新建地铁隧道曲线下穿既有地铁施工影响控制研究.docxVIP

随着城市化的迅猛发展，城市轨道线路逐渐向网状发展，新建隧道不可避免地要穿越既有运营建筑（构筑）物。分析此类近接工程施工风险、制订合理的施工影响控制措施，对保证该类工程的施工稳定有重要的意义。当前针对城市隧道近接施工的研究主要包括集中穿越风险评价、施工方案优化、施工力学、影响分区、加固措施等方面。

以某新建地铁隧道曲线近接下穿既有运营地铁工程为背景，采用资料调研的方法，对工程近接施工风险和既有运营结构现状进行了调查分析；结合工程施工风险调研结构和既有结构现状调查结构，有针对性地提出了施工加固措施，并结合现场实施结构对提出的风险控制措施进行了验证。

1?工程概况

1.1?曲线下穿段

新建隧道为单线单洞标准马蹄形断面，结构宽6.3?m，结构高6.42?m，采用台阶法施工，曲线下穿既有运营盾构隧道，曲线下穿段结构顶板覆土16.29~23.82?m；左线设计坡度为25?‰和14.772?‰，右线设计坡度为25?‰和13.4?‰。曲线下穿如图1所示，该区间隧道结构的二次衬砌如图2所示。

图1?曲线下穿示意

图2?新建隧道横截面示意

1.2?地质概况

该区间隧道结构围岩主要为第四纪沉积的卵石③层、卵石④层及卵石⑤层，局部为细砂、中砂④1层。

2?曲线段近接施工风险

2.1?曲线下穿车站风道

新建隧道区间从丰台南路站出发，向南下穿既有地铁车站风道。既有地铁风道为矩形框架结构，与既有地铁车站地下1层连接，结构宽约12?m，高约7.9?m。风道底板与新建隧道区间结构顶板垂直距离为6.3?m。另外，区间右线距9号线车站结构净距为1.66?m，区间右线隧道施工时需在洞内截断9号线围护桩通过。

2.2?曲线下穿运营地铁线路

9号线区间采用盾构法施工，现已投入运营，结构内净空直径为5.4?m；16号线矿山法区间采用台阶法开挖，标准马蹄形断面。16号线矿山法区间曲线下穿9号线盾构区间，二者结构叠落处竖向净距为1.95~3.6?m，16号线区间右线下穿长度约143?m，左线下穿长度约95?m。根据相关标准要求，下穿车站风道施工为一级风险，下穿9号线盾构区间施工为特级风险。

3?既有结构现状调查

根据现状调查报告，新建隧道区间结构现状检测结论见表1。

表1?既有地铁结构施工前现况调查与检测结论

4?风险控制措施

下穿车站风道及盾构区间的保护措施：上半断面

深孔注浆；区间洞内增设临时仰拱；缩小格栅步距，由750?mm变为500?mm，具体措施如下。

（1）地铁开挖断面的上半断面外施作深孔注浆措施，施作范围为开挖轮廓线外1.5?m/2?m（图3）。

图3?区间隧道洞内深孔注浆加固剖面示意

（2）该隧道下穿期间进尺较短，开挖进尺不超过0.5?m。施作临时仰拱。待上半断面通过9号线盾构区间后，再开挖下半断面。每部开挖均打设锁脚锚管，每榀打设2根。1）上半断面土体深孔注浆超前加固地层。2）环形开挖上导洞拱部土体，保留核心土，初喷混凝土，施作初期支护，打设锁脚锚杆；施作临时仰拱，及时施作锁脚锚杆注浆及初期支护背后注浆。3）待下穿既有线区间段上导洞初期支护完成后，开挖下导洞土体，施作初期支护，并做好初期支护背后注浆施工。

（3）初期支护达到作用效果（即达到额定强度）后，及时进行支护背后注浆，减小支护与地层之间的缝隙，使二者尽量密贴。注浆分多次进行，采用硫铝酸盐类水泥浆液。

（4）为保证施工安全，在侧穿施工中采用自动化+人工措施加强（加密）量测，根据采集到的数据及时调整加固措施和施工方案。

5?现场实施验证

现场施工采用拟定的施工方案后，所有监测指标均在安全阈值内，新建隧道、既有车站风道和既有地铁区间的变形均在安全阈值内，拟定的风险控制措施保证新建隧道顺利下穿既有地铁风道和既有地铁区间。

6?结束语

（1）该工程曲线下穿段包括曲线下穿车站风道和既有运营地铁隧道，其中下穿车站风道施工为一级风险，下穿地铁区间施工为特级风险。

（2）曲线下穿段近接施工风险控制措施：上半断面深孔注浆；区间洞内增设临时仰拱；缩小格栅步距，由750?mm变为500?mm。

（3）现场监测所有监测指标均在安全阈值内，新建隧道、既有车站风道和既有地铁区间变形均在安全阈值内，拟定的风险控制措施保证新建隧道顺利下穿既有地铁风道和既有地铁区间。