上海地铁二号线盾构法隧道施工综述.pdfVIP

www.iTBM.cn “爱 TBM”，盾构 TBM 隧道技术网 上海地铁 2 号线盾构法隧道施工综述 摘 要 本文以上海地铁二号线工程为背景，介绍了盾构穿越地面密集建筑物及特殊地下管线等特殊技术措施， 并针对隧道叠交工况提出了地面隆起变形计算公式，给出了隧道叠交穿越时地层移动的数学模型。 关键词 地铁 盾构 建筑物 隧道 叠交 数学模型 1　概述 1．1 工程概况 上海地铁 2 号线工程圆隧道部分西起中山公园站，东至龙东路站，双线(上、下行)全长 24.122km，共设 12座车站。全线横贯长宁、静安、黄浦及浦东新区，除浦东东方路以南大都为农田外，其余各段所处的市政 环境为地面交通繁忙、建筑物密集及地下管线错综复杂，尤其是西段区间隧道在素有 “中华第一街”之称的 南京路地下穿越，施工难度很大。地铁 2 号线的建成，将与地铁 1 号线及轻轨明珠 1号线构成上海地上与地 下相结合的“申”字型高速有轨交通系统. 见图 1。 图 1 地铁 2 号线总平面图　 地铁 2 号线各区间隧道均采用盾构法施工，共使用 10 台 φ6.34m 土压平衡盾构。地铁区间隧道包括上 行线和下行线各一条，隧道衬砌外径为 6.2m，内径为 5.5m，衬砌为预制钢筋混凝土管片，每环宽度 1m，每 环由封顶块(F)、邻接块(L1 及 L2)、标准块(B1 及 B2)和落底块(D)6 块管片拼装而成。除杨高路站～东方路 站区间隧道外，两相邻管片的纵向、环向均采用 M30 螺栓连接，管片设计强度等级为 C50，抗渗为 S8，接缝 防水采用水膨胀性橡胶和氯丁橡胶复合而成的弹性密封垫。 1．2 工程地质 地铁 2 号线区间隧道，沿线主要穿越的地层有：灰色砂质粉土层，易发生流砂；灰色淤泥质粉质粘土层， 饱和、流塑，属高压缩性土；灰色淤泥质粘土层，饱和、流塑～软塑、夹少量薄层粉砂，属高压缩性土；灰 色粘土层，很湿、软塑～可塑、受扰动后沉降大，属高偏中压缩性土；灰色粉质土层，很湿、软塑、受扰动 后沉降大、局部夹薄层粉砂，属中压缩性土。 盾构 TBM 隧道技术网： www.iTBM.cn “爱 TBM” www.iTBM.cn “爱 TBM”，盾构 TBM 隧道技术网 1．3 施工技术难点 地铁 2 号线区间隧道盾构施工中需穿越很多密集型地面建筑物、地面交通干道及特殊地下管线，对环境 的保护要求相当高。主要施工难点：　 ① 人民公园站～河南路站区间隧道施工中，盾构穿越营运中的地铁 1号线； ② 杨高路站～东方路站区间隧道施工中，盾构穿越上游引水箱涵；　 ③ 静安寺站～石门一路站区间隧道施工中，盾构穿越名城广场地下室；　 ④ 陆家嘴路站～河南路站区间隧道施工中，盾构穿越全断面粉砂层。 针对上述区间隧道施工中所遇到的有关技术难点，采取了相应技术措施。 2 　盾构在动载条件下穿越地铁 1 号线施工技术 2．1 工程简况 人民公园站～河南路站区间隧道施工中，盾构出洞段需穿越营运中的地铁 1号线区间隧道。盾构出洞后 仅 12m距离与地铁 1 号线隧道呈 85°斜交，且 1号线隧道底部与 2 号线隧道顶部间距仅为 1m，隧道埋深达 17.5m，见图2、图 3。 图2 盾构穿越地铁 1号线示意图(剖面) 图3 盾构穿越地铁 1号线示意图(平面) ① 地铁 1号线隧道在 2 号线车站建造过程中已下沉 12mm，其累计沉降量不能超过 15mm。为此，盾构穿 越 1 号线隧道时沉降必须控制在 3mm 以内； ② 地铁 1号线隧道底部已采用多种方法进行加固，有双液浆、聚氨酯、旋喷注浆以及分层注浆等，其 浆液呈非均匀分布状，导致盾构掘进时对隧道轴线的控制产生不稳定的因素； ③ 盾构出洞后即进入加固区，并受邻近商业建筑物以及地铁 1 号线隧道的影响，增加了施工参数准确 设定的难度。 2．2 主要施工技术 ① 优化洞门混凝土吊除方案，缩短作业时间，减少正面土体的流失量。　 ② 施工参数优化 ·土压力设定： p=rhtg2(45°-φ/2) 考虑到盾构出洞时，沿轴线纵向 6m 范围内采用深层搅拌桩已对土体进行了加固(