穿越既有交通基礎設施的變形控制指標研究

張 慧 娟

(大同市建筑設計研究院，山西 大同 037006)

穿越既有交通基礎設施的變形控制指標研究

張 慧 娟

(大同市建筑設計研究院，山西 大同 037006)

以六里橋橋區積水治理工程為例，根據該地區水文地質條件，詳細分析了新建低水收水管線、新建泵站進(出)水管與道路、擋墻的關系，并提出了相應的技術指標及施工控制要求，以保證六里橋橋區及新建泵站周邊道路、橋梁設施的安全。

積水，排水系統，道路，擋墻，施工控制

穿越工程與既有交通基礎設施之間的相對空間位置關系，一般可分為：上穿、下穿、鄰近、連接及上跨。穿越工程影響范圍一般劃分為：既有交通設施外0 m～30 m為嚴格監控區；30 m～50 m為一般監控區。前評估(設計咨詢)即：穿越工程施工前，通過調查、檢測等手段，分析、評估既有交通基礎設施結構狀況，預測其對既有交通基礎設施產生的影響的工作。近年來，全國暴雨極端天氣發生頻繁，多處下凹式立交橋下出現嚴重積水，導致交通堵塞甚至癱瘓，給城市交通和市民出行造成影響，各立交排水系統急需升級改造。我在北京學習期間有幸參加編制“北京市中心城下凹式立交橋橋區積水治理工程設計咨詢”雨污水管線穿越道路、擋墻部分。以下結合六里橋橋區積水治理工程，對道路和擋墻提出相應的技術指標、施工控制要求及建議進行探討。

1 工程背景

1.1 工程概況

北京六里橋立交位于西三環路與京石高速路相交處，20世紀80年代末京石公路擴建二期工程時修建，京石高速路上跨，西三環路下穿。六里橋橋區積水治理工程具體改造內容(見圖1)：對現況六里橋雨水泵站進行提標改造；完善西三環路六里橋橋區主路雨水口收水系統；新建低水收水管線、泵站進水管、泵站出水管、調蓄池連接管等；新建基點場區給水、雨水、污水管線及調蓄池放空管等；在現有泵站西側新建調蓄池1座。

1.2 地質水文條件

1)地質。地表人工填土，厚度1.1 m～3.1 m，標高43.6 m～46.7 m。新近沉積的亞砂土層，中輕亞粘土層，粉砂層，厚度0 m～3 m，標高在42 m～45 m。新近沉寂的卵石層(夾有細砂層)，厚度2.4 m～5.9 m，標高39.1 m～45 m。以下為一般第四紀沉積卵石層夾細砂層。

2)水文。鉆深至標高34.09 m處未見地下水。

1.3 道路及擋土墻檢測結果

1)本次檢測范圍內，共發現明顯缺陷18處，其中網裂3處，路面裂縫10處，路面沉陷1處，路面修補4處；2)對本次檢測的雷達圖譜進行綜合數據處理和解釋，未發現不密實區域；3)本次道路平整度檢測的平均σ值為2.60 mm，小于4.5 mm，路面行駛質量等級均屬于A級。為保證六里橋橋區及新建泵站周邊道路、橋梁設施的安全，我們作為原設計單位，就管線施工對鄰近的市政道路及擋墻的影響進行設計咨詢，并提出相應的技術指標、施工控制要求及建議。橋梁專業咨詢報告單獨一冊。

2 積水治理工程與六里橋橋區道路及擋墻的關系

2.1 新建低水收水管線與道路、擋墻的關系

新建1號～6號(D=800)、20號～24號(D=800)段管線在西三環主路施工，1號～6號和20號～24號段覆土約0.8 m～1.0 m，采用明開槽施工法，待施工完畢后按原貌恢復。6號～7號段管線(D=1 000)覆土約2.5 m，采用頂管施工法。7號～8號段管線(D=1 000)橫穿西三環路，覆土約2.8 m，采用頂管施工法。7號井頂管坑外距地鐵九號線(已運營)約10 m，對地鐵的影響不屬于本次咨詢范圍，此管線需經地鐵權屬部門同意后方可施工。

其中，1號～6號(D=800)、20號～24號(D=800)段雨水低水收水管線位于西三環主路內，管線位置為排水專業提供，橫剖面關系詳見圖2。

2.2 新建泵站進水管、泵站出水管與道路、擋墻的關系

新建泵站進水管D=1 800 mm從低水收水管線7號井向西南下穿六里橋西南匝道及匝道兩側裝配式鋼筋混凝土擋土墻及京石高速路到西三環路輔路，沿京石高速路南側步道外向西經六里橋南路接入新建泵房，覆土約2.5 m～5 m，采用頂管施工法。

新建泵站進水管線與匝道及擋土墻橫剖面關系詳見圖3。

新建泵站出水管D=1 400 mm從泵房出來向北接入京石高速路輔路現況雨水溝，覆土約1.5 m，采用明開槽施工法，待施工完畢后按原貌恢復。

3 施工控制要求

城市道路和地表沉降(隆起)控制指標應包括允許位移控制值、位移平均速率控制值、位移最大速率控制值、U形槽變形控制值和路堤、路塹傾斜控制值，也可對道路或地表縱橫向曲率變化進行控制，對高聳構筑物還應包括傾斜控制值。

城市道路和地表沉降(隆起)控制指標的確定受施工工法、地層性質、基坑深度、地下水位變化、施工管理、道路等級等因素的影響。控制指標一般采用經驗法或數值模擬法等方法確定。

本著確保結構物安全，不降低主體結構正常使用性能，管線施工的順利實施，以及綜合經濟性最優的前提下，我們對道路及擋墻在管線施工中基礎沉降的不利條件又進行了分析。在此基礎上，參考軌道交通監控量測控制指標，采用經驗法提出控制指標及要求。

3.1 道路安全性的要求

1)路面差異沉降量(即基礎傾斜，指測點之間的差值)要求：施工影響10 m范圍內的累計最大差異沉降值應小于15 mm。地表沉降位移最大速率(任意1 d的最大位移值)控制值應小于2 mm/d；

2)地表隆起值要求：施工頂管區地表隆起控制值應不大于5 mm；

3)路面裂縫：為保證路面使用年限，要求路面不能產生結構性裂縫，以防雨水滲透對路基強度造成影響；

4)工程實施前應在施工影響范圍內布置觀測點進行實時監測；實測現況道路縱、橫向高程，監測方法及監測點布置由監測方根據工程的具體情況確定，具體監測頻率應根據監測數據的變化情況而定。工程竣工后應繼續進行跟蹤觀測，直至沉降趨于穩定或完成；

5)在工程實施過程中應采取切實可靠的技術措施，最大限度地保證路基、路面結構安全，防止頂管上方出現空洞現象，引起路基產生過大沉降；并應制定切實可行的安全應急預案。若施工后造成路面結構損壞，應及時進行修復；

6)施工應該盡可能避開雨季，避免雨水匯水帶來的不利影響。

3.2 擋土墻安全性的要求

1)施工時應滿足的擋土墻技術指標。

擋土墻縱向在16 m范圍內沉降差控制值小于8 mm，擋土墻橫向傾斜(指基礎傾斜方向構筑物的整體沉降差與其基礎長度的比值)控制值小于1/1 200。

雨水管橫穿擋土墻處，應采用頂管工藝，以減小對擋土墻的影響。頂管頂與擋土墻基礎底的距離不小于50 cm。

2)施工時預警值警戒值的確定(F)。

F=實測值/容許值。

當F<0.6時:安全。

當0.6≤F<0.8時:預警并及時報告，繼續加強監測，查原因、準備補救措施。

當F≥0.8時：發出警報、立即停工檢查，及時報送運營單位、建設單位采取補救措施。

當達到警戒值時，應采取必要的加強措施。在實際施工過程中，應同相關單位對警戒值進行分析、使用及修正。

3)擋土墻基礎及擋土面上布設監測點，隨時觀測豎向位移值，擋土墻頂部及基礎布設監測點，隨時觀測水平方向位移傾斜值。

4)應向擋土墻設計單位提供地鐵施工過程及建成后對擋土墻的變形和內力檢測分析結果，以確保基礎安全。

5)雨水口施工前需提前探明雨水口與擋墻基礎的相對關系，施工時不得損傷擋墻基礎。

4 建議

建議針對保證既有交通設施正常、安全運營進行專項設計。

[1] DB11/T 716-2010，穿越既有交通基礎設施工程技術要求[S].

[2] 北京市軌道交通建設管理有限公司.北京市軌道交通工程建設監控量測控制指標參考資料匯編(試行)[G].2008.

Researchondeformationindexcontrolacrossexistingtrafficinfrastructure

ZHANGHui-juan

(DatongArchitecturalDesignandResearchInstitute,Datong037006,China)

Taking Liuliqiao bridge area waterlogging treatment project as an example, according to the hydrogeological conditions of the area, this paper analyzed in detail the relationship of new low water collecting water pipelines, new pumping station(out) water and road, retaining wall, and put forward corresponding technical index and construction control requirements, to ensure that the safety of surrounding roads, bridges facilities of Liuliqiao area and new pumping station.

waterlogging, drainage system, road, retaining wall, construction control

1009-6825(2014)33-0137-02

2014-09-11

張慧娟(1982- )，女，工程師

U415

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