基坑工程對下穿運營鐵路立交的影響與保護

　　摘要：交通基礎建設的作用隨城市發展愈加明顯，本文結合蘇州城北路改建工程下穿京滬鐵路、滬寧高鐵立交節點工程，分析基坑工程對下穿運營鐵路立交的影響及建議措施，并著重從設計、施工、監測等方面探討基坑施工期間為確保鐵路立交運營安全采取的各項保護措施。通過對施工過程和監測數據的分析，認為采取的基坑圍護方案、鐵路慢行等各項保護措施的必要性及可實施性，并通過監測數據實時指導基坑工程施工，確保京滬鐵路、滬寧高鐵的安全運營，可為后續同類工程建設提供借鑒。

　　關鍵詞：基坑工程;下穿;圍護結構;鐵路立交;監測

　　隨著城市建設發展進程逐步加快，市政道路快速化改造的范圍在逐步擴大，改造的難度、投入及風險程度亦逐年提升，主要體現在：市政道路改造中限制因素較多，時常需要邊通車邊施工;工程體量不斷提高，周邊環境條件愈加復雜，影響范圍相應加大。對于下穿鐵路立交道路的提升改造，需要同時考慮道路建設本身因素和下穿鐵路兩方面的安全影響，方案的選擇及保護措施的實施就尤為重要。現結合工程實例對基坑工程下穿運營鐵路立交施工中的相關問題進行分析探討。

　　1 工程概況

　　1.1工程簡介及鐵路線位資料

　　蘇州城北路是溝通工業園區、相城區、姑蘇區、高新區的東西向主干道，項目建成后將有效緩解北環快速路的交通壓力及主城區東西向交通的擁堵矛盾，其中下穿京滬鐵路、滬寧高鐵立交節點段為本工程控制性節點工程，采用增建2孔立交鐵路箱涵及U槽，由南向北依次下穿京滬鐵路及滬寧高鐵橋孔。基坑寬度最寬處為26m左右，其中下穿京滬鐵路箱涵采用箱涵頂進法施工，下穿滬寧高鐵U槽基坑采用明挖法施工。其平面關系見圖1，鐵路信息見表1。

　　1.2工程地質

　　根據現場地質勘察報告，工程建設紅線范圍內，除表層1～3m范圍為雜填土，向下20m范圍內較多為黏土、粉質黏土類，場地地層層序見圖2。

　　1.3水文地質

　　地表水

　　蘇州市地處長江流域太湖水系區，區內地表水系及其發育，主要有太湖、陽澄湖湖群及大小規模不等的河港溝塘組成。常年水位(黃海標高)在1.1～1.3m，其年變幅在1.0m左右。

　　地下水

　　根據區域水文地質資料，蘇州市歷史最高潛水位為2.63m(本文水位均為1956黃海高程)，最低水位為-0.21m，潛水位年變幅一般為1～2m[1，2];歷史最高微承壓水位為1.74m，近3～5年最高微承壓水位為1.60m，年變幅0.80m左右[2];區內承壓水主要賦存于深部的砂性土層中，埋深大于25米。

　　2 基坑工程與下穿運營鐵路立交的影響及建議措施

　　根據城市發展總體要求，城市道路規劃應考慮相交、平行、臨近工程實施的同期性。如為后期改造工程，應在設計階段即考慮對現狀周邊建、構筑物等的影響及保護措施方案，同時，在實施階段提出相應配合施工的保護措施。

　　2.1空間關系

　　本工程為下穿現狀京滬鐵路立交(立交現狀見圖3)增建2孔(6+6)m立交箱涵，向北采用U槽順接下穿滬寧高鐵(見圖4)，供非機動車和行人通行，原非機動車和行人通道改造為公交專用道。

　　2.2下穿鐵路立交的建議保護措施

　　經調查，京滬鐵路為國家Ⅰ級干線鐵路，本工程箱涵穿越點位于京滬線蘇州西

　　站—滸墅關站區間，下行線里程K1360+49.6和K1360+128.4處;下穿滬寧高鐵處為黃花涇河特大橋，位于京滬鐵路北側，U槽南京、上海側分別從現狀黃花涇河特大橋24#與23#橋墩間、22#與21#橋墩間穿過。在設計

　　階段多次與鐵路相關部門進行對接，形成如下結論：

　　京滬鐵路分為上下兩股道，有砟道床、無縫線路、軌道電路。本區段線間距為13.5m。據調查目前該區段每日行駛上行122對，下行123對列車，旅客列車速度目標值200km/h，貨物列牽引質量5500t;滬寧高鐵有無砟軌道、無縫鋼軌，最高運營速度控制在300km/h以內，日發送旅客均達40萬人次，運輸十分繁忙。

　　京滬鐵路、滬寧高鐵的運營壓力及安全等級皆為鐵路部門重點關注點，在運營期間對城北路下穿京滬鐵路、滬寧高鐵節點施工的安全措施及防護措施要求亦是較為嚴格，對項目各參建單位的建設造成很大壓力。

　　京滬鐵路下方箱身均采用架設在混凝土條形支墩上D24型施工便梁防護鐵路頂進法施工。施工期間，對京滬上下行申請慢行施手續，限速45km/h。

　　綜合項目各參建單位及鐵路相關單位意見，對項目施工期間采取常規的安全防護措施基礎上，同步考慮對京滬鐵路采取慢行措施及基坑施工監測措施，確保基坑開挖及箱涵頂進施工期間的基坑及鐵路運營安全。

　　3 基坑工程對下穿運營鐵路立交的保護措施

　　3.1基坑安全等級及監測等級

　　根據設計文件、周邊環境和《建筑基坑工程監測技術規范》(GB50497-2009)[3]，將本次基坑工程安全等級定為一級，監測測量等級定為變形一等[4]。

　　3.2控制指標的確定

　　參考相關規范、鐵路相關單位意見，并經專家論證會的討論，確定道路改造基坑工程及鐵路路基變形監測報警值見表2。

　　3.3基坑工程分坑設計

　　增建箱涵框架中心線與京滬下行線法線交角為4.692°，箱身結構按斜交設置。為滿足箱身上布置鐵路及箱涵頂進施工要求，基坑考慮設置為下穿京滬鐵路段基坑、箱涵頂進基坑及下穿滬寧高鐵段基坑。

　　根據現場基坑位置、深度、穿越結構物、臨邊建筑物等條件把本項目基坑分為以下幾種工況，相應參數見表3。

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