侨香站过街通道结构方案设计

　　摘要：侨香站过街通道周边环境复杂，通道下穿6.5mX4.1m的雨水箱涵以及Φ500mm的次高压燃气管，此两根管线改迁难度极大，该段只能采用暗挖下穿避开。暗挖段地层主要为填土、粗砂、砾砂、卵石土及全风化花岗岩。初期支护拱顶采用大管棚和超前小导管，边墙采用超前水平旋喷桩加固止水和锁脚锚管。
　　关键词：过街通道，砂层，重要管线，暗挖支护
　　
　　1概述
　　侨香站过街通道由地铁侨香站Ⅲ号出入口引出，下穿侨香路后，在路侧设置两个出入口。除侨香路北侧下穿6.5m×4.1m雨水箱涵及φ500次高压燃气管的部分通道采用暗挖法施工外，其余均采用明挖顺筑法施工。明挖通道标准段结构净宽4.5m，结构净高3.65m，为单层单跨矩形结构，出入口敞口部分为U型结构；明挖基坑最大宽度8.8m，最大深度约15.0m。暗挖段二衬内净空宽度4.5m，高度为3.7m，为带仰拱的直边墙平顶结构；暗挖通道长度11.1米，拱顶覆土厚度7.81～8.18m。
　　
　　图1侨香站过街通道平面图
　　Ⅲ号出入口为既有建筑，过街通道施工期间侨香路通过倒边进行交通疏解。施工时先施工暗挖段两端明挖段，明暗挖交界处设置堵头桩。
　　2地质概况
　　侨香站过街通道基坑范围上覆地层主要为第四系全新统人工填筑土（Q4ml）、冲洪积砂土、卵石土及粘性土层（Q4al+pl），第四系残积粘性土（Qel），下伏基岩为燕山期（γ53）花岗岩。
　　由上至下的工程地质情况：<1-1>素填土层、<5-2-4>粗砂、<5-2-5>砾砂、<5-3>卵石、<8-2>可塑状的砾（砂）质粘土层、<9-1>花岗岩全风化层、<9-2-1>土状花岗岩强风化层、<9-2-2>半岩半土状花岗岩强风化层、<9-3>花岗岩中等风化层、<9-4>花岗岩微风化层；基坑底大部分处于<9-2-1>全风化层中。
　　图2地质断面图
　　
　　表1岩土工程勘察设计参数建议值表
　　地层代号 岩土名称 密度 孔隙比 抗剪强度（直剪） 土的静止侧压力系数 基床系数（Mpa/m） 渗透系数 承载力特征值
　　  天然 干燥  凝聚力 内摩擦角    
　　  ρ ρ e C φ ξ 垂直 水平 K fak
　　  g/cm3 g/cm3 / kPa ° / Kv Kh m/d kPa
　　<1-1> 素填土 1.87 1.51 0.78 15 10 / / / 0.05 120
　　<5-2-4> 粗砂 1.98 / / / 26 0.28 20 20 20 180
　　<5-2-5> 砾砂 2 / / / 32 0.25 22 22 25 200
　　<5-3> 卵石土 2.2 / / / 40 0.25 22 25 30 400
　　<8-2> 砾质粘土 1.82 / / 20 15 0.41 18 18 0.5 180
　　<8-3> 砾质粘土 1.83 1.45 0.87 22 22 0.43 32 32 0.5 230
　　<9-1> 全风化花岗岩 1.83 1.52 0.75 26 23 0.35 54 54 0.75 300
　　<9-2-1> 强风化花岗岩 1.9 1.62 0.66 27 24 0.33 80 80 2 320
　　<9-2-2> 强风化花岗岩 2.3 / / 50 30 / 200 200 3 500
　　<9-3> 中风化花岗岩 2.6 / / 250 35 / 600 600 2 2000
　　<9-4> 微风化花岗岩 2.61 / / 400 42 / 800 800 0.5 4500
　　3明挖结构设计
　　3.1明挖围护结构设计
　　根据基坑所在地层、周边环境及使用条件情况，基坑围护结构及支撑体系设计如下：
　　采用Φ800mm钻孔灌注桩+桩间Φ800mm旋喷桩+内支撑的围护结构体系。基坑深度范围内一般设置3道内支撑，内支撑均采用Φ600，t=12mm的钢管，水平间距一般为3.0m；第一道支撑在冠梁上，第二、三道支撑在2根工45C的组合钢围檩上。围护桩间距一般为900mm。
　　出入口位于靠近雨水箱涵及燃气管一侧以及明暗挖接头处的桩间止水帷幕，采用Φ800mm三重管旋喷桩，增加止水效果，防止基坑开挖时坑外失水导致土体沉降过大而引起雨水箱涵以及次高压燃气管变形过大。降低工程风险。其余桩间止水帷幕采用Φ800mm单管旋喷桩。
　　明挖段每隔15m设置一个降水井，管井井孔直径0.7m，井管直径0.4m。滤水层厚度为0.15m。滤水层材料选择要符合相关规定，以防将泥砂带走。
　　3.2明挖主体结构设计
　　通道主体结构采用明挖顺筑法施工。通道的结构均为单层单跨的矩形箱体框架结构型式，出地面的敞口段为“U”型结构型式。
　　标准段的顶、底板厚度为700、750mm，侧墙厚度600mm。
　　4暗挖结构设计
　　4.1结构型式及结构尺寸
　　暗挖通道断面结构型式为带仰拱的直墙平顶结构，毛洞宽约6米，采用CRD法施工。
　　4.2结构支护参数
　　暗挖通道结构采用复合式衬砌。初期支护为格栅钢架＋双层钢筋网＋边墙注浆锚管＋300mm厚C25、P6的喷射早强混凝土；二次衬砌为400mm厚C30、P8模筑钢筋混凝土。
　　4.3超前支护、预加固设计
　　暗挖通道处地层主要为<1-1>填土、<5-2-4>粗砂及<5-2-5>砾砂层及<5-3>卵石层，地层条件差，且隧道拱部有6.5×4.1m雨水箱涵，距暗挖通道最近处仅为978mm，必须采取辅助措施对隧道周边地层进行加固处理以保证隧道施工及管线的安全。辅助措施为拱部大管棚及超前小导管+边墙Φ500水平旋喷桩预加固。边墙角部用锁脚锚管固定。

　　（1）拱部大管棚及超前小导管设计
　　大管棚为Φ108mm，t=5mm，长度L=12m，环向间距0.3m，外插角1°，并注水泥砂浆。
　　超前小导管为Φ42mm，t=3.5mm，长度L=4.0m，环纵间距0.3m×1.0m，外插角10～12°，并注水泥-水玻璃双液浆。
　　（2）边墙Φ500水平旋喷桩设计
　　超前水平旋喷桩加固，Φ500mm，间距350mm，仰角1°,环向搭接150mm，中心插一根Φ42mm钢管，仰角1°，钢管用水泥浆填满。
　　（3）边墙角部锁脚锚管
　　Φ42mm注浆锁脚锚管，t=3.5mm,L=3.5m。每边布置两根，交错布置。
　　
　　图3暗挖断面支护图
　　初期支护结合堵头桩可以给暗挖段施工提供一个封闭的环境，防止拱顶及边墙失水引起砂层坍塌。
　　5明暗挖接口设计
　　明暗挖接口处，为保证暗挖进洞的安全，对明暗挖接口处的端头从地面进行加固，加固范围为：隧道纵向1.5m长，第一排旋喷桩与围护桩咬合200mm，旋喷桩相互咬合150mm；宽度为隧道初支外轮廓外2.5m，深度进入隧道底以下3.0m；加固采用Φ600单管旋喷桩。
　　6结论
　　对于周边存在重要建筑物或管线的通道结构施工，地层沉降控制通常是关键点，而对于砂层，基坑外失水是引起沉降的主因。本文通过水平旋喷桩这一新型初期支护形式，在较低工程造价的前提下，达到较好的止水效果。
　　参考文献
　　［1］《城市人行天桥与人行地道技术规范》（CJJ69-95）.
　　［2］《地下工程防水技术规范》（GB50108-2008）.
　　［3］《深圳地区建筑深基坑支护技术规范》（SGJ05-96）.

《侨香站过街通道结构方案设计》

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