1、铁道勘测与设计 2 0 0 4 年第3 期总第 13 5 期地铁施工对周边建筑物的影响及控制陶 禹摘 要关键词本文详细阐述了深圳地铁一 期 上程的老街车站的施 上情况, 对地铁施 L对周边建筑物的影响及控制等问题进布了了论述。地铁施 上 周边建筑影响 拧制现代化城市地而建筑林立, 地下煤气、热力、 卜水、 电力、 通讯等管道设施繁多,给地铁与轻轨设施的的修建带来了困难, 选择合理的施 上_ 方法显得 一分重要; 为此,要在进布J几认真的环境背景调查的基础 卜, 在设计中分析、 说明、 论证、 预测环境对 上_ 程的影响; 二是在设计与施 上中充分考虑 仁程施 上对周边的环境影响, 按国家发布的
2、 建设项目环境保护条例的规定与要求制定出预防及减轻施 l _ 行为对环境影响的对策与措施。本文结合深圳地铁 期 上程的老街车站的施 l_ 实践, 对地铁施 I _对周边建筑物的彭响及控制等问题进行论述。1 工程概况1 . 1 工程的地理环境深圳地铁一 期上程的老街车站位于罗湖区解放路与建设路的交汇处, 临近繁华的东门老街商业区。车站呈东南朝西北走向布置。车站的起迄里程为: S K I + 8 2 9 . 3 0 0一S K Z+0 . 7 0 0 ; 其长度为 1 7 1 . 6 m , 宽度不等 ( 12 . 2 m一25 . 6 m ) , 高度为 2 0. 0 75 m 。 车站的1 体
3、结构为地 卜三层结构; 地下 1层为站厅层, 地下 一层一与三层均为站台层: 站台形式为右线刃台与人一线站台_ 卜下重叠的 :层侧式站台。投稿 l ( 1姆: 2 0 0 3 一 12 一97 0弃: 站的总建筑而积为 1 189 o m , , 总投资近-个亿。1 . 2 工程地址条件l _ 程区岩上分四层: 表而层为人 上素填卜, 层厚 0. 8 m 一1. 8 m , L程性质差; 卜层为粘 仁, 层厚 l . o m 一2 . 6 m , l_ 程性质 1般;l子 )*寻为粉j贡砂粘 l二, j会厚 6 . 9 m 一2 0 m , l _程性质较差 ; 底层为强风化闪长岩 , 层厚0
4、 . 5 m 一3 . 5 m , l _ 程性质较好。地 下水理深 1 般在 o . 4 m 一 1 . 2 m 之间, 地下水位受大气降水的影响。1 . 3 老街车站工程施工对其周边建筑与环境的影响老街站的施 上环境很差。 东南Ifj 有市建筑公司的七层住宅楼 ( 以下简称七层楼) 和永新lftJ 业大楼, 西而有) 深准高速铁路桥,北而要考虑日后与地铁 3 号线结合换乘; 特别是七层楼与地铁同向井列, 断离很近, 最近处仅有 1 米左右, 地铁施 上对其影响非常大。 下而重点淡谈地铁施上对 “七层楼” 的影“l句。在老街站 L程基坑开挖与其地下连续墙的施 1_ 过程中, 施 L对 “七层
5、楼” 地基上体(尤其是砂层) 产生扰动或松动, 砂层发生液化, 基坑地下连续墙背后上层的土动上压力降低, 加_ 卜施 上后地下水的水位 卜降, 从!(lJ 导致 “ 七层楼” 发生沉降。 根据第兰方的施 L监测资料掀不 , 其沉降观测点的累计沉降量最大己达到 63 . 87 n l n l ; 并月多个测点的累计沉降量也都超过了沉降控制标准值3Om m 。 另外, “ 七层楼” 往基坑方向倾斜,最大累计倾斜量也超过了其控制标准值 3%。 , 达到了3 . 8 %0 。据此 , 总监迅速下达停工令, 暂时停止靠近 “ 七层楼” 处的基坑开挖作业 , 并月组织山业主、 监理、 设计及承包商参加的四
6、方会议, 针对该楼产生的问题进行研讨; 另外,还邀请了深圳市内知名度较高的专家学者进行专题研讨, 共同研讨上程控制措施。2 老街车站后续工程施工的控制措施2 . 1 “ 七层楼” 发生地基沉降与倾斜的原因分析经过专家、 建设方、 施 上方与监理方的共同论证与认真分析 , 认为 “七层楼” 发生地基沉降与倾斜的主要原因是: “ 七层楼”地基的岩上_ L程性质较差。据所掌握的地质勘探资料和 “七层楼” 的桩基资料得知, “七层楼” 的地基上层中的砂层厚度较大, 层厚在 Z Om 左右; 虽然“七层楼”楼房结构为框架结构, “七层楼” 桩基础为沉管灌注桩, 桩长 8一10 m , 桩径为小4 80
7、m ,但沉管灌注桩的桩端位于砂层之中, 其承载力主要由桩周摩擦力所提供。 车站工程基坑开挖与其地下连续墙的施工极易引起基坑地下连续墙背后上体 ( 尤其是砂层) 产生扰动或松动 , _目砂层发生液化, 进而导致 “七层楼” 的沉管灌注桩的桩周摩擦力下降。 原施上方案确定, 车站的二L体结构的围护是采用 “ 地下连续墙十钢支撑” 体系。在地下连续墙施 L之前, 己沿地下连续墙的外边缘施作了 排中5 50 m 的旋喷桩; 虽然如此, 在地下连续墙施 L与开挖过程中仍然没有阻止 “七层楼” 地基的地下水位下降与流失, 井 l一1趋势不减, 从而导致地基上固结收缩, 使沉管灌注桩产生桩周负摩擦力, 降低
8、桩的承载力, 促使桩承台和 “七层楼” 地面发生沉降和楼房倾斜现象。 原施工方案存在较大的基坑开挖的非同时性, 加上 “ 七层楼” 各部位空间的非均匀性, 沉降过大和沉降不均匀性必然会引起楼房结构的开裂、 倾斜等病害。2. 2 老街车站后续工程施工的控制措施在经过原因分析的基础_卜, 确定了防治“七层楼” 继续沉降的_ L程措施(l ) 注浆加固 “七层楼” 地基根据 “七层楼” 产生沉降原因的分析 ,防治 “七层楼” 继续沉降的关键是增强桩周摩擦力、 防止桩周摩阻力降低。 对此, 所采取的工程措施是: 对 “ 七层楼” 地基进行注浆加固, 提高“ 七层楼” 地基上体的摩阻力,达到控制 “七层
9、楼” 沉降的目的。注浆是采用双层管双栓塞的静压注浆 L法, 设计孔数 101 个, 实际施 L孔数 9 0 个;其中, 垂直注浆孔设计孔数 4 7 个, 实际施_ L孔数 4 0 个; 倾斜注浆孔设计孔数 54 个, 实际施_ 1_ 孔数 5 0 个 。 垂直注浆孔设计孔深15 m , 倾斜注浆孔设计孔深 1 8 m 。由于 “七层楼” 的地基上层土要为粉质砂粘上, 含水量大, 透水性能好。 为了很好地增强岩上 “七层楼” 地基的上程性质, 防止地基的地下水位下降与流失, 在注浆施上过程中, 我们还注重注浆参数的选择, 并根据现场试验进行确定。 为了确定合适的注浆材料及其配比 , 对 6 个不
10、同品种的水泥一一水玻璃浆液进行了现场室内试验, 考察了浆液初凝时间, 净浆立方抗压强度与水泥品种、水灰比及水玻璃加量范围的关系 。 在试验的基础_匕 经过技术经济比较 , 决定采用 H c一T 凝结时间可调超细注浆材料。(2) 调整车站主体 l_ 程的施 上方案根据控制的需要, 对原有的车站土体_ 上程的施 上方案进行了必要的调整: 车站的土体结构为现浇硅框架结构,7 l中部为双跨结构 ( 宽度为 2 0. 4 5 11 1 ) , 东端为单跨结构 (宽度为 12. 20 m ) , 西端为三跨结构 ( 宽度为 25 . 6 8 m ) 。 车站主体结构采用复合结构形式, 它山 4 0 0 m
11、 m 厚的内衬墙与 8 0 0m m 厚度的地下连续墙组成; 其连续墙既作为施 上阶段的临时支挡结构物, 又是车站土体结构的一部分。 因此, 调整的施 上方案是先进行地下连续培施工 , 待其完成后, 再继续进行基坑开挖与支撑 。 基坑开挖施上_ l二法是采用明挖顺作法施 上。 为了加快车站主体结构的施 l一 , 尽快使车站土体结构封顶, 在不违背设计, 对施1 厂序进行了一 些调整, 对施 上_ L 艺进行了改进按照设计要求对施 上 L序进行严格控制, 着实加快车站主体结构的施上, 尽快使车站土体结构封顶。 严密注意 “七层楼” 的沉降变化; 并以施工监测资料为依据, 研讨并准备应急抢险措施。
12、(3 ) 后续施工的监测结果为了确保一 l 一程施工安全, 在后续施工中我们监理机构与施一 f 单位共同对施工全过程进行了监测, 制定了监测方案, 确定了监测内容、 方法、 频率、 位移警界值与沉降警界值。监测结果如下 : 沉降监测: 共设置了 8 个点, 后续基坑开挖期间各观测点的最大沉降量为o . s m m一 1 , 符合控制 “ 七层楼” 的地基沉降的_ 上程要求。 深层土体水平位移监测 : 设置了3 根测斜管 , 测得最大水平位移在 3 . 14mi n 一7.13 m m 之问, 符合 L程要求。 地一F 水位监测: 上 设置了 8 根观测管, 各水位观测数值均符合基坑开挖施 J_
13、 与控制 “七层楼” 的地摹沉降的 f 程要求。根据监测结果分析可知, 老街车站后续上程施 上的控制措施是合理的。3 施工体会山于采取了这些有效措施, “ 七层楼” 的沉降逐步趋于稳定, 保证了车站 上程的顺利完成, 实现了预定的建设目标。 通过老街车剑; 的主体结构的施 上, 我们有以卜体会: 像老街车站这样 上程的主体结构的施工一定作到设计合理与施 上措施得当, 施上监测 1一作一定要加强, 要以客观、 准确、真实的施上监测资料为依据, 指导施上; 如果设计不合理, 措施不当, 施 L监测不到位,都会酿成惊天大案。 地铁施 l_ 特别是明挖顺作施 上土法对周边建筑物的影响主要应视这此建筑物的基础情况而定, 如果是深基础而目. 是采用端承载桩, 目桩端直接落在基岩之_卜, 则影响较小; 反之, 如果是浅平基, 或者是摩擦桩 ,则随着水上流失而对建筑物的影响较甚。 这是非常重要的。 静力注浆工法对加固地基、改良上体具有非常好的效果, 但注浆参数的选择也甚为重要, 应视不同的地质条件而确定。( 专业评审: 蔡云标; 责任编辑: 邓富甲)
