杨小兵

兰州铁道设计院有限公司

1 引言

盾构穿越桥梁桩基时，不可避免地会扰动周围土体[1]。地层应力及变形传递到既有桩基，引起桩基承载力的损失，导致上部结构发生不均匀沉降，影响既有桥梁的安全使用，严重时可导致结构出现失稳破坏。同时，上部桥梁结构自重和荷载，会加大桩基的变位，并影响着桩身的变位模式及内力变化规律。隧道开挖引起洞周收敛，造成土体水平位移，使得桩基表现为偏向隧道的倾斜或弯曲，影响桩身截面强度。

2 工程概况

解放门立交桥为双层立交桥，跨越雷坛河断层。桥上部结构为20m跨的箱型连续梁，基础为双桩承台，桩径1.5m。雷坛河断层北起雷坛河黄河入河口，向南经解放门、伏龙坪，过八里窑北后开始顺雷坛河发育，构成兰州七里河凹陷盆地的东边界。根据资料显示，该断裂为早中更新世活动。虽然其构造活动不会对地铁工程造成直接的断错，不需要进行抗断设防，但根据钻孔揭示，下部淡土黄色略具胶结的沙砾石层，岩芯较疏松，均已破碎。

兰州地铁1号线文～西盾构区间侧穿该立交桥，隧道与桥桩最近距离仅为0.583m，多处净距小于1d（d为桩基直径）。平面关系如图1所示。区间采用内径5.5m，外径6.2m管片，管片环宽1.2m。该掘进断面地层跨越卵石、泥岩、砂岩三种地层，卵石最大粒径30cm，抗压强度≥100MPa；砂岩抗压强度2MPa左右，遇水或扰动极易软化呈散沙状。地质条件的多样性，周边环境的复杂性，均给盾构掘进、周边建筑物保护、监控量测等带来了很大的难度。……