预留盾构穿越超短地下墙工法桩的围护结构.pdf

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1、增刊(总第149期)2010年11月中圄千后支暑柱CHINAMUNICIPALENGINEERINC51(5edoINo．]49)Nov．20]0预留盾构穿越超短地下墙工法桩的围护结构陈鸿，冯云，季应伟(上海市隧道工程轨道交通设计研究院，上海200070)摘要：外滩通道工程中创新设计了超短地下墙结合工法桩的基坑围护方案，极大丰富了地下工程为后建地铁区间预留盾构穿越条件的方法。这种超短地下墙+长型钢T法桩的设计方案，经外滩通道北段天潼路工作井的主线与长治路匝道下将穿越地铁12号线的实践．证明既保证了今后盾构的顺利下穿。又确保了基坑开挖的稳定和周边环境的安全，降低了施工风险．减少了工程造

2、价。关键词：围护结构；预留盾构穿越条件；超短地下墙；长型钢工法桩；坑底短墙中图分类号：U455．4文献标识码：A文章编号：1004--4655(2010)S1．c10I∞—021工程概况外滩通道北段矩形隧道南起大名路、天潼路路口以南的天潼路T作井．过夭潼路后分为主线和匝道。主线向北穿越武昌路、闵行路至吴淞路。然后沿吴淞路北行。匝道于天潼路、长治路I=I与主线分离．沿长治路东行。总平面布置见图l。图1总平面布置圈地铁12号线天潼路站一国客中心站区间为单洞双线盾构隧道。由天潼路站出发沿天潼路向东．穿越武昌路、南浔路、东长治路桥后，到达国客中心站，盾构隧道外径6．2Ill。与地铁12号线交

3、汇的外滩通道结构为地下2层箱型结构。明挖顺筑法施工。采用地下连续墙围护结构。结构底板埋深约18m，地铁12号线盾构顶埋深约23—24m。外滩通道完成施工并投入运营后，地铁12号线区间将下穿外滩通道。2工程地质条件拟建场地处于滨海平原．陆域地形较为平坦，区域地质构造较稳定。工程范围内由第四系全新统收稿13期：2010-1l埘·8．至上更新统沉积地层组成．基坑支护结构影响深度范围内的土层见表1。其中，②，小②，五层在一定水动力作用下易产生流砂现象。外滩通道底板落于②孓乏灰色砂质粉土．地铁12号线区间穿越土层为⑤，灰色黏土及⑤，灰色粉质黏土。土层参数见表1。表1土层参数含水量湿重度孔隙比同

4、快峰值渗透系数地层抗力系层序W／％似N·m4eo，kP8叫(。)K／em·8。1数，kN．m4②．32．218．40．9301821．O2．OE—6②h34．018．20．9401025．O2．2E—49．80E3②。33-318．20．930728．53．OE—41．47E4④49．416．91．386149．51．2E一53．00E3⑤。36．717．81．0651713．O1．6E一54．9cIE3⑤j34．O17．91．0051717．02．OE一59．80E3⑤．24．519．60．7034216．05．0E-6⑦．28．218．7O．82l629．04．0E-4⑧。37．

5、917．71．0942415．51．0E一63常规预留盾构穿越方法软土地区采用明挖法施工的地下工程一般在开挖面以下留有一定插入深度的围护结构。目前．常规的预留措施主要有：地下工程与规划地铁采用共建方式、地铁线路在竖向完全避开围护结构后下穿(适用于围护结构较浅时)、规划地铁穿越处采用工法桩围护(适用于基坑深度较浅时)，围护结构为地下墙时在穿越处采用低标号混凝土+玻璃纤维筋的构造措施等。这些措施是为了保证盾构机在无障碍情况下或围护结构满足盾构机可直接切削后穿越的要求。如轨道交通4号线宜山路站基坑和复兴东路隧道浦西暗埋段基坑等．设计中均考虑采用特殊幅地中圄千盛暑张陈鸿，冯云，季应伟：预留盾

6、构穿越超短地下墙工法桩的围护结构2010年增刊下墙，即穿越段地下墙设计成与预留地铁线路正交，同时。坑底以下盾构穿越范围内的地下墙采用C10混凝土与玻璃纤维筋(GFRP)替代普通钢筋混凝土．后期盾构机穿越时可直接切削低标号混凝土与玻璃纤维筋后穿越(见图2)。图2常规盾构芽越预留措施示惫图4外滩通道预留地铁12号线盾构穿越方法4．1设计原则12号线盾构隧道与本工程斜交角度大、穿越的重叠范围长．若采用常规的盾构穿越预留措施。不仅基坑平面范围加大。增加动拆迁量。增加工程投资。而且存在因盾构机切削能力不足影响穿越的巨大风险。因此．穿越段的外滩通道围护结构设计必须考虑盾构机的切削能力．采取措施减

7、小12号线盾构下穿外滩通道的工程风险。针对必须确保盾构穿越的建设条件以及穿越段基坑宽度较窄的特点．经过对穿越段结构方案深入讨论，确定了穿越段围护结构选型的设计原则为：缩短穿越段围护结构插入深度．以避免盾构直接切削地下墙，减少12号线的建设风险．同时采取必要技术措施确保基坑施工安全。4．2创新的预留盾构穿越方法为满足规划地铁12号线区间盾构下穿的要求．外滩通道工程设计中首次提出了采用“超短地下墙+长型钢工法桩”的围护结构形式．并在开挖面以下的超短地下墙之间采