中铁上海设计院集团有限公司 上海 200070
摘要：南京市某地铁区间依次下穿沪宁城际动车所联络线、京沪铁路。以此为研究对象，通过增加下穿铁路角度、加固路基基底地层的技术方案，减少盾构下穿过程中铁路路基的变形，为类似工程提供参考经验。
关键词：盾构隧道 ；下穿铁路；地层加固
Abstract：A subway of Nanjing passes through the Shanghai-Nanjing High-speed railway and the Beijing-Shanghai railway. With this as the research object, by increasing the angle of tunnels under the railway、reinforcing roadbed basement stratum for reducing the deformation of railway subgrade. Providing reference experience for similar projects.
Key words：subway; under railway; rein-forcing Author’s address China Railway Shanghai Design Institute Group Co., 200070, Shanghai, China;
1工程概况
1.1 地铁区间概况
南京市某地铁线路为南京市轨道交通线，地铁区间在ZCK3+720、ZCK3+850处依次下穿沪宁城际动车所联络线、京沪铁路，区间全长约1250m，采用两台盾构机从南京站始发，金桥市场站接收。盾构管片外径6.2m，内径5.5m，管片壁厚0.35m，宽度1.2m，盾构穿越地层主要为流塑~软塑状粉质粘土、软塑~可塑状粉质粘土。
1.2 沪宁城际动车所联络线、京沪铁路概况
沪宁城际铁路全部运行动车组，一天可达120对，密度最高时可达5分钟有一列火车发出。沪宁城际动车所联络线为连接南京站及紫竹林动车所的重要通道，为动车组列车进入动车段检修提供便捷条件，沪宁城际动车所联络线为有砟轨道，道床基底地层采用长15m搅拌桩加固，盾构区间下穿2根联络线股道。
京沪铁路是中国目前最繁忙的铁路干线之一，全线为电气化线路，有砟轨道，盾构区间下穿4根股道。
2 线路方案优化
盾构下穿铁路交角越大，施工过程中对铁路的影响越小，铁路运营也就越安全，通过对建规线路方案的调整，优化后的线路方案较建规方案下穿角度均增大，详见表1。
表1 下穿铁路线路优化对比表
图1 地基加固范围图
3.2 铁路路基变形有限元分析
采用Midas GTS/NX有限元软件来分析地铁隧道施工对沪宁城际联络线路基段、京沪铁路路基段的影响。根据处理方案建立三维有限元数值计算模型，在计算时考虑的主要因素如下：
1）土体本构模型采用Mohr-Column模型；
2）模型横断面尺寸为150 m×60 m，纵向长度250 m[1]，同时将实际情况中的路基建立在其中，路基采用实体单元，管片采用板单元[2]，模型材料力学性质见表2。
表2 材料力学性质
图4 加固后下穿路基计算结果 根据图2模型进行计算，得到的结果如图3、图4所示。从模拟结果看，未注浆加固地层时，左、右线盾构区间依次下穿铁路路基引起沪宁城际动车所联络线的最大变形为19.5mm，京沪铁路的最大变形为13.5mm；采用注浆加固地层方案后，左右线盾构区间依次下穿铁路路基引起沪宁城际动车所联络线的最大变形为5mm，京沪铁路的最大变形为3mm，最大变形位置均为左线上方路基。
4 结论
（1）地铁盾构区间下穿铁路路基时，应尽量加大盾构穿越铁路的角度，减少对铁路路基的影响[3]。左线盾构晚于右线盾构施工，对地层的二次扰动影响较大，造成铁路路基沉降增加明显[4]。在穿越过程中根据盾构与铁路的相对位置以及监测系统的即时监测数据，综合调控施工步骤及参数，减少铁路路基变形[5]。
（2）在盾构穿越铁路线路前对穿越土层采取合理的加固措施，对路基变形控制具有较明显的效果。
（3）本文是在假设各土层为各向均匀、同性的前提下，通过数值模拟得出的路基沉降理论值，未考虑土层加固引起铁路路基的变形，在注浆施工过程中，应控制注浆量及注浆压力，减少铁路路基变形[6]。
参考文献
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论文作者:赵旭伟
论文发表刊物:《防护工程》2018年第28期
论文发表时间:2019/1/3
标签：盾构论文; 路基论文; 铁路论文; 区间论文; 地层论文; 沪宁论文; 城际论文; 《防护工程》2018年第28期论文;