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项目解析丨重庆水市巷项目轨道交通保护设计

学问交流
2018-06-06

项目概况

重庆水市巷项目用地位于重庆市渝中区和平路与潘家沟交汇处,用地面积 9547㎡,计容建筑面积77000㎡。项目由一栋高层住宅塔楼(T1号楼)和一栋超高层住宅塔楼(T2号楼)和多层商业裙房组成。

水市巷项目效果图

本项目与轨道一号线的关系

重庆轨道交通一号线东起朝天门,西至大学城,远期延伸至璧山,全长约46公里,受本项目修建直接影响的为正在运营的重庆轨道交通一号线较场口站至七星岗站区间隧道。基坑南侧收进处边坡离轨道最近,约16.87米,基坑东南角边坡线离轨道最远,约23.2米。

本项目在轨道交通一号线区间段轨道隧道底标高约225.39m~227.55m,隧道顶标高约为234.57m~236.73m。水市巷项目地下六层区域基坑底标高约为236.60m,离隧道底垂直高差最近距离约为12.69m。区间隧道底在此区间段从西往东,标高逐渐降低。隧道与本项目的平面关系及隧道的典型剖面如下图:

水市巷项目与轨道1号线平面位置关系

1号线隧道典型剖面

本项目基坑设计先容

本项目基坑深度基坑高度18.10~20.40m。东、西、北侧采用放坡+板肋式锚杆挡墙,南侧边坡采用放坡+桩板挡墙进行支挡。隧道侧基坑支护方案如下图:

水市巷项目隧道侧基坑支护方案

本项目施工对轨道的影响评估

●  1、风险分析

本项目基坑开挖及项目修建可能造成的风险主要有以下几点:

(1)基坑深度较深,周边工程环境复杂,如基坑支护结构设计不当可能会造成边坡失稳,从而引起隧道产生较大变形;

(2)基坑施工会对轨道产生影响;

(3)本项目基坑开挖过程中及基坑开挖完成后会引起周围岩体应力重分布;

(4)本项目在轨道保护范围内新建一栋超高层建筑,建筑荷载会对轨道交通产生影响;

(5)本项目在基坑开挖支护过程中、项目修建完成后周边环境水对轨道周围岩体可能存在不利影响。

● 2、有限元分析

为直观反映拟建项目修建对轨道交通可能产生的影响,本次采用国际通用的大型有限元程序MIDAS-GTSApp建立二维模型,分析轨道交通一号线隧道衬砌位移、应力及塑性区变化情况,预测水市巷项目的修建对轨道交通一号线的影响程度。

综合考虑拟建物与轨道交通位置关系、地层情况等因素,选取距离轨道最不利位置剖面进行建模分析。分析结果如下:

基坑开挖完成后隧道衬砌位移图

项目修建完成并投入使用后隧道衬砌位移图

上图展示了基坑开挖完成后隧道的位移云图,上部结坑开挖引起的隧道衬砌最大水平位移为1.06mm,最大竖向位移为1.04mm;基坑开挖完成后,隧道水平、竖向位移均增大,隧道衬砌水平位移增大至1.63mm,竖向位移为1.24mm;项目修建完成并投入使用后,隧道衬砌水平位移和竖向位移均有所减小,最终水平位移为1.02mm,竖向位移为0.9mm,均小于规范安全控制指标。通过App分析结果可知,本项目的实施对轨道交通一号线隧道影响小,不影响车站及轨道交通一号线的正常运行。

轨道交通保护措施

有限元分析表明项目的施工不影响隧道的正常运行,但在施工中仍需采用必要的措施对隧道进行保护,具体措施如下:

● 1、在基坑施工过程中,需采取有效地防排水措施,以有效控制季节性暴雨、地下水和施工用水对基坑施工及轨道交通结构围岩强度和围岩稳定性的影响。边坡工程排水包括排除坡面水、地下水和减少坡面水下渗的措施。坡面水排水、地下水排水和减少坡面水下渗措施应统一考虑,并形成相辅相成的排水、防渗体系。

● 2、轨道交通一号线隧道两侧50m范围内为控制保护区,保护区内禁止使用爆破,控制保护区外施工期间如需爆破施工,应实施控制爆破,爆破振动速度(即传递至轨道交通结构及设施上的爆破振动速度)不得大于1.5cm/s;采用机械开挖的应严格控制振速,确保轨道交通一号线运营安全。

● 3、施工开挖过程中要注意岩、土体的稳定,应分段、分层开挖,跳槽施工,并量测监控,随时注意可能危及施工安全和周围建筑安全的情况,并应预先制定应急措施。

● 4、施工过程中,应对施工影响区的轨道结构物进行实时监测,动态监测轨道结构物的变形、震动、应力、裂缝等情况,如有异常应及时通知参见各方及轨道相关单位。

● 5、弃土应及时运走,严禁在基坑坡顶加载,避免重型机械在轨道一号线附近行驶,不宜在雨季施工,应遵循先整治后开挖的施工顺序,疏通坡顶排水工程,防止地面水渗入土体,必须遵循至上而下的开挖顺序。

● 6、施工期间严格控制基坑底部的超挖,尽量减少对拱顶有效覆盖层的扰动;基坑施工期间设置避雨棚,避免雨水进入基坑渗入坑底降低围岩强度,并在基坑内设置坡面硬化措施和排水措施,及时抽排基坑内积水。隧道在结构底侧应设置排水盲管,及时排出围岩内积水。

● 7、在基坑开挖时,应先开挖靠近轨道交通一号线侧,后开挖远离轨道交通侧,以减少对于轨道结构的振动。

本项目基坑开挖、支护方案合理,评估依据充分,项目施工对轨道影响评估的方法恰当,采用有限元数据计算得出的结论真实可信。目前,该项目已通过隧道结构安全影响专项评审,基坑开挖正在进行中。

文 / 第二建筑设计院  胡珏

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