区庄立交桥桥墩沉降监测数据分析

　　1、工程概况

　　广州市轨道交通五号线淘金站~区庄站区间土建工程区间隧道位于环市中路和环市东路下。本段隧道沿线管线众多而且复杂，路面车辆繁忙，两旁为多高层建筑物，区庄立交桥位于环市东路，在隧道上方。区间左线、右线、存车线、渡线相互交错，平面布置较为复杂。隧道埋深约在15～20m，大断面及联拱隧道埋深约16.5～18m。根据线路功能要求，共设计22种断面。

　　利用两座6×7.5m竖井进行暗挖施工，竖井井身采用喷锚支护结构，井深分别为24.88m、29.98m。横通道采用圆拱直墙断面。区间隧道采用复合式衬砌结构，以锚杆、钢筋网、钢架和喷射砼(C25、S6)组成初期支护，二次衬砌采用C30、S10钢筋砼。工程的重点为：确保隧道周边楼房、过街隧道、暗渠、人行天桥、区庄立交桥等的安全;保证工程结构质量和防水。

　　2、地质与水文概况

　　2.1 地质情况

　　本工程基岩主要为强风化～微风化暗紫红色粗砂岩、砾岩及泥质粉砂岩、粉砂岩和暗红色泥质粉砂岩，局部夹砾石。第四系覆盖层主要为冲积～洪积土层及残积土层，局部夹冲积～洪积砂层和淤泥质土层。地表为人工填土层覆盖。

　　两座竖井从上到下穿越的地层分别为：1#竖井：〈1〉杂填土、〈5-2〉粉土、〈9〉微风化砂质泥岩、微风化砾岩;2#竖井：〈1〉杂填土、〈4-1〉〈4-2〉粘土、〈3-1〉细砂、〈6〉全风化岩、〈7〉强风化岩、〈8〉中风化砂岩、〈7〉强风化岩、〈6〉全风化岩、〈7〉强风化岩、〈9〉微风化岩、〈7〉强风化岩、〈8〉中风化砂岩、〈9〉微风化岩。

　　2.2 水文地质

　　地下水按赋存方式分为第四系松散岩类孔隙水和层状基岩裂隙水。

　　第四系松散岩类孔隙水：淘金至区庄区间第四系冲积～洪积砂层〈3-1〉、〈3-2〉为主要含水层，由于本区间砂层埋藏较浅，厚度较小，分布范围不广，砂层富水性一般，总的储量不大。

　　层状基岩裂隙水：勘察范围内层状基岩裂隙水主要赋存在白垩系红层碎屑岩的强风化带和中风化带，局部在全风化砾岩中，由于岩石裂隙局部发育，故其富水性不大，岩体大部分完整，地下水赋存条件较差。

　　3、监测结果与分析

　　由于环市路为交通干道，区庄立交桥车流量大，地面动荷载大，在竖井施工过程中，为确保区庄立交桥安全，加强了对区庄立交桥桥墩的沉降监测。

　　3.1 监测数据汇总

　　

  图2. 区庄立交桥桥墩沉降—时间关系曲线图

 

　　结合施工情况，通过分析观测数据和沉降—时间关系曲线图，进入横通道施工后，区庄立交桥桥墩下沉速率加快。其中以C152号桥墩下沉最为明显。从图1可以看出，施工横通道从C152与C169之间通过，在施工过程中，由于失水等原因，必然导致区庄立交桥桥基下沉。

　　

  图3. C152沉降变化率—时间曲线图

 

　　3.2、沉降分析

　　从隧道掘进掌子面与桥基位置关系，距掌子面较远的桥基同样发生沉降、从监测数据发展趋势，随着掌子面的向前推进，距掌子面较近的桥基沉降速率加大、同一天内沉降变化规律，每天上下午之间发生的沉降较前天晚上与第二天上午之间发生的沉降大，每天爆破前与爆破后2小时监测变形变化较小、洞内监测与地面监测结果对比，洞内沉降速率较小，地表沉降速率较大、掌子面围岩变化情况、拱顶范围为微风化，且区域逐渐变小，微风化下面为中风化的泥质砂岩较为破碎，在拱脚区域为全风化，遇水易软化，该层裂隙水较为发育，从25日开始出现一股较大的出水点，每天出水量约为40立方、区庄立交桥桥基类型，先烈路下到环市路匝道桥基为34cm的钢管灌注桩，中间环岛桥基为自然基础、每天出水量，20日后掌子面与竖井进行彻底注浆治水后，出水量由120立方/天减小到80立方/天，但25日出现掌子面较大出水点后出水量又开始增加等方面分析，桥基沉降原因主要有以下几方面：

　　1、地下水流失，白天车流量大，地面动荷载是主要原因(每天上下午之间发生的沉降较前天晚上与第二天上午之间发生的沉降大);

　　2、开挖爆破震动时原因之一，但影响较小(每天爆破前与爆破后2小时监测变形变化较小);

　　3、开挖后围岩应力变形,隧道穿越围岩复杂，围岩裂隙发育，裂隙水较大。

　　3.3 施工建议

　　通过分析监测数据，建议施工中采取以下措施：

　　1、 先采取洞内加固措施，地面加固方案再进行细化;

　　2、 严格控制爆破振速，机械、人工可挖掘的部位，不用爆破开挖;

　　3、 台阶控制在3米以内，加快封闭成环时间;

　　4、 仰拱的格栅不能直接放在<6>、<7>岩层上，图纸会审中取消的格栅全部加上;

　　5、 超前小导管加长，提高注浆压力，采用双液浆;

　　6、 没循环进尺为0.5米;

　　7、 掌子面开挖后及时封闭;

　　8、 增加径向注浆管，封闭成环后注浆;

　　9、 必要时掌子面加超前小导管注浆加固。

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