施廣煥 蔣 燕 儲岳虎

1 工程概況

本工程位于上海市閔行區(qū)和奉賢區(qū),全長約5260 m。該擬建越江隧道工程包含隧道敞開段和暗埋段、盾構(gòu)段、盾構(gòu)工作井、風(fēng)塔、管理用房(3層)等。

地面道路:擬建道路為城市道路,為一般路基;奉賢朝陽河以南處填土高度約為3.0 m～3.5 m,為高填土路基;一般橋頭填土高度小于2.5 m。

橋梁工程:擬建橋梁工程詳見表1。

表1 擬建橋梁工程性質(zhì)一覽表 m

2 地基土的構(gòu)成與特征

擬建場地主要土層:①1層填土、①2層浜填土、①3層淤泥、②1粉質(zhì)黏土、②2粉質(zhì)黏土、③淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土、④淤泥質(zhì)黏土、⑤1-1黏土、⑤1a粘質(zhì)粉土夾粉質(zhì)黏土、⑤1-2粉質(zhì)黏土、⑤3粉質(zhì)黏土、⑤3a粉砂夾粉質(zhì)黏土、⑥粉質(zhì)黏土、⑦1-1粘質(zhì)粉土夾粉質(zhì)黏土、⑦1-2砂質(zhì)粉土、⑦2粉砂、⑧1粉質(zhì)黏土夾粉砂、⑧2粉砂夾粉質(zhì)黏土、⑨粉細(xì)砂。

3 巖土工程分析與評價

3.1 基坑工程

3.1.1 結(jié)構(gòu)物抗浮

結(jié)構(gòu)抗浮措施一般有三種方法:倒濾層、抗拔樁抗浮及自重法(見表2),其中倒濾層抗浮成本低,但是需長期維護(hù),且易造成周圍地表沉降;抗拔樁一次投入大,但不需維護(hù)。結(jié)合工程經(jīng)驗,本工程建議選用鉆孔灌注樁作為抗拔樁抗浮方案。

表2 不同抗浮方案比較表

3.1.2 其他應(yīng)注意的問題

1)擬建基坑場地局部有暗浜分布,圍護(hù)結(jié)構(gòu)宜適當(dāng)加強(qiáng)。河流、明浜附近施工時,應(yīng)重視地表水的影響,加強(qiáng)圍堰、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性及隔水性能。2)地下連續(xù)墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)在砂性土中施工時,應(yīng)采取措施,防止槽壁坍塌和地下連續(xù)墻夾泥現(xiàn)象。3)基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足抗傾覆穩(wěn)定性、基坑底部土體的抗隆起穩(wěn)定性、抗?jié)B流穩(wěn)定性、圍護(hù)結(jié)構(gòu)和地基土的整體抗滑動穩(wěn)定性?；訃o(hù)結(jié)構(gòu)在暗浜分布處宜采取適當(dāng)措施加強(qiáng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)。4)當(dāng)采用蓋挖法施工時,圍護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮蓋板和動荷載的影響;施工時應(yīng)保護(hù)好蓋板的立柱。5)基坑施工涉及沿線管道改線時,應(yīng)確保原有管道水的排放,以免對基坑施工產(chǎn)生不利影響;道路翻澆時,臨時通道應(yīng)根據(jù)行車要求設(shè)置路面結(jié)構(gòu)層,以免對臨時道路下的管線產(chǎn)生不利影響。6)基坑施工時應(yīng)加強(qiáng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)、周圍建(構(gòu))筑物的監(jiān)測工作?；邮┕r盡量減少基坑邊堆載。

3.2 旁通道

旁通道擬采用凍結(jié)工法施工工藝,凍結(jié)法施工中主要存在以下問題:在凍結(jié)過程中的隧道橫向斷面變形問題、土體開挖過程中的流砂問題及主體結(jié)構(gòu)施工完畢后土體的凍融作用而引起的地表沉降問題。凍結(jié)法設(shè)計和施工時應(yīng)考慮⑦層,⑧2層承壓水的不利影響。施工時可采取凍結(jié)卸壓,解凍后在隧道內(nèi)進(jìn)行適當(dāng)?shù)母欁{等措施減小上述問題。

3.3 盾構(gòu)掘進(jìn)

1)盾構(gòu)沿線中④1層,⑤1-1層為高含水量、高壓縮性、低強(qiáng)度土層,具有明顯的觸變性,盾構(gòu)施工時應(yīng)盡量減少對該層土的擾動。2)盾構(gòu)施工引起的地層損失和盾構(gòu)隧道周圍受擾動或剪切破壞的重塑再固結(jié)是導(dǎo)致隧道沉降、地面沉降和影響周圍建筑物、地下管線的主要原因,可采用注漿法進(jìn)行加固處理,同時應(yīng)重視隧道底面下不同土層產(chǎn)生差異沉降。3)擬建隧道江中段最小覆土約17.0 m,應(yīng)保持切口泥水壓力穩(wěn)定、加強(qiáng)江底地形監(jiān)測、江底冒漿情況、提高同步注漿質(zhì)量、控制注漿壓力等。

3.4 樁基

預(yù)制樁較鉆孔灌注樁經(jīng)濟(jì)效益明顯,成樁質(zhì)量可控性好,施工工期短,故場地條件許可時,應(yīng)優(yōu)先考慮預(yù)制樁(PHC管樁)方案。閔行區(qū)主要位于虹梅路上,周圍環(huán)境對樁基施工要求較高,建議選擇鉆孔灌注樁;奉賢區(qū)樁基作業(yè)區(qū)域主要位于農(nóng)田,可考慮選擇預(yù)制樁(PHC管樁)方案,但是基坑格構(gòu)柱樁基應(yīng)采用鉆孔灌注樁,抗拔樁基送樁長度較大,一般宜采用鉆孔灌注樁。

3.5 頂進(jìn)箱涵

箱涵頂進(jìn)范圍主要以軟黏土為主,適于頂進(jìn)施工;工作井后背土體宜采取攪拌樁加固;頂進(jìn)箱涵上部覆土小于2.0 m,頂進(jìn)前需對鐵路進(jìn)行保護(hù),一般采用架設(shè)鋼便梁,鋼便梁支墩基礎(chǔ)采用高壓旋噴樁或樁基;由于箱涵尺寸大,自重大,應(yīng)采取措施防止箱涵在頂進(jìn)過程出現(xiàn)扎頭,建議箱涵底部采用旋噴樁加固;頂進(jìn)期間應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測工作,確保信息化施工,確保鐵路和周圍管線安全。

3.6 道路工程

1)常規(guī)路基處理。a.一般路床下30cm～50cm厚土路基采用4%～6%的石灰拌和后碾壓加固,以保證路基壓實度、回彈模量(≥30MPa)和 CBR值的要求。b.①1層填土,成分復(fù)雜,土質(zhì)較松散,工程性質(zhì)較差。對于富含生活垃圾有機(jī)質(zhì)的填土,須進(jìn)行換填處理。處理方法:用30cm礫石砂回填再加鋪土工布,然后用粉煤灰或石灰、粉煤灰材料回填并碾壓密實,每層鋪筑厚度為20cm,路基頂面采用石灰土處理地基。對于較均勻的素填土,可采用石灰拌和,進(jìn)行碾壓加固后加以利用。2)路基處理。場地路基區(qū)域主要為軟黏土,路基條件相對較差,建議橋頭路基采用輕質(zhì)粉煤灰材料+攪拌樁處理方案;合理安排施工順序,先填筑路基,后施工橋梁構(gòu)筑物。3)暗浜塘的處理。本次勘察揭露有暗浜,可采用以下處理措施:a.換填處理:使用規(guī)模小～中等,埋深淺～中等(小于3.0 m)、富含生活垃圾有機(jī)質(zhì)。b.攪拌樁加固法:對于一些規(guī)模大,浜底埋藏較深、淤泥較厚的暗浜,浜中以素填土為主,由于挖填方量大,工程造價高,考慮工期緊張,可采取水泥土攪拌樁比較有效。

4 結(jié)語

城市越江隧道工程所涉及的巖土工程因素相對較多,問題也較復(fù)雜,在設(shè)計和施工過程中,應(yīng)充分考慮和處理實施過程中可能碰到的各種各樣問題,選取合理的參數(shù),以確保工程的安全性和經(jīng)濟(jì)性。

[1] 建筑科學(xué)研究院.建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2002.

[2] 綜合勘察設(shè)計研究院.巖土工程勘察規(guī)范[M].北京:建筑工業(yè)出版社,2009.