采用鋼筋混凝土樁支護(hù)[4]。

鋼筋砼樁支護(hù)結(jié)構(gòu)采用鋼筋砼樁+單道內(nèi)支撐和單側(cè)鋼筋砼樁的支護(hù)形式。

4.6 高壓旋噴樁內(nèi)插型鋼支護(hù)

適用于距周邊房屋比較近，同時(shí)由于現(xiàn)狀線纜等高度限制，現(xiàn)場無法進(jìn)行鋼筋混凝土樁支護(hù)。

高壓旋噴樁樁長12 ～15 m，樁徑80 cm，間距0.6 m，內(nèi)插H700×300型鋼，內(nèi)支撐為Φ609×16 mm螺旋焊鋼管，間距為4 m，冠梁為60×90 cm。

5 軌道保護(hù)方案

管廊線路臨近既有運(yùn)營軌道3號線，與軌道3號線車家壁站—岷山站區(qū)段互相交織（順行、側(cè)穿、斜穿和上跨軌道結(jié)構(gòu)），整個(gè)綜合管廊位于軌道保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)，局部區(qū)域的綜合管廊位于軌道特別保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)，且管廊基坑工程局部區(qū)段開挖深度較深，按照相關(guān)法規(guī)政策和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，春雨路管廊工程項(xiàng)目侵入軌道保護(hù)區(qū)范圍。

5.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)

結(jié)合昆明地區(qū)類似工程經(jīng)驗(yàn)及安評要求、城市軌道交通運(yùn)營線路結(jié)構(gòu)安全控制主要指標(biāo)值，本次設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)目標(biāo)如下。

（1）隧道結(jié)構(gòu)豎向位移累計(jì)變形預(yù)警值為5 mm，累計(jì)變形控制值為10 mm。

（2）隧道結(jié)構(gòu)橫向位移累計(jì)變形預(yù)警值為5 mm，累計(jì)變形控制值為10 mm。

5.2 地鐵保護(hù)措施

（1）總體設(shè)計(jì)時(shí)管廊平縱面盡量遠(yuǎn)離地鐵。

（2）對地鐵影響嚴(yán)重的區(qū)域采用高壓旋噴樁預(yù)加固。

（3）對基坑開挖施工對地鐵影響較嚴(yán)重的段落采用沉井支護(hù)結(jié)構(gòu)以減少開挖范圍。

（4）基坑工程對軌道交通影響等級為特級、一級時(shí)，基坑工程與軌道地下室結(jié)構(gòu)側(cè)墻之間的間隙，采用C20素混凝土回填密實(shí)。

5.3 計(jì)算分析

采用Midas GTS進(jìn)行數(shù)值分析，考慮開挖30 m為一階段進(jìn)行建模，選取代表性的樁號進(jìn)行基坑開挖模型分析。以K6+360為例，介紹如下。

5.4 結(jié)果對比

根據(jù)上述設(shè)計(jì)原則進(jìn)行了軌道保護(hù)設(shè)計(jì)及施工，同時(shí)對軌道結(jié)構(gòu)變形進(jìn)行了實(shí)時(shí)的監(jiān)測，以確保本項(xiàng)目安全順利地進(jìn)行，如表1所示。

6 結(jié)語

通過本次支護(hù)，綜合管廊順利完工，保證了周邊建筑物及軌道3號線的安全。

春雨路地下綜合管廊由于周邊受限因素眾多，既要考慮到開挖對地上建筑的影響，又要考慮到對地下各類構(gòu)筑物（軌道3號線）的影響。而管廊基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)無疑是保證綜合管廊順利施工的關(guān)鍵。通過對春雨路管廊周邊不同的情況選取不同的支護(hù)形式和保護(hù)措施的分析，希望可以對以后綜合管廊基坑支護(hù)提供借鑒。

參考文獻(xiàn)

[1] 王瑞卿.淤泥地質(zhì)管廊深基坑支護(hù)技術(shù)[J].建筑技術(shù)，2019（1）：85-87.

[2] 王大釗.超深基坑地下綜合管廊支護(hù)技術(shù)研究[J].工程技術(shù)研究，2019（22）：62-63.

[3] 楊冰.緊鄰深基坑管廊變形影響及隔離方案研究[J].工程建設(shè)，2020（8）：58-61.

[4] 楊世宏.綜合管廊深基坑支護(hù)樁長優(yōu)化分析[J].城市道橋與防洪，2019（8）：274-278，286，32-33.