張閩湘

【摘要】結(jié)合南京軌道交通3號線工程實踐，詳細介紹地鐵明挖區(qū)間下穿鐵路合建方案，并通過監(jiān)測數(shù)據(jù)分析表明，該合建方案既能滿足各自運營安全又能確保變形協(xié)調(diào)，可為類似工程提供借鑒參考。

【關(guān)鍵詞】地鐵明挖區(qū)間；下穿鐵路；合建

隨著城市軌道交通的快速發(fā)展，出現(xiàn)了越來越多的地鐵區(qū)間隧道下穿鐵路的工程。國內(nèi)比較常見的是地鐵盾構(gòu)下穿鐵路的案例，然而地鐵明挖區(qū)間下穿鐵路的合建工程，并且下穿的鐵路為淺埋隧道的，國內(nèi)比較少見。本文就結(jié)合南京地鐵3號線下穿寧蕪貨線合建工程介紹設(shè)計方案。

1、工程背景

2011年1月，南京市軌道交通3號線明發(fā)廣場站～南京南站站區(qū)間下穿國鐵寧蕪貨線，兩工程均為待建工程。隨著京滬高鐵通車倒計時，南京南站的施工進入最后沖刺階段，與之相關(guān)的地鐵、市政、鐵路等工程也要同時完成。受環(huán)境條件和工期的限制，設(shè)計前期對方案作了深入的分析比較，最終確定地鐵區(qū)間下穿國鐵寧蕪貨線采用合建方案。

2、工程概況

2.1區(qū)間隧道及寧蕪貨線鐵路概況

南京市軌道交通3號線明發(fā)廣場站～南京南站站區(qū)間在寧蕪鐵路里程HDK21+893下穿寧蕪貨線，起訖里程為右K31+239.831～右K31+255.404，地鐵區(qū)間隧道線路平面位于半徑為350m的曲線上，與寧蕪貨線鐵路呈約87°，縱斷面位于17‰的縱坡上，隧道橫斷面采用單箱雙室框架結(jié)構(gòu)，線間距為7.035m～7.523m。結(jié)構(gòu)底板處于K1g-3中風化泥質(zhì)粉砂巖層上。

寧蕪貨線鐵路按照Ⅰ級鐵路標準建設(shè)，設(shè)計時速為120Km/h，電力牽引，地鐵區(qū)間隧道下穿鐵路影響范圍里程為HDK21+886.6～HDK21+900.05，鐵路隧道橫斷面采用單箱單室框架結(jié)構(gòu)，為淺埋隧道，覆土厚度約為3.6m。

2.2地質(zhì)概況

下穿寧蕪貨線鐵路段位于南京市雨花臺區(qū)農(nóng)花村，為在建工程南京南站站房北廣場范圍，距站房北側(cè)約200m，擬建場地位于長江高階地區(qū)，剝蝕后形成崗地與坳谷相間地貌，地勢略有起伏，坡度平緩。地層自上而下可分為①-2b2-3素填土、②-1b2-3軟-可塑粉質(zhì)粘土和③-1b1-2可-硬塑粉質(zhì)粘土，穿越土層主要為K1g-2強風化泥質(zhì)粉砂巖和K1g-3中風化泥質(zhì)粉砂巖層。

場地地下水主要為孔隙潛水，局部分布有弱承壓水，場地底部基巖主要為白堊系葛村組（K1g）泥質(zhì)粉砂巖，裂隙不甚發(fā)育，且呈緊密閉合狀，裂隙連通性差，含水微弱。

擬建場地環(huán)境類型屬于II類。綜合判定場地地下水和土對混凝土結(jié)構(gòu)具有CO2弱侵蝕性；地下水對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋于干濕交替部位具弱腐蝕性，土對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋無腐蝕性；對鋼結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性，抗震設(shè)防烈度為Ⅶ度，場地抗震設(shè)防分類為乙類，地震動峰值加速度值為0.1g，設(shè)計地震第一組。

3、設(shè)計方案

3.1設(shè)計邊界范圍

由于受環(huán)境條件和工期的限制，下穿寧蕪貨線處，地鐵區(qū)間設(shè)計范圍定為右K31+239.831～右K31+255.404，并預留條件，與后期施工的區(qū)間對接。

3.2結(jié)構(gòu)總體布置

地鐵區(qū)間下穿寧蕪貨線段，采用上下重疊框架，寧蕪貨線在上，地鐵在下，均為地下線。設(shè)計時既要考慮各自運營安全又要確保變形協(xié)調(diào)，結(jié)構(gòu)總布置形式如下圖所示。

圖1 結(jié)構(gòu)平面及縱剖面圖

3.3圍護設(shè)計

鐵路隧道在上，地鐵在下，基坑圍護設(shè)計時統(tǒng)籌考慮?；娱_挖深度19.683m，經(jīng)過計算，圍護樁采用1200mm@1400mm，樁長24m；支撐共采用4道撐，第一道采用混凝土支撐，其余采用φ609mm鋼支撐；四個角點處設(shè)φ609mm鋼斜撐。

3.4主體結(jié)構(gòu)設(shè)計

鐵路框架結(jié)構(gòu)頂板、側(cè)墻采用1m厚，底板（與地鐵結(jié)構(gòu)合建共用板）采用1.1m厚；地鐵區(qū)間在下，相當于是鐵路隧道的基礎(chǔ)，考慮結(jié)構(gòu)尺寸厚度時，應不小于鐵路框架結(jié)構(gòu)的厚度，側(cè)墻、頂板（與鐵路框架結(jié)構(gòu)合建共用板）采用1m厚，底板采用1.1m厚。

由于地鐵線路是下穿斜交鐵路線，并且共用板，受力體系復雜，為了傳遞上部鐵路荷載，需沿鐵路線方向在共用板兩側(cè)設(shè)置暗梁，并且在共用板四個角點設(shè)置暗柱，這樣，區(qū)間結(jié)構(gòu)上方的荷載就可以通過梁柱體系合理的傳遞到地基上。暗梁尺寸采用1m×1.6m，暗柱尺寸采用1m×1m。

3.5設(shè)計構(gòu)造措施

（1）不均勻沉降控制措施

地鐵區(qū)間與寧蕪貨線合建段，先行施工，為控制與相鄰區(qū)間的不均勻沉降，由于地鐵3號線區(qū)間不設(shè)變形縫，故在區(qū)間合建節(jié)點與相鄰正線區(qū)間連接處設(shè)置后澆帶，后澆帶設(shè)置寬度為2m，采用提高一個等級或采用同等級的微膨脹混凝土，接縫采用企口型。后澆帶混凝土澆筑時間在兩側(cè)區(qū)間結(jié)構(gòu)基本完成沉降后澆注，且控制在施工后60天進行。并且在后澆帶里預埋注漿管，后期可進行注漿堵水。

（2）與后期施工區(qū)間對接構(gòu)造措施

由于本合建節(jié)點先行施工，為保證能及時回填覆土，安全運營寧蕪貨線。本節(jié)點地鐵區(qū)間南北兩端設(shè)置臨時封堵墻，待相鄰區(qū)間結(jié)構(gòu)對接時鑿除。并在與相鄰區(qū)間對接處，預留鋼筋接駁器。

（3）施工階段排水措施

施工階段底板設(shè)置泄水孔，地下水位降至底板底部高程1米以下，泄水孔深至素混凝土墊層底面，并局部鋪1～2m砂墊層，內(nèi)部結(jié)構(gòu)完成并覆土后封堵。

4、目前運營狀況

本工程現(xiàn)已竣工驗收完畢，已經(jīng)運營。根據(jù)監(jiān)控量測報告，現(xiàn)場無滲漏水情況發(fā)生，地表沉降最終累計值范圍在-5.2～-15.9mm（控制值30mm[3]）之間，地基工后沉降累計變化量在0.0～-1.5mm之間，均在合理范圍之內(nèi)，說明本合建方案是可行的。

結(jié)束語

本文依托南京地鐵3號線區(qū)間與寧蕪貨線合建工程，介紹設(shè)計方案。地鐵區(qū)間主體結(jié)構(gòu)通過合理的分配剛度和設(shè)置構(gòu)造措施，使上部荷載合理的傳遞到地基上，通過監(jiān)測數(shù)據(jù)分析表明，既能滿足各自運營安全又能確保變形協(xié)調(diào)，說明該合建方案是可行的，其可為類似工程提供借鑒參考。

參考文獻

[1] TB 10003-2005 鐵路隧道設(shè)計規(guī)范[s].

[2] TB 10002.1-2005鐵路橋涵設(shè)計基本規(guī)范[s].

[3] GB 50157-2013 地鐵設(shè)計規(guī)范[s].