高卫平

（上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司，上海200092）

1 工程概述

上海市迎宾三路隧道是上海虹桥枢纽对外辅助通道，枢纽及其以东周边地区和中心城之间的客运专用通道，隧道段布置双向4车道机动车专用。隧道西起虹桥综合交通枢纽的规划迎宾三路，穿越虹桥机场向东延伸，与东侧的现有迎宾三路相接。

该隧道工程西侧矩形箱涵位于七莘路以西，规划迎宾三路南侧，为地下两层箱型结构，采用明挖顺做法施工。交汇段地铁17号线迎宾三路站-沪青平站区间为双线单圆盾构隧道，外径6.2 m。地铁区间以盾构形式下穿迎宾三路隧道矩形箱涵段，盾构距箱涵底板最近处仅2.5 m，如此超近距离预留盾构下穿在类似工程建设中较为罕见。

交叉段平面布置见图1所示。

图1 地铁17号线与迎宾三路隧道平面关系图

2 工程地质条件

拟建场地为古河道沉积区，自上而下可分为八个大层，11亚层及1个夹层。其中①层为近代人工堆填，②～⑤层为第四纪全新世Q4沉积层，⑥～⑧层为第四纪上更新世Q3沉积层。

迎宾三路隧道底板落于④t层灰色砂质粉土，地铁17号线区间穿越土层为⑤层灰色粉质粘土。

地下水由浅部土层中的潜水及赋存于④t层的微承压水、赋存于⑤4-2、⑦2层及⑧2层中的承压水组成。根据地质报告，设计时地下水潜水水位按上海市年平均水位埋深0.5 m采用。④t层微承压水水位埋深4.10～5.83 m，⑦2层承压水水位埋深5.93～8.21 m,局部区域⑤4-2、⑦2及⑦2层连通。

土层参数见表1所列。

表1 场地土层参数表

3 预留超近距离盾构穿越节点研究

根据线路总体布置，规划轨道交通17号线在迎宾三路隧道XK0+416.400～XK0+392.700之间，采用两根单圆盾构穿越，且两者净距较小,最近处仅2.5 m。该范围内隧道的基坑深16～17.2 m，属软土地区深基坑，一般采取地下连续墙围护。隧道施工须考虑后期实施规划轨道交通17号线盾构顺利穿越条件，同时确保该隧道基坑开挖及后期结构的安全。

3.1 基坑支护方案确定

3.1.1 方案一：该范围隧道主线仍采用地下连续墙施工

隧道主线采用1 m厚地下连续墙围护，盾构施工须穿越与之相交的地连墙，该段地连墙在迎宾三路隧道底板以下盾构穿越范围采用C15混凝土及玻璃纤维筋。后期盾构机推进时可直接切割纤维筋混凝土。该方案为以往类似工程较常规的预留方式，如轨道交通4号线宜山路站基坑和复兴东路隧道浦西暗埋段基坑等。

3.1.2 方案二：该范围隧道主线围护采用地下连续墙和SMW工法相结合

采用1 m厚超短地下连续墙作为基坑的第一道围护，17号线影响范围内的地墙插入深度至迎宾三路隧道底板下1.5 m，确保距17号线盾构净距不小于1.0 m。在17号线影响范围内的地墙外设置另一道Φ1000SMW工法围护，并在该节段主体结构施工完成后，拔除工法桩中的内插型钢。该预留方案类似工程实例较少，仅外滩通道与地铁12号线预留中，采用类似围护结构形式，但其穿越竖向距离约5～6 m，坑底以下墙体长度有4～5 m，插入比约0.25，且在坑底以下设置了横向短地下墙。与外滩通道相比，该工程预留盾构穿越竖向距离更近，仅约2.5 m，坑底短墙插入比只有0.1，且取消了坑底横向短地下墙，支撑条件更为苛刻，基坑开挖设计及实施难度更大。

3.1.3 方案比选

方案一优点在于可加快该隧道施工，且施工风险小，但将风险留给后期地铁盾构施工。而且针对该工程超近距离穿越的特殊工况，其主要不利因素还有：（1）盾构机虽然可以直接切割纤维筋和低强度混凝土，但如此超近距离的穿越，切削后形成的加筋混凝土残留碎块容易挤压隧道底板，于底板安全稳定不利。（2）盾构穿越加筋混凝土障碍推进，其土体损失及变形较难控制。（3）后期盾构穿越时，一旦出现盾构机切削故障，将对已运营隧道带来较大风险。

方案二的优点：有效地避免了盾构机直接切削地下连续墙，降低了17号线后期建设的风险和施工难度，同时也减少了17号线施工的工期和造价；盾构的在无障碍的条件下穿越，对隧道的不利影响小；综合风险较小。不足之处在于该项施工需采取必要技术措施确保基坑施工安全。

经过对穿越段结构方案深入比较及分析研究，充分考虑地铁17号线和该工程的综合风险，确定采用方案二。

3.2 基坑支护设计

3.2.1 围护结构形式

基坑采用1m厚超短地下连续墙+Φ1000SMW工法桩组合围护，SMW工法围护与地墙之间预留30 cm的施工间隙，并对该间隙采用高压旋喷桩加固。

为控制地下连续墙墙趾与盾构净距≥1 m，坑底以下墙体长度最短仅1.1m，插入比仅约0.1左右。Φ1000SMW工法墙趾土层为⑤3-1层粉质粘土夹粉砂，插入比为0.88。

3.2.2 格构柱设置及支撑布置

基坑支撑竖向共设四道支撑，为增加基坑围护整体稳定性，首道及第三道支撑均采用混凝土支撑。考虑格构柱桩基要避让17号线盾构区间，并预留相应的净距，混凝土支撑水平间距均约14 m，对该区段混凝土支撑设置琵琶撑，琵琶撑水平间距约7 m。第二、第四道支撑为直径609 mm，壁厚16 mm钢管，水平间距约3.5 m。

3.2.3 坑底加固

为保证今后地铁盾构区间的顺利穿越并保证该隧道结构的安全，在基坑坑底采用1.5 m厚的满堂旋喷加固，加固体与规划轨道交通17号线区间正线净距不小于1.0 m。

基坑支撑平面布置见图2所示，基坑围护横断面见图3所示。

图2 基坑支撑平面布置图（单位：mm）

3.2.4 分析计算

根据上海市工程建设规范《基坑工程技术规范》（DG/TJ08-61-2010），综合考虑周边环境条件，确定基坑保护等级为二级，基坑围护最大水平位移≤0.3%H（H为基坑开挖深度）。基坑须达到的稳定要求及其设计计算结果见表2所列。

图3 基坑围护横断面图（单位：mm）

经过对超短地墙及SMW工法桩复合支护体系分析及计算，综合考虑周边环境条件，超短地墙与SMW工法桩相结合满足基坑稳定性及变形要求，设计方案安全可行。

3.3 相关措施

3.3.1 设置变形缝

表2 基坑稳定性计算结果一览表

隧道结构变形缝设置时充分考虑了地铁17号线穿越的因素，尽可能使盾构穿越段位于同一结构段内，以利于隧道结构适应后期盾构机穿越施工时纵向不均匀沉降，控制影响范围。

3.3.2 隧道底板预留注浆孔措施

考虑17号线盾构推进对已建隧道的影响，在盾构施工影响范围内，迎宾三路隧道结构底板上预留注浆孔,为后续措施的实施预留条件。后期17号线盾构下穿推进时，对迎宾三路隧道加强监测，一旦隧道底板结构变形增大，可以及时打开底板上的注浆孔，进行注浆补强，确保隧道结构安全。

4 结语

迎宾三路隧道土建结构已于2011年3月基本施工完成。施工实践进一步证明设计方案安全可行，对今后类似工程具有一定参考价值。

[1]DGJ08-11-2010,上海地基基础设计规范[S].

[2]DGJ08-61-2010，上海基坑工程技术规范[S].

[3]陈鸿，冯云，季应伟.预留盾构穿越超短地下墙工法桩的围护结构[J].中国市政工程，2010，（增刊）