地铁正上方道路路基处理方案

周 游

（上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司天津分公司，天津市 300042）

1 项目概况

1.1 道路与地铁的关系

H路道路工程与地铁M线工程共线并行，地铁线位位于道路正下方，均为新建工程，且正在同步建设中（见图1）。现地铁站主体及附属结构已施工完毕，与之相接的地铁盾构也已完成。目前，地铁站围墙内区域已经具备交接作业面条件，即：地铁施工单位撤场，道路施工单位进场，进行地铁站围墙范围内的道路段施工作业。

图1 H路工程与地铁M线相对关系横断面示意图

H路道路工程施工，应满足道路工程质量要求，并确保道路施工过程中地铁主体结构、附属结构及地铁盾构的安全。

1.2 现场条件

（1）地形、地质

地铁站范围原地形分布有大面积坑塘，坑塘底标高在-0.1～-1.0 m。根据地质勘察报告，本工程所在场地分布厚度较大的淤泥质粘土，该层土土质软、强度低、厚度大，具有触变性、高压缩性，对路基沉降变形有很大影响。

（2）现场施工情况

本次道路预实施范围为地铁站围墙内的道路部分，该范围内原地面分布有大面积坑塘，地铁实施前，地铁施工方已按道路设计要求对坑塘进行了回填处理。地铁围墙外范围的道路部分已经施工至沥青面层。

2 路基处理目的

2.1 减小路基工后沉降

根据《城市道路路基设计规范》（CJJ 194—2013）关于路基容许工后变形的要求，H路与地铁结构间的路基沉降控制参照“桥台与路堤相邻处”不大于0.10 m的标准，见表1。

表1 路基容许工后变形

两地铁站范围内的坑塘清淤后底标高约为-0.1～-1.0 m，道路设计平均高程为3.5 m，填土高度3.6～4.5 m。为保证路基沉降满足不大于0.10 m标准，需对鱼塘范围内的路基进行加固或预压处理。

2.2 减小路基差异沉降

目前，地铁站施工围墙外的道路基本施工完成，若待地铁站施工完成后按原设计实施围墙内的道路，由于围墙内、外道路施工时间间隔较长，新旧路间会在横向上产生较大的差异沉降。此外，围墙内的地铁站主体、附属结构、地铁盾构等控制沉降措施相对严格，这些部位以外的路基部分如不进行处理，彼此交界面位置也会产生较大的差异沉降。

短期内就会造成站体周围的道路产生大面积的病害，如路面开裂、路基沉陷等，若上述病害超过一定的限度也会对地铁站、盾构产生不利影响，见图2。

图2 H路工程与地铁M线相对关系平面示意图

3 路基处理方案

道路工程软基处理主要有加固土桩、预压（超载、等载）、换填轻质填料等措施，综合考虑工程现场地质条件、地下水埋深、地铁施工先后顺序等因素，H路工程原设计方案中软基处理均采用高压旋喷桩处理。

根据施工工序安排，地铁站范围内先实施地铁车站及盾构结构。为确保道路施工过程中地铁结构安全，经与地铁建设、设计单位协调，H路对原地貌为坑塘部位的软基处理方案进行了优化调整，根据不同位置条件具体分为以下四种情况，见图3。

即地铁站主体结构外侧、地铁站附属结构外侧、盾构进出站口处盾构外侧、盾构浅埋段。

3.1 地铁站主体结构外侧

由于地铁站主体结构外侧开挖施工时已经施工了地下连续墙，受其保护，高压旋喷桩喷浆压力不会直接作用于地铁站主体结构，故其外侧坑塘范围软基处理采用原高压旋喷桩方案（高压旋喷桩布置需考虑避让已施工的地下连续墙），见图4。

图3 地铁站主体结构外侧四种情况位置示意图

图4 地铁站主体结构外侧布桩剖面图（单位：mm）

高压旋喷桩桩径0.6 m，桩长12 m，距离地铁站地下连续墙最小净距1.0 m。打桩顺序：由地铁构造物最近一排开始，向外侧打桩。

3.2 地铁站附属结构外侧

对采用工法桩作为围护结构的地铁车站出入口等附属结构，为有效隔离高压旋喷桩喷浆影响，本次于地铁已施工工法桩外侧增设双排水泥搅拌桩帷幕，其外再施工高压旋喷桩。打桩顺序：由地铁构造物最近一排开始，向外侧打桩，见图5。

水泥搅拌桩桩径0.6 m，桩长14 m，距离地铁站附属结构工法桩外壁最小净距1 m。

3.3 地铁车站盾构进出站口处盾构外侧

地铁站主体结构两端，为控制盾构与地铁站主体结构差异沉降，地铁盾构外壁以外3 m×3 m的矩形区域进行了强加固。

地铁站两端处，盾构上方现状为沟塘，属于软基处理范围。为避免高压旋喷桩喷浆对盾构产生不利影响，于地铁加固区外侧1 m位置处增设双排水泥搅拌桩帷幕，并在盾构外侧一倍盾构直径范围内设置搅拌桩，其外再施工高压旋喷桩。水泥搅拌桩帷幕长14 m，桩长14 m，桩径0.6 m；高压旋喷桩桩长12 m，桩径均为0.6 m，桩间距1.8 m，呈梅花形布置。打桩顺序由地铁构造物最近一排开始，向外侧打桩，见图6。

图5 地铁站附属结构外侧布桩剖面图（单位：mm）

3.4 车站范围内盾构浅埋段

根据地铁相关部门要求，此范围路基施工按正常路基施工处理，保证分层碾压，每层厚度不得大于20 cm；当填土高度达到1.5 m后路基填土工作暂停，施工单位要按照路基施工要求进行路基沉降观测，确保沉降观测值满足路基规范要求且同期的地铁场站变形观测也满足地铁规范要求时，方可进行后续施工，此观测沉降期暂定6个月，如不满6个月既满足路基沉降和地铁变形的双稳定条件，施工单位需及时通知设计单位，由路基设计和地铁设计继续确定后续施工方案。

图6 盾构段附属结构外侧布桩剖面图（单位：mm）

3.5 盾构深埋段

经过计算，对于本工程已建地铁盾构上方修筑道路，建议在卸土（挖方）过程中，挖土厚度一次不超过0.5 m，填土厚度要求参考本文3.4章节，观测要求参考本文3.4章节。

4 结语

在道路与地铁共线，且地铁工程先于市政道路工程实施的情况下，道路工程的建设需满足保证地铁结构安全的各项要求，实现地铁保护区范围内进行道路施工的可能性，从而进一步节省建设用地，提高土地的综合开发利用率，完善城市道路规划路网以及轨道交通网络都具有十分重要的意义。