地铁隧道下穿既有地铁施工技术研究

地铁隧道下穿既有地铁施工技术研究

张勇涛章冀骏刘凯银

杭州地铁集团有限责任公司运营分公司浙江杭州310016

摘要：目前我国的经济发展速度非常迅速，随着我国经济发展速度的加快我国的一些基础建设正在变得越来越完善。我国的公共交通建设是我国经济发展中重要的一环，我国的经济中心早就在开始不断向城市转移，城市人口也变得越来越多，特别是一些大城市，随着人口的增多城市交通的压力也逐渐变大，在这时为了提高人们的出行效率，也为了缓解城市的交通压力城市中地铁建设是必不可少的。

关键词：地铁；隧道；下穿地铁施工技术

前言

就新建隧道下穿既有隧道工程而言，目前国内已出现城市地铁下穿既有高速铁路、高速公路以及地铁间隧道立交等工程实例，但未见城市地铁險道下穿既有高速铁路隧道方面的相关研究和工程实例。高速铁路列车行驶速度非常快，这就要求严格控制轨道变形，但由于高速铁路在我国尚处于发展阶段，目前对高速铁路轨道变位、險道变形等运营安全条件尚无统一标准，无法评价下穿施工对其影响以及进行施工控制。另一方面，相比地铁隧道来说，高速铁路隧道断面大、结构复杂，且对变形的敏感性高，盾构下穿施工不可避免地会改变地层的位移及应力场，引起既有高铁隧道变形及附加内力，过大的变形及附加内力将导致既有高铁隧道结构使用功能及结构损伤，甚至出现不可预料的严重后果。

1盾构隧道施工技术分析

在地铁隧道施工下穿既有城市铁路施工的过程中，如果直接采取盾构施工技术的话，那么将会对城市地铁的建设和发展产生不利的影响。因此，在试试盾构隧道下穿城市既有铁路工程的施工时，必须采取切实可行的施工方式。首先，开挖面的稳定工作必须做好。只有做好施工现场开挖面的稳定，才能确保盾构施工的顺利进行。而开挖面的稳定则必须采取积极有效的措施进行土体的改良，维持会不同土层之间的关系，才能确保土层处于最理想的施工状态，从而为盾构施工的顺利进行奠定良好的基础；其次，选择切实可行的开挖面稳定维持方法。只有处理好土体的稳定支护，才能实施开挖的工作。但是由于施工过程中的土质都是粘性土，因此，必须选择最佳的盾构方式，才能确保整个盾构施工的顺利进行。而合理的盾构施工方法的选择不仅可以有效的增强土体的流动性，同时对于阻止刀头舱壁以及开挖过程中的土体符合也具有积极的作用。因为盾构施工过程中产生的排土量会影响到开挖面的稳定性，因此，在盾构施工的过程中，必须采取积极有效的措施控制盾构施工的排土量。但是，由于盾构施工排土量的产生会影响到螺旋输送机的转速，因此，必须在盾构施工的过程中认真的做好工程施工机械的选择。才能从根本上实现有效控制盾构施工排土量的目的；其次，在土体掘进施工完成时，必须严格的按照要求进行注浆后施工工序的调整。由于地表沉降的产生是由注浆方式的选择所引起的，因此在选择注浆方式时，必须对其所造成的地面沉降问题予以充分的重视，才能有效的降低因为注浆方式选择的不恰当而导致地面沉降现象的发生。为了最大限度的降低注浆对地面沉降所产生的影响，必须在盾构施工的过程中选择最佳的注浆方式才能有效的控制和预防地面沉降现象的发生。

2地铁隧道下穿既有地铁施工技术的运用

2.1工程概况

我国某个城市进行施工的新建的地铁线路是下穿既有地铁施工，该城市的地铁一号线没六分钟会有一辆地铁通过，在这个频率下该地铁线路的施工还是具有相当大的压力和难度的。该地铁线路采用了矿山开挖施工的方式，地铁隧道的外顶部的标高和外底部标高只有一米左右的距离，采用了复合式的衬砌结构，而它的二衬则是采用了混凝土结构。该线路的建设很多数据和方式都参考和结合了一号线地铁的建设数据和方式，而且国家地铁对于修建的要求是在其他线路正常运行下进行地铁新的线路的建设施工，具体情况是要求有线沉降的情况最多控制在五毫米之内，这个要求无疑大大提升了新的地铁线路施工建设的难度和要求，对于其安全性也是非常重大的考验。

2.2施工方案的对比和选择

从上述的工程概况来看可以知道上述工程中两条地铁线路之间的间距不大，特别是线路之间的土层不是很厚，而且该工程要在另一条线路正常运行的情况下施工，所以要考虑到一号线地铁对于土层的压力，所以在这种情况下城规的地层加固方法是难以对于既有地铁线路进行有效的支撑和加固。施工人员通过计算机和实际测量工程数据对于该施工进行了模拟施工，然后在施工高层的会议和讨论研究中决定了采用“零距离、钢对钢”的方式，具体来说就是对于新修建的线路的储制定不和既有线路的处置仰拱贴在一起，除去两条隧道之间的土层，从而形成了刚性支护紧贴既有线路的底板，利用这种方式来支撑新线路隧道的正常施工安全。在进行开挖支护之前需要对于既有结构进行全面的加固，在该工程建设上采用了袖阀管注浆的技术，与此同时WSS加固技术为该工程的加固预案，隧道施工面的土体承载力进行了全面加强，加固了局部和整体的结构，加强了一号线地铁正常运行的安全性。

2.3施工技术的运用

2.3.1利用WSS加固的方法进行轨道结构加固

通过对该工程施工场地和众多实际情况的了解和进行分析探讨后，选用WSS加固技术对于该工程底层进行加固是最适合也是最好的加固方式，WSS主要是提高了施工场地土体的承载能力，在该地铁施工之前要连接好钢架的全断面，并且要用双层钢筋网对其进行覆盖，最后利用混凝土来封堵掌子面。在隧道施工中很多地方需要进行钻孔作业，所以需要建立一个钻机平台来方便钻机的移动和运作，隧道施工中对于钻机的位置和使用都有严格的规范，比如说钻杆和拱顶的距离必须控制在50公分到200公分之间，其角度也需要根据实际情况而定进行调整和控制，利用WSS做好了隧道的机构加固之后就可以进行下一步施工了。

2.3.2开挖支护及二衬施工

在地铁隧道的支护开挖工作中首先是要将长方形断面进行分层，一般的话是分为六个部分，并且要注意要将每个部分之间的间距严格控制好，最好也是最适合的间距大约在5米左右。小导孔施工中一般采用台阶法，就是保留其核心土层，在这个基础上再对其进行超前注浆加固，对于隧道支护则是采用钢架网进行支护，在一些局部不是非常稳定的地方可以对其掌子面进行注浆封闭的方法来处理。开挖过程中为了有效避免沉降问题最好采用分块闭合的施工方式，而在进行二衬施工的时候要注意注浆浇筑不完全的问题，如果处理不当很可能在支护中形成空隙造成安全隐患。

结语

综上所述我国城市地铁工程的建设和发展是我国城市和社会进步的体现，地铁这种交通方式也能够最大程度上提升人们的出行效率和速度，从而缓解城市其他方面的交通压力，但是地铁线路增多等情况导致地铁施工的难度增大，所以对于地铁的施工技术和施工工艺的发展和完善是必要的，希望我国地铁施工技术不断进步和发展以保证我国的地铁工程的质量和稳定，为我国人民提供便利也为我国经济发展做出贡献。

参考文献

[1]马克乾，王卫，侯亚雄.地铁施工阶段安全风险技术管理[J].水利水电施工，2016，05：135-136.

[2]陶帅.浅论地铁施工中的监测技术及其安全风险管理[J].门窗，2017，01：164.