第1節(jié)工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件
第14 標(biāo)段主要由人工雜填土、第四紀(jì)沉積層和圓礫層組成。雜填土厚度為0. 15～1. 00 m ,最大厚度為4. 2 m;第四紀(jì)沉積層厚度為0. 5～18. 7 m ,圓礫層最大厚度為3 m;粉細(xì)砂層稍密～中密,飽和,厚度為2. 9 m;以下為粘土層。
該標(biāo)段范圍內(nèi),上層滯水水位埋深4. 0 m左右;潛水水位埋深在地面下7. 5 m ,高出隧道開挖拱頂;承壓水水位埋深18. 8 m ,位于隧道鋪底以下0. 5 m ,對(duì)隧道施工無影響。
區(qū)間隧道在粘質(zhì)粉土和粉細(xì)砂地層中穿過,上層滯水和潛水已進(jìn)入隧道斷面。
第2節(jié)周圍環(huán)境狀況
北京城市鐵路東直門地下區(qū)間為雙跨連拱隧道,采用淺埋暗挖中洞法施工。典型斷面開挖寬度為12. 05 m ,開挖高度為7. 397 m ,支護(hù)形式為復(fù)合式襯砌。區(qū)間隧道在里程K39 + 505～K39 + 585 之間,從兩棟Y形高層居民樓中間下穿。兩座高層樓房地面以上22 層、66 m高,地下兩層,樓房基礎(chǔ)為現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱型基礎(chǔ)(無樁基) ,箱型基礎(chǔ)持力層為2. 7 m厚的換填級(jí)配砂石,暗挖隧道外輪廓線距樓房基礎(chǔ)水平距離最小為1. 6 m。隧道與高層樓群地平面及剖面關(guān)系
分別如圖1 、圖2 所示。
圖1 樓房與區(qū)間隧道的平面位置關(guān)系
圖2 樓房與區(qū)間隧道的剖面位置關(guān)系
第三章區(qū)間隧道施工及其對(duì)樓群的影響
由于暗挖隧道開挖跨度達(dá)12 m ,覆土僅為1 倍洞徑左右(7～12 m) ,上覆地層難以形成承載拱,上覆土柱荷載較大。設(shè)計(jì)采用中洞法施工,工況要求中隔墻形成承載能力后,方可進(jìn)行側(cè)洞開挖,最后施作側(cè)洞襯砌形成雙連拱結(jié)構(gòu)。由于區(qū)間隧道兩側(cè)為不對(duì)稱布置,基礎(chǔ)持力層位于隧道拱腰部位,樓房靜載和靜載偏壓可能對(duì)隧道施工安全和結(jié)構(gòu)安全構(gòu)成威脅。
區(qū)間隧道采用雙連拱隧道施工對(duì)高層居民樓安全是不利的,主要表現(xiàn)在:
(1) 區(qū)間隧道為雙連拱結(jié)構(gòu),采用中洞法施工,施工步序多加之需降水,造成對(duì)樓房基礎(chǔ)地層的多次擾動(dòng),如沒有穩(wěn)妥可靠的技術(shù)措施保證,疊加后可能產(chǎn)生超量的不均勻沉降,給樓房的安全帶來致命的危害。
(2) 區(qū)間雙連拱隧道中洞、側(cè)洞為瘦高型結(jié)構(gòu),在初支施工過程中隨著開挖在樓房靜載作用下土層應(yīng)力釋放,引起的土體水平位移,使樓房基礎(chǔ)產(chǎn)生不均勻沉降。
(3) 相鄰地段的監(jiān)測(cè)表明,僅中洞通過后最大累計(jì)沉降量即為73. 2 mm ,距中洞6. 0 m范圍內(nèi)地表沉降量均在40 mm以上,沉降曲線拐點(diǎn)距中洞中線79. 7 m。類比可知高層居民樓區(qū)域中洞施工引起地表沉降量可達(dá)23 mm ,沉降曲率為3. 8 %�？梢�,若不采取可靠的措施,將對(duì)樓房造成較大危害。
