穿越既有交通基础设施的变形控制指标研究

张 慧 娟

(大同市建筑设计研究院，山西 大同 037006)

穿越既有交通基础设施的变形控制指标研究

张 慧 娟

(大同市建筑设计研究院，山西 大同 037006)

以六里桥桥区积水治理工程为例，根据该地区水文地质条件，详细分析了新建低水收水管线、新建泵站进(出)水管与道路、挡墙的关系，并提出了相应的技术指标及施工控制要求，以保证六里桥桥区及新建泵站周边道路、桥梁设施的安全。

积水，排水系统，道路，挡墙，施工控制

穿越工程与既有交通基础设施之间的相对空间位置关系，一般可分为：上穿、下穿、邻近、连接及上跨。穿越工程影响范围一般划分为：既有交通设施外0 m～30 m为严格监控区；30 m～50 m为一般监控区。前评估(设计咨询)即：穿越工程施工前，通过调查、检测等手段，分析、评估既有交通基础设施结构状况，预测其对既有交通基础设施产生的影响的工作。近年来，全国暴雨极端天气发生频繁，多处下凹式立交桥下出现严重积水，导致交通堵塞甚至瘫痪，给城市交通和市民出行造成影响，各立交排水系统急需升级改造。我在北京学习期间有幸参加编制“北京市中心城下凹式立交桥桥区积水治理工程设计咨询”雨污水管线穿越道路、挡墙部分。以下结合六里桥桥区积水治理工程，对道路和挡墙提出相应的技术指标、施工控制要求及建议进行探讨。

1 工程背景

1.1 工程概况

北京六里桥立交位于西三环路与京石高速路相交处，20世纪80年代末京石公路扩建二期工程时修建，京石高速路上跨，西三环路下穿。六里桥桥区积水治理工程具体改造内容(见图1)：对现况六里桥雨水泵站进行提标改造；完善西三环路六里桥桥区主路雨水口收水系统；新建低水收水管线、泵站进水管、泵站出水管、调蓄池连接管等；新建基点场区给水、雨水、污水管线及调蓄池放空管等；在现有泵站西侧新建调蓄池1座。

1.2 地质水文条件

1)地质。地表人工填土，厚度1.1 m～3.1 m，标高43.6 m～46.7 m。新近沉积的亚砂土层，中轻亚粘土层，粉砂层，厚度0 m～3 m，标高在42 m～45 m。新近沉寂的卵石层(夹有细砂层)，厚度2.4 m～5.9 m，标高39.1 m～45 m。以下为一般第四纪沉积卵石层夹细砂层。

2)水文。钻深至标高34.09 m处未见地下水。

1.3 道路及挡土墙检测结果

1)本次检测范围内，共发现明显缺陷18处，其中网裂3处，路面裂缝10处，路面沉陷1处，路面修补4处；2)对本次检测的雷达图谱进行综合数据处理和解释，未发现不密实区域；3)本次道路平整度检测的平均σ值为2.60 mm，小于4.5 mm，路面行驶质量等级均属于A级。为保证六里桥桥区及新建泵站周边道路、桥梁设施的安全，我们作为原设计单位，就管线施工对邻近的市政道路及挡墙的影响进行设计咨询，并提出相应的技术指标、施工控制要求及建议。桥梁专业咨询报告单独一册。

2 积水治理工程与六里桥桥区道路及挡墙的关系

2.1 新建低水收水管线与道路、挡墙的关系

新建1号～6号(D=800)、20号～24号(D=800)段管线在西三环主路施工，1号～6号和20号～24号段覆土约0.8 m～1.0 m，采用明开槽施工法，待施工完毕后按原貌恢复。6号～7号段管线(D=1 000)覆土约2.5 m，采用顶管施工法。7号～8号段管线(D=1 000)横穿西三环路，覆土约2.8 m，采用顶管施工法。7号井顶管坑外距地铁九号线(已运营)约10 m，对地铁的影响不属于本次咨询范围，此管线需经地铁权属部门同意后方可施工。

其中，1号～6号(D=800)、20号～24号(D=800)段雨水低水收水管线位于西三环主路内，管线位置为排水专业提供，横剖面关系详见图2。

2.2 新建泵站进水管、泵站出水管与道路、挡墙的关系

新建泵站进水管D=1 800 mm从低水收水管线7号井向西南下穿六里桥西南匝道及匝道两侧装配式钢筋混凝土挡土墙及京石高速路到西三环路辅路，沿京石高速路南侧步道外向西经六里桥南路接入新建泵房，覆土约2.5 m～5 m，采用顶管施工法。

新建泵站进水管线与匝道及挡土墙横剖面关系详见图3。

新建泵站出水管D=1 400 mm从泵房出来向北接入京石高速路辅路现况雨水沟，覆土约1.5 m，采用明开槽施工法，待施工完毕后按原貌恢复。

3 施工控制要求

城市道路和地表沉降(隆起)控制指标应包括允许位移控制值、位移平均速率控制值、位移最大速率控制值、U形槽变形控制值和路堤、路堑倾斜控制值，也可对道路或地表纵横向曲率变化进行控制，对高耸构筑物还应包括倾斜控制值。

城市道路和地表沉降(隆起)控制指标的确定受施工工法、地层性质、基坑深度、地下水位变化、施工管理、道路等级等因素的影响。控制指标一般采用经验法或数值模拟法等方法确定。

本着确保结构物安全，不降低主体结构正常使用性能，管线施工的顺利实施，以及综合经济性最优的前提下，我们对道路及挡墙在管线施工中基础沉降的不利条件又进行了分析。在此基础上，参考轨道交通监控量测控制指标，采用经验法提出控制指标及要求。

3.1 道路安全性的要求

1)路面差异沉降量(即基础倾斜，指测点之间的差值)要求：施工影响10 m范围内的累计最大差异沉降值应小于15 mm。地表沉降位移最大速率(任意1 d的最大位移值)控制值应小于2 mm/d；

2)地表隆起值要求：施工顶管区地表隆起控制值应不大于5 mm；

3)路面裂缝：为保证路面使用年限，要求路面不能产生结构性裂缝，以防雨水渗透对路基强度造成影响；

4)工程实施前应在施工影响范围内布置观测点进行实时监测；实测现况道路纵、横向高程，监测方法及监测点布置由监测方根据工程的具体情况确定，具体监测频率应根据监测数据的变化情况而定。工程竣工后应继续进行跟踪观测，直至沉降趋于稳定或完成；

5)在工程实施过程中应采取切实可靠的技术措施，最大限度地保证路基、路面结构安全，防止顶管上方出现空洞现象，引起路基产生过大沉降；并应制定切实可行的安全应急预案。若施工后造成路面结构损坏，应及时进行修复；

6)施工应该尽可能避开雨季，避免雨水汇水带来的不利影响。

3.2 挡土墙安全性的要求

1)施工时应满足的挡土墙技术指标。

挡土墙纵向在16 m范围内沉降差控制值小于8 mm，挡土墙横向倾斜(指基础倾斜方向构筑物的整体沉降差与其基础长度的比值)控制值小于1/1 200。

雨水管横穿挡土墙处，应采用顶管工艺，以减小对挡土墙的影响。顶管顶与挡土墙基础底的距离不小于50 cm。

2)施工时预警值警戒值的确定(F)。

F=实测值/容许值。

当F<0.6时:安全。

当0.6≤F<0.8时:预警并及时报告，继续加强监测，查原因、准备补救措施。

当F≥0.8时：发出警报、立即停工检查，及时报送运营单位、建设单位采取补救措施。

当达到警戒值时，应采取必要的加强措施。在实际施工过程中，应同相关单位对警戒值进行分析、使用及修正。

3)挡土墙基础及挡土面上布设监测点，随时观测竖向位移值，挡土墙顶部及基础布设监测点，随时观测水平方向位移倾斜值。

4)应向挡土墙设计单位提供地铁施工过程及建成后对挡土墙的变形和内力检测分析结果，以确保基础安全。

5)雨水口施工前需提前探明雨水口与挡墙基础的相对关系，施工时不得损伤挡墙基础。

4 建议

建议针对保证既有交通设施正常、安全运营进行专项设计。

[1] DB11/T 716-2010，穿越既有交通基础设施工程技术要求[S].

[2] 北京市轨道交通建设管理有限公司.北京市轨道交通工程建设监控量测控制指标参考资料汇编(试行)[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

张慧娟(1982- )，女，工程师

U415

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