堤-隧基坑耦合施工措施及結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測

麻元曉、劉懌哲、林國軍

（1.寧?？h交通工程建設(shè)管理所，浙江 寧波 315000；2.寧波市交建工程監(jiān)理咨詢有限公司，浙江寧波 315000；3.寧海縣公路與運輸管理中心，浙江 寧波 315600）

0 引言

我國沿海地區(qū)用地資源緊張、交通擁堵等問題近年來逐步凸顯，而灘涂資源豐富，圍墾造地能夠在一定程度上解決人多地少的問題[1-2]。

灘涂區(qū)建設(shè)面臨地質(zhì)條件薄弱、耦合結(jié)構(gòu)時空效應(yīng)顯著等問題，俞元盛[3]等人的數(shù)值分析結(jié)果表明堤腳附近土體擾動將顯著影響海堤的穩(wěn)定性。基于G228 公路工程西店灣隧道工程，論述工程概況和施工工序，對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析，說明耦合結(jié)構(gòu)施工各項措施的有效性和必要性，為類似工程提供指導(dǎo)。

1 工程概況

G228 寧海西店至桃源段公路工程主線全長19.68km，西店灣隧道起于樁號K6+040，終于樁號K8+320，全長2280m，各部分起訖里程及段落長度見表1。

表1 西店灣隧道節(jié)段規(guī)模表

因隧道施工需要，在隧道內(nèi)、外兩側(cè)采用吹填管袋的方式修筑海堤并設(shè)水閘抽水，隧道基坑修建于內(nèi)、外海堤之間。圖1 為西店灣隧道總平面圖及隧道明挖暗埋段典型斷面圖。

圖1 西店灣隧道總平面圖及明挖暗埋段典型斷面圖

2 地質(zhì)水文條件

該工程位于海積平原亞區(qū)，在灘涂區(qū)域，地層巖性上部以薄層淤泥、淤泥質(zhì)類土為主；中下部以粉質(zhì)黏土、含礫粉質(zhì)黏土、含黏性土碎石為主；基巖埋深淺，巖性為花崗巖，全風(fēng)化層厚度大。

隧道工程區(qū)域軟土具有含水量高，孔隙比大，壓縮性高，強度低，固結(jié)緩慢等特點。在灘涂海堤隧道結(jié)合路段，由于土層性質(zhì)差異大，軟土厚薄不均勻，海堤結(jié)構(gòu)和隧道箱體極易產(chǎn)生不均勻沉降。

工程區(qū)潮位頻率分析成果如表2 所示，多年平均最高潮位4.52m，多年平均最低潮位-2.59m，2%頻率高潮位5.90m。

表2 西店灣隧道工程區(qū)潮位頻率分析成果表

3 施工過程及工藝

西店灣隧道是該項目節(jié)點工程，也是技術(shù)上的重難點工程，其總體施工方案如下。

3.1 內(nèi)外海堤建設(shè)

海堤下方水泥攪拌樁處理、堤身拋石砌筑施工流程如下：水泥攪拌樁施工—鋪設(shè)120kN/m 有紡?fù)凉げ肌躺硖钪鼔|層護面泥結(jié)石路面。

3.2 基坑圍護結(jié)構(gòu)施工

針對里程號K7+075—K8+020，圍護結(jié)構(gòu)采用直徑800mm 鉆孔管樁，樁間距100cm，樁頂設(shè)置100cm×100cm 的冠梁，在基坑兩側(cè)的冠梁間設(shè)置70cm×90cm鋼筋混凝土橫撐，并在中間設(shè)置2 道格構(gòu)柱。針對里程號K8+020—K8+320，采用挖超挖回填方式，并在靠近基坑內(nèi)側(cè)設(shè)置擋塊配合便道施工。

3.3 堤內(nèi)地基處理

由于隧道結(jié)構(gòu)底板墊層底以下淤泥層的厚度及隧道底板高度不同，因此需采取三種處理方式。針對里程號K7+615—K8+020，采用超挖回填的方式，基坑外在排樁支護外側(cè)采用直徑650mm 攪拌樁格柵式布置，間距45cm，格柵中間為直徑600mm 攪拌樁，梅花形布置，間距120cm。針對里程號K7+075—K7+615，采用直徑850mm 攪拌樁（間距60cm）裙邊和抽條加固，中間空白處采用直徑600mm 攪拌樁，梅花形布置，間距120cm。針對里程號K8+020—K8+320，隧道結(jié)構(gòu)底板墊層底接近或高于原地面處，挖除表面淤泥，回填土石混合料。

3.4 基坑降水處理

采用中直徑550mm 管井降水，降水后最高水位為基坑底以下1m。

3.5 基坑開挖

開挖土方，噴射混凝土面層，布置集水坑—施工基坑墊層、底板防水層，澆筑底板—達到預(yù)定強度后換斜撐。

3.6 隧道主體結(jié)構(gòu)施工及回填

拆除混凝土支撐，澆筑主體結(jié)構(gòu)—防水及回填。

4 現(xiàn)場監(jiān)測情況及分析

為保證海堤-隧道基坑耦合結(jié)構(gòu)施工過程的安全性，工程現(xiàn)場針對結(jié)構(gòu)變形進行監(jiān)測，以便及時預(yù)警支護結(jié)構(gòu)過大變形或海堤失穩(wěn)等工程問題。監(jiān)測內(nèi)容及所用設(shè)備如表3 所示。

表3 監(jiān)測內(nèi)容及設(shè)備情況

以2022 年9 月26 日 至2022 年10 月2 日，第86 期周報為例開展分析。此時明挖暗埋段已全部開挖至設(shè)計深度，而K6+980m—K7+153m 范圍內(nèi)基坑底板尚未澆筑完成，為施工過程中最不利節(jié)點。

圖2 為圍護樁沉降監(jiān)測結(jié)果。該期圍護樁頂沉降變形最大測點為ZDCJ-7580W，累計沉降量最大測點為ZDCJ-7960W。

圖3 為圍護樁頂水平位移監(jiān)測結(jié)果。該期圍護樁頂水平位移變形量最大測點為ZDSP-7660W，累計變形量最大測點為ZDSP-7880W。

圖3 圍護樁樁頂水平位移監(jiān)測歷時曲線

圖4 為堤頂裂縫監(jiān)測結(jié)果。監(jiān)測結(jié)果表明外海堤堤頂共發(fā)現(xiàn)裂縫36 條，其中橫向裂縫27 條，長度大多在1.2～4.5m 范圍，寬度大多在2～3mm 范圍；縱向裂縫9 條，長度大多在0.3～0.7m 范圍，寬度大多在1～2mm 范圍。該期寬度變化最大裂縫為DDLF7040-02。

圖4 堤頂裂縫監(jiān)測情況

圖5 為臨時立柱樁沉降監(jiān)測結(jié)果。該期圍護樁頂沉降變形最大測點為LZCJ-6936W，累計變形量最大測點為LZCJ-7183W。

圖5 臨時立柱沉降監(jiān)測歷時曲線

圖6（a）和圖6（b）分別為圍護樁變形和累計變形最大測點監(jiān)測歷時曲線。該期圍護樁變形量最大測點為ZK7+844N，累計變形量最大測點為ZK7+660N（1m）。

圖6 圍護樁變形監(jiān)測歷時曲線

表4 為結(jié)構(gòu)變形數(shù)據(jù)，各監(jiān)測測點數(shù)據(jù)正常，變化速率及累計值均未超過控制值。

表4 支護結(jié)構(gòu)、土體變形監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計表

5 結(jié)語

基于G228 公路工程西店灣隧道的建設(shè)施工，文章介紹耦合結(jié)構(gòu)施工工序，依據(jù)該項目第86 期周報，該工程在最不利施工節(jié)點，各監(jiān)測點累計值和變化速率均未超預(yù)警值，說明協(xié)同施工、合理調(diào)控對堤-隧結(jié)構(gòu)變形控制有良好作用。