摘要：本文以某市地铁盾构下穿既有线路工程为例，分析盾构下穿过程中的施工技术措施，总结盾构下穿既有运营地铁线路的施工经验，对同类地铁盾构施工项目提供参考。
关键词：地铁施工；盾构下穿；施工技术
随着地铁飞速发展，新建地铁线路与既有线交叉频率也日渐提升，交叉段施工安全控制尤为重要。新建地铁线路下穿既有地铁线路时，两者之间的垂直距离较小，比如长沙4号线与2号线两者隧道间最小垂直距离便只有2.86米，并且由于土体结构作业力等诸多因素地影响，施工难度大。本文结合其位置关系及水文地质情况，详细介绍了暗挖隧道施工的整体部署及施工技术措施，确保了暗挖隧道穿越施工期间的安全。
1工程概况
某市地铁3号线与地铁2号线斜相交，2号线是某市运营的第一条线路，也是主要交通线路。该区间左线全长1223.31m，右线全长1227.80m。区间最小平曲线半径Ｒ=400m，线间距10～17m。区间线路为单向坡，其中右线最小坡度为5‰，最大纵坡为26.2‰，左线最小纵坡5.02‰，最大纵坡26.2‰。线路埋深11～30m，竖曲线半径为3000mm。区间右线与既有2号线区间隧道轮廓最小竖向净距为3.37m根据该区间地质勘查报告显示，盾构机穿越的地层主要为中粗砂、圆砾和碎裂岩多种地层的混合地层。隧道覆土自上而下主要为素填土、细砂、中粗砂、圆砾和碎裂岩。
2盾构下穿过程中技术措施
2.1降水井布置
根据前期地质勘测结果显示，下穿区域属于砂卵石地层，这就意味着其降水容易带走细颗粒，造成地层形成孔洞，可能造成既有线沉降异常。因此，降水井的位置、深度、构造、施工方法及过滤效果必须既能保证降水的效果，也要减少降水施工对本身地层的影响。通过降水理论计算，暗挖隧道段共计布置降水井9口。根据地质情况，泥岩处于在地下32m左右，降水井深度按照中风化岩层以下2.5m考虑，降水井深度为35m，管井选用500混凝土管。成井施工选用成井时间短、过滤效果好的旋挖钻进行施工。
降水施工及其效果检测。降水井成井后，井管采用优质滤料，滤水段控制在暗挖范围上下3m，同时采用2层10目滤水网，保证在降水过程中尽量少地带走细颗粒，同时在施工过程中，加强降水井的水位监测，对抽排水的含沙率进行测量。在本次降水施工过程中，降水井中水位一直在隧道底部以下范围内，同时含砂率测量结果小于1/100000，降水效果得到了良好的保证。
2.2推进参数
盾构穿越施工过程中，推进参数主要控制指标为推进姿态，推进油缸行程，推进速度3个控制指标。推进姿态应控制±50mm以内，单环调整量≯5mm，趋势控制在5mm/m以内。推进油缸行程差一般控制在30mm以内，盾构姿态较差需调整姿态时，行程差不超过单环转弯环楔形量。推进速度控制在20～30mm/min，需要调整推进速度时，通过调整推进压力实现，原则上不得调整刀盘转速及土仓压力。
2.3刀盘参数
盾构穿越施工过程中，刀盘参数主要有刀盘转速、刀盘扭矩2个控制指标。根据始发段推进参数，刀盘转速范围为0.8～1.2r/min，刀盘扭矩为1500～3500kN•m。盾构穿越施工过程中，根据出渣情况确定刀盘参数。若渣样中细粒含量超过30%，则刀盘转速控制为1.0～1.2r/min，刀盘扭矩控制在2500kN•m以内，短时间高扭矩不得超过3000kN•m。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆若渣土中细粒含量低于30%，则刀盘转速控制在0.8～1.0r/min，刀盘扭矩控制在3000kN•m，短时间高扭矩不得超过3500kN•m。
2.4土仓压力
土仓压力根据理论计算拟定，结合切口附近监控量测数据进行调整。穿越过程中土仓压力波动控制在±0.1bar范围内，土仓压力控制标准首要调整值为顶部土仓压力。同时根据1#～5#土压传感器读数判定土仓状态，控制土仓内气压比例。螺旋机排土形式设定为主动排土，不得使用被动排土。当监控量测数据反馈需调整土仓压力时，以0.1bar的梯度逐步调整土压，严禁快速降压或升压，停机过程中，不进行土仓压力降低处理。盾构推进过程中，若出现土仓压力快速下降，应立即增加推力，提高掘进速度，并提高改良剂注入速率，控制螺旋机出土速率。盾构停机过程中，若出现土仓压力快速下降，在具备向前推进的条件下，立即按照推进过程失压处理措施建立土仓压力。若不具备向前推进条件，则应向土仓内注入改良剂建压，根据上环推进地层实际情况，选择改良剂的注入种类。
2.5出渣管理
值班工程师每环进行不少于3次的渣土分析，结合地勘资料分析主要内容为颗粒级配情况、渣土性状、渣土温度等。颗粒级配情况主要作为调整渣土改良剂注入参数及控制出土量的依据。渣土性状及渣土温度主要作为判断渣土改良效果的依据。渣土温度原则上控制在35℃以内，循环水温度较高时，可适当提高控制基准，但不得超过循环水温度+10℃。出渣量的控制采用重量与体积双重控制指标。结合地勘资料并按照既有施工经验，该类地层的松散系数较小，一般为1.1～1.2，即实际出渣量为50～55m3/环。但根据左线推进数据，圆砾层中细粒含量较多，松散系数较大，实际出渣量为65～70m3/环。
2.6注浆参数管理
拟定同步注浆采用水泥砂浆，初凝时间控制在6h左右，浆液配比为水泥：粉煤灰：膨润土：砂：水=150：420：70：100：500，若渣样中细粒含量高于30%，注浆量暂定为6.5m3/环，注浆压力高于地层压力1～1.5bar。若渣样中细粒含量低于30%，则提高注浆量为7m3/环，注浆压力高于地层压力1.5～2.0bar。注浆速率与推进速率匹配，推进完成前50mm完成同步浆液注入。若注浆速率与掘进速率匹配，但注浆压力过低时，应加大跟踪注浆方量。跟踪注浆采用双液浆，浆液配比为水泥：水=1：1，水玻璃：水=1：1，水泥浆：水玻璃溶液=1：1，初凝时间控制在30s以内。
2.7监测管理
为及时监测盾构下穿隧道施工对既有运营地铁线路的影响，以及判断既有线的安全、稳定。根据监测情况，及时采取有效措施，确保既有线的安全；及时掌控暗挖隧道周围围岩和围护结构的变形情况，根据监测结果判断暗挖隧道施工的风险性，必要时及时优化施工工艺及方法，确保暗挖隧道安全。
3结语
综上所述，本文根据已有盾构下穿既有地铁运营线路施工，从优化施工技术和施工参数等方面对盾构下穿段施工进行阐述，结合实际施工情况积累宝贵经验。确保盾构下穿施工安全顺利通过，同时为类似工程建设提供一定的借鉴意义。
参考文献
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论文作者:陈哲
论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期
论文发表时间:2019/4/26
标签：盾构论文; 渣土论文; 地层论文; 压力论文; 地铁论文; 隧道论文; 过程中论文; 《基层建设》2019年第3期论文;