導航：安全管理網(wǎng)>> 安全論文>> 建筑安全論文>>正文

盾構(gòu)側(cè)穿并上跨既有地鐵線路施工控制研究

文檔作者：吳同昌文檔來源：中國建筑第八工程局有限公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2025年05月08日
下載地址：點擊這里	文件大小： 2.01 MB 共4頁	文檔格式： PDF	下載點數(shù)： 1 點（VIP免費）

全屏查看

內(nèi)容預覽 [文件共4頁]

本文件共4頁，如需編輯使用，請下載。

注：預覽效果可能會出現(xiàn)部分文字亂碼（如口口口）、內(nèi)容顯示不全等問題，下載是正常的。

	文件大?。?.01 MB 共4頁文件格式：PDF 下載點數(shù)：1 點（VIP會員免費）

下一篇：洞樁法地鐵車站設計施工關鍵技術

上一篇：盾構(gòu)法地鐵隧道近距離穿越地鐵既有運行線…

文本預覽

僅提取頁面文字內(nèi)容，供快速閱讀使用。

46
施工技術
CONSTRUCTION TECHNOLOGY
2017年4月下
第46卷第8期
DOI：10．7672／s舀s2017080046
盾構(gòu)側(cè)穿并上跨既有地鐵線路施工控制研究
天吳J同叫昌自
(中國建筑第八工程局有限公司，上海200135)
[摘要]結(jié)合某城市地鐵9號線西延線科技城站一紅樹灣站區(qū)間盾構(gòu)側(cè)穿并上跨既有運營線路11號線的成功經(jīng)
驗，對盾構(gòu)施工過程中的控制措施進行探討分析，對后續(xù)相似工程起到一定的借鑒意義。
[關鍵詞]盾構(gòu)；地鐵；隧道；施工；措施；研究
[中圖分類號]U455 [文獻標識碼]A [文章編號]1002—8498(2017)08-0046-03
Research on the Construction Control of Shield Tunneling
Side off and Through the Existing Metro Line
WU Tongchang
(China Construction Eighth Engineering Bureau Co．，Ltd．，Shanghai 200135，China)
Abstract：Combined with the successful experience of the shield side off and through the existing
operating line 1 1 of a city subway line 9 Science and Technology station to Hongshuwan station of line
Xiyan，the control measures of shield construction process are discussed，which can be used as a
reference for similar projects．
Key words：shields；metros；tunnels；construction；measures；research
0 引言
隨著中國“十三五”期間地鐵施工的整體大規(guī)
劃，各個城市地鐵施工進入一個全新的發(fā)展階段。
而已有運營地鐵線路的城市新地鐵線路建設過程
中，不可避免地會出現(xiàn)新建線路側(cè)穿、上跨或下穿
既有線路的情況，加上地下工程地層的復雜性和不
穩(wěn)定性的特點，地鐵施工不可避免地會對附近地層
進行干擾，使其失去原有的平衡狀態(tài)，引起地層內(nèi)
部應力重分布，進而發(fā)生變形等而產(chǎn)生不利影響，
危及既有地鐵運營線路。因此確保既有線路正常
運營以及盾構(gòu)安全順利穿越變得尤為重要，這對盾
構(gòu)施工提出了更高要求。本文結(jié)合某城市地鐵9號
線西延線科技城站～紅樹灣站區(qū)間盾構(gòu)側(cè)穿、上跨
既有運營線路1 1號線的成功經(jīng)驗，對盾構(gòu)施工過程
中的控制措施進行探討分析。
1 工程概況
某城市地鐵9號線西延線科技城站～紅樹灣站
區(qū)間左線長l 993．2m，右線長1 994．8m。穿越地段
線路平面如圖1所示。區(qū)間隧道采用2臺
66 280ram盾構(gòu)機進行施工，成環(huán)隧道外徑為6．0m，
[作者簡介]吳同昌，高級工程師，E·mail：55569320@qq．eom
[收稿日期]2017-02-09
內(nèi)徑為5．4m，中心環(huán)寬1．5m，厚0．3m。隧道主要
穿越中粗砂、粉質(zhì)黏土、全風化及微分化花崗巖。左
線隧道埋深11．6—24．31m，右線隧道埋深10．92～
24．44m。
圖1 穿越地段線路平面
Fig．1 Line plane of crossing section
盾構(gòu)井始發(fā)井位于11號線附近，剛始發(fā)就側(cè)
穿、上跨11號線。端頭臨近11號線既有線路：始發(fā)
端頭井左側(cè)距1 1號線最小水平間距為2．31m，右側(cè)
距11號線最小水平間距為1．57m。西延線科技城
站～紅樹灣站區(qū)間左線0～21環(huán)側(cè)穿11號線，2l
～51環(huán)上跨11號線，最小垂直間距為1．99m。隧
道區(qū)間地層分布如表1所示，穿越地段地質(zhì)縱剖面
如圖2所示。
萬方數(shù)據(jù)
吳同昌：盾構(gòu)側(cè)穿并上跨既有地鐵線路施工控制研究47
表1 隧道區(qū)間地層分布
Table 1 Stratum distribution in tunnel
范圍地層分布
左線地面至隧道拱頂曇蘭翟々嚳斷④_】黼質(zhì)
11號左線洞身范圍內(nèi)親荔三裂礫砂質(zhì)黏土、⑥‘2硬塑狀
右線地面至隧道拱頂①一。素填土、②一。淤泥質(zhì)黏土
右線洞身范圍內(nèi)②一：中、粗砂、③一。中、粗砂、③一，礫砂
ll號右線洞身范圍內(nèi)票茹：裂礫砂質(zhì)黏土、⑥。2硬塑狀
圖2穿越地段地質(zhì)縱剖面
Fig．2 Vertical section of crossing section
2 施工難點
1)施工距離近，從11號線既有運營隧道上方
穿越，最小垂直距離約為1．99m。
2)盾構(gòu)井位于11號線附近，剛始發(fā)就側(cè)穿、上
跨11號線，施工要求高。
3)穿越前未對穿越區(qū)域11號線隧道的上覆土
層進行地基加固，地面和地下基本無加固條件。
4)工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件差，運營的11號線
隧道所在地層為⑥一，可塑狀礫砂質(zhì)黏土、⑥一：硬塑
狀礫砂質(zhì)黏土層，施工的9號線西延線所在地層為
③一；礫砂層。
5)附近地層受多次擾動，先后經(jīng)過9號線紅樹
灣南站施工、11號線紅樹灣站～后海站區(qū)間施工、
紅樹灣物業(yè)開發(fā)基坑施工、盾構(gòu)始發(fā)井施工。在盾
構(gòu)施工前地層已經(jīng)受擾動，地層的自穩(wěn)能力降低。
盾構(gòu)施工不可避免地對1 1號線繼續(xù)產(chǎn)生影響。
3施工措施
3．1始發(fā)措施
由于區(qū)間盾構(gòu)一始發(fā)便開始側(cè)穿11號線，且盾
構(gòu)隧道處于全斷面砂層范圍內(nèi)，砂層敏感性強、流
動性大、含水量豐富，在前期基坑施工過程中，已對
1 1號線造成不同程度的影響，因此始發(fā)的風險
較高。
與業(yè)主進行協(xié)商后，在原設計基礎上增加鋼套
筒始發(fā)技術，從而將始發(fā)階段對土體的擾動和變形
控制到最小，確保11號線隧道的安全。盾構(gòu)密閉始
發(fā)工法原理如圖3所示。
圖3盾構(gòu)密閉始發(fā)工法原理
Fig．3 Closed method principle of shield originating
鋼套筒始發(fā)的優(yōu)勢如下。
1)鋼套筒始發(fā)可以有效保證盾構(gòu)始發(fā)前期減
壓，主動控制周邊土體變形，減小對11號線成型隧
道的擾動，將影響程度降到最低。
2)鋼套筒能安全阻斷涌水、涌砂路徑，將安全
風險降到最低，避免富水礫砂層始發(fā)涌水涌砂的
風險。
3．2上跨11號線掘進措施
左右線盾構(gòu)一始發(fā)便距1 1號線成型隧道較近，
加強地面監(jiān)測頻率，根據(jù)地面沉降等各種反饋的數(shù)
據(jù)，不斷調(diào)整優(yōu)化推進參數(shù)。
1)推進速度控制盾構(gòu)機推進時速度不宜過
快，設定約為30mm／min，為防止?jié)L刀磨損嚴重，扭
矩應保持在1 000～1 200kN·m，刀盤轉(zhuǎn)速設置在
1．Or／min。將推進速度控制在最小幅度，使盾構(gòu)機
保持勻速掘進，盡量減小對地層的擾動。
2)土壓力控制根據(jù)本工程前50環(huán)盾構(gòu)隧道
覆土深度(約12m)，盾構(gòu)掘進過程中土壓力控制在
1．2～1．4bar(1bar=O．1 MPa)。土壓力過高或過低
對既有11號線隧道都會存在不利影響，極易造成既
有隧道的位移和變形，所以在掘進過程中要嚴格控
制土壓力，盡量保證土壓力波動較小，保持掘進面
的穩(wěn)定，并根據(jù)地面及11號線隧道內(nèi)實時監(jiān)測數(shù)據(jù)
及時調(diào)整。根據(jù)現(xiàn)場試驗數(shù)據(jù)確定土壓力波動控
制在±0．2bar范圍之內(nèi)較為合理，并合理使用泡沫
等軟土壓，以便有效防止地下水的流失。盾構(gòu)處于
停機時，盾構(gòu)司機在主控室密切注意土壓力的變
化，超過土壓力波動范圍時及時采取相應措施。
盾構(gòu)掘進過程中土壓力控制也要保持均勻性，
盡量控制在±0．2bar的波動范圍內(nèi)，切忌土壓力變
動頻繁。這就要求盾構(gòu)司機在操作過程中密切關
萬方數(shù)據(jù)
48 施工技術第46卷
注推進速度、螺旋機轉(zhuǎn)速、刀盤轉(zhuǎn)速的相互匹配。
同時土壓力的控制要通過信息化手段來確定，密切
聯(lián)系地面監(jiān)測的沉降數(shù)據(jù)，監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示地面隆起
報警時需適當降低土壓力，反之則適當提高土壓
力。通過地面監(jiān)測的信息化手段指導施工，為盾構(gòu)
司機及時調(diào)整土壓力控制提供有利幫助。
3)嚴格控制出渣量盾構(gòu)隧道每環(huán)理論出渣
量(實方)V=1TD2L／4=3．14×6．28×6．28／4×1．5
=46．5m3；根據(jù)實際情況動態(tài)調(diào)整掘進參數(shù)，嚴格
控制出土量，盡量保持欠挖狀態(tài)，同時需密切注意
地表沉降、隆起情況。
3．3注漿措施
施工過程中，采用同步注漿、二次補注漿相結(jié)
合的綜合措施，使隧道穿越階段及其工后的沉降控
制取得預期效果。
1)同步注漿為減小對既有運營地鐵線路的
沉降影響，須嚴格進行同步注漿操作，注漿材料宜
選用收縮率小、凝結(jié)時間合適、具有一定強度的漿
液，漿液注入時要及時、均勻、足量，確保開挖間隙
得到及時和足量的充填，將沉降控制在合理范圍
內(nèi)。同步注漿量采用對注漿量及注漿壓力進行雙
控，考慮到漿液徑向滲透，同步注漿量控制在理論
建筑空隙的180％～200％，注漿壓力控制
為2．5bar。
2)二次補漿同步注漿的漿液在充填建筑空
隙時，可能會存在一定的空隙，且漿液的收縮變形
也是造成既有線路變形的隱患之一，因此在隧道掘
進的同時，要根據(jù)既有隧道自動化監(jiān)測數(shù)據(jù)進行二
次補漿。漿液材料采用雙液漿，以便快速補償可能
存在的空隙。二次補漿須嚴格控制注漿壓力，以注
漿壓力不大于2．5bar為宜，切忌猛注。注漿過程中
密切關注既有隧道自動化監(jiān)測數(shù)據(jù)，以監(jiān)測數(shù)據(jù)指
導二次補漿施工，每次注漿量宜以地鐵隧道隆起或
沉降控制在一2．0～2．5mm為限。
3．4監(jiān)測措施
整個穿越既有地鐵線路的施工過程中，監(jiān)測措
施主要采用了地面監(jiān)測及既有隧道內(nèi)自動化監(jiān)測2
種手段。施工監(jiān)測平面布置如圖4所示。
1)地面監(jiān)測區(qū)問地面監(jiān)測，每天至少監(jiān)測2
次，每天出1份監(jiān)測報告，監(jiān)測數(shù)據(jù)及時反饋至盾構(gòu)
司機，以指導盾構(gòu)司機合理掘進。
2)自動化監(jiān)測9號線西延線區(qū)間盾構(gòu)施工過
程中，為確保11號線成型隧道穩(wěn)定，采用自動化監(jiān)
測手段，在11號線成型隧道內(nèi)布設監(jiān)測斷面，布設
原則為：側(cè)穿段隧道間距9m范圍內(nèi)，每5m布設1
個監(jiān)測斷面；重疊段每5m布設1個監(jiān)測斷面；穿出
段隧道間距20m范圍內(nèi)，每lOm布設1個監(jiān)測斷
面；由于紅樹灣站始發(fā)端頭距離11號線較近，故在
端頭地基加固范圍內(nèi)每5m布設1個監(jiān)測斷面，布
設斷面如圖5所示。
項目自動化監(jiān)測頻率如表2所示。
表2項目監(jiān)測頻率
Table 2 Project monitoring frequency
4實施效果及結(jié)論
科技城站～紅樹灣站區(qū)間左線盾構(gòu)，自2016年
10月26日始發(fā)，2016年10月30日掘進至17環(huán)，
正式開始上跨11號線，歷經(jīng)7d，于2016年11月6
日掘進至53環(huán)，順利上跨11號線，上跨11號線重
圖4施工監(jiān)測平面布置
Fig．4 Plane layout of shield tunnel construction (下轉(zhuǎn)第55頁)
萬方數(shù)據(jù)
溫竹茵：超大直徑土壓盾構(gòu)穿越機場技術研究
4監(jiān)測結(jié)果
盾構(gòu)穿越的機場東滑行道區(qū)域位于隧道第477
～504環(huán)管片上方，盾構(gòu)于2010—11．10推進至479
環(huán)，11月31日完成滑行道穿越。圖5為2010—11-29
和2011-04-05分別測出的沉降值，經(jīng)過5個月后，隧
道沉降趨于穩(wěn)定，累計沉降在7mm以內(nèi)。
環(huán)管片號
H477 H480 H483 H486 H489 H407 H49S
圖5 東繞行道沉降曲線
Fig．5 Settlement curve of the east taxiway
盾構(gòu)穿越東滑行道區(qū)域位于隧道第660～681
環(huán)管片上方，盾構(gòu)于2011-01-05推進至659環(huán)，1月
10日推進至683環(huán)。圖6為2011．01—11和2011-04一
05分別測出的沉降值，隧道沉降趨于穩(wěn)定，累計沉
降約lOmm。
環(huán)管片號
H660 H663 H666 H669 H672 14675 H678
呈Z *。一t?r≯?6*一。?一—4～、～。
鲴j型-。0一I-IΣ一一型1之1 04
0。510
澄8一；u一。
舌亨j??蔣n一?～m。一*?一一?一彝～?—8～～w
圖6滑行道沉降曲線
Fig．6 Settlement curve of the taxiway
盾構(gòu)穿越的停機坪區(qū)域位于隧道第738～807
環(huán)管片上方，盾構(gòu)于2011-01—18推進至734環(huán)，2月
2日推進至809環(huán)。圖7為2011一01—19和2011—04·
05分別測出的沉降值，隧道沉降趨于穩(wěn)定，累計沉
降在12mm以內(nèi)。
環(huán)管片號
圖7停機坪沉降曲線
Fig．7 Settlement curve of the parking apron
根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)，在對盾構(gòu)施工進行有效控制
后，隧道施工時的沉降及后期沉降與理論模擬較吻
合，變形控制在機場的允許范圍內(nèi)。
5 結(jié)語
根據(jù)監(jiān)測結(jié)果可以看到，經(jīng)過精心設計和施
工，超大直徑土壓盾構(gòu)下穿機場區(qū)域所產(chǎn)生的變形
影響是能夠滿足機場的變形要求的，在實施中采取
的一系列措施是積極有效的。
1)在軟土地區(qū)采用大型土壓平衡盾構(gòu)機，并采
用同步注漿控制、掘進參數(shù)控制、軸線控制技術、及
時二次注漿等措施，嚴格控制土層損失率在3％e以
內(nèi)，可以保證地表變形在機場允許范圍內(nèi)。
2)在設計中優(yōu)化穿越段的線形，避免盾構(gòu)姿態(tài)
的頻繁調(diào)整，是降低盾構(gòu)施工時土層損失率的有效
手段。
3)通過增強管片的縱向連接，增加環(huán)間抗剪能
力，可有效增強盾構(gòu)隧道的縱向抗變形能力，減少
對地面沉降的影響。
參考文獻：
[1] 李興高，袁大軍，于嬌．穿越機場隧道施工方法研究[J]．科技
創(chuàng)新導報，2013(31)：1-2．
[2] 周松，榮建，陳立生，等．大直徑泥水盾構(gòu)下穿機場的施工控
制[J]．巖石力學與工程學報，2012，31(4)：806-713．
[3]公孫銘，張智梅，楊超，等．盾構(gòu)下穿機場跑道的數(shù)值模擬研
究[J]．地下空間與工程學報，2011，7(3)：464468．
[4] 邵偉，周松，胡勁松．大直徑泥水盾構(gòu)淺覆土穿越機場的風險
演化分析[J]．上海交通大學學報，2012，46(1)：58-62．
[5] 程子聰．盾構(gòu)下穿機場時的地層損失控制研究[J]．特種工
程，2012，34(9)：923-924．
[6] 國際民用航空組織．國際民航公約附件十四[Z]．
(上接第48頁)
圖5監(jiān)測斷面布置
Fig．5 Layout of monitoring section
大風險源解除。11號線自動化監(jiān)測，各監(jiān)測點無異
常監(jiān)測值。地面沉降監(jiān)測無異常監(jiān)測值，巡視未發(fā)
現(xiàn)異常信息。
通過精心施工，合理設定各項掘進參數(shù)，嚴格
控制出土量，仔細調(diào)整控制盾構(gòu)姿態(tài)，及時進行同
步注漿、二次注漿，加強變形監(jiān)測，采用信息化施工
等綜合技術措施將盾構(gòu)法施工對1 1號線成型隧道
的擾動降低到最小，使本次盾構(gòu)成功側(cè)穿、上跨既
有運營線路，對后續(xù)相似工程起到一定的借鑒意義。
參考文獻：
[1] 鄭石，鞠世?。嗨胶舛軜?gòu)到達鋼套筒輔助接收施工技術
[J]．現(xiàn)代隧道技術，2010(6)：5I．56．
[2] 邱品銘，李艾．關于盾構(gòu)始發(fā)既近距離下穿既有隧道的施工
技術探討[J]．四川建筑科學研究，2012(1)：141．145．

網(wǎng)友評論 more

建筑安全論文最新內(nèi)容

05-08