地铁下穿既有线施工扰动变形控制技术应用研究

作者简介:王建友（1984-），男，山东菏泽人，本科，工程师，主要从事建设管理方面工作。

摘要:文章以实际工程为例，首先对下穿既有线施工变形的
监测进行了分析，然后对地铁隧道注浆加固与施工扰动变形控制技术进行了讨论，保证了施工中的安全性与稳定性，确保了已有线路的正常运作。

关键词:扰动；形变；控制
中图分类号:U231+.3
文献标志码:A
文章编号:1007-7359(2018)03-0157-02DOI :10.16330/ki.1007-7359.2018.03.069
在都市地铁网线的构建过程中，
难免会出现有新建地铁线路或新配置的市政管线下穿铁路既有线的情况；此外，地铁项目有着作业条件繁琐、挖掘跨度相
对较大、临时支持以及其工法转变繁琐、
时间效益明显等特征。

所以，都市地铁近距离穿越已有线段是一个技术难度相对较大、技术难度大、安全难度相对较大的项目。

在地下项目近距离下穿已有线路作业时，
选择对应的作业形式以及辅助工法，
以此来最大限度地降低对已有线路的不利影响，保证线路安全稳定的
运作以及其自身的结构安全与稳定，
是现如今非常关键且亟需解决的技术问题[1]。

南宁地铁3号线3区间下穿湘桂铁路（柳南、
南广铁路），穿越里程分别为柳南线：K218+826.682~K218+852.665，南广线：K6+645.777~K6+672.395。

柳南城际高速铁路，又称柳南客运专线，
是广西第一条城际高速铁路，线路起自广西柳州市，经来宾市、宾阳县，止于南宁市，线路全长226km ，设计时速250km/h ，区间线路穿越处设计时速为120km/h 。

南广高速铁路（南宁－广州）跨桂、粤两省区，始自广西壮
族自治区南宁市的南宁东站、
宾阳站，经贵港、梧州，广东云浮、肇庆、佛山至广州的广州南站，
线路全长577.1km ，其中广西境内349.8km ，广东境内227.3km ，设计时速200~250km/h ，区间线路穿越处设计时速为110km/h 。

湘桂铁路均采用60轨。

区间隧道下穿地段
路基为半堤半堑形式，道床厚度为0.5m ，道床形式为
碎石道床，线路左侧为货场，宽约22m ，货场左侧为路
堤，高3~4m ，边坡为路肩式挡墙，
线路右侧为路堑，高10~11m ，坡率1∶1.5，坡面采用浆砌片石防护，
坡顶处为房屋。

长堽路站-东葛路站区间监测重难点为盾构下穿湘桂铁路，针对盾构影响范围内铁路的专项监测结
合常规监测方法及自动化监测的方法，
考虑运营铁路对常规监测条件的限制，自动化监测对铁路路基进行
监测。

主要检测对象包括对铁路轨道的监测、
线路路基的监测、接触网杆的监测。

其目的是把盾构施工周围环境，特别是下穿段铁路在施工期间的变形情况及
时地反馈给轨道公司、铁路局、
施工方、监理方和其他相关部门，使之能实时掌握施工引起的变化，
迅速调整、优化施工方法，以确保本工程和铁路行车安全。

表1所示为监测项目表。

序号监测项目位置及监测对象测试元件测点布置1
轨道沉降
铁路轨道
精密水准
仪、全站仪隧道影响范围内，布设于左右轨道上，间距5m
2
轨道位移
轨枕
全站仪
隧道影响范围内，与轨
道沉降位移点相对应，
布设在轨枕上
3线路路基沉降股道两侧静力水准仪掘进影响范围内，隧道
正上方
4
接触网杆沉降
接触网杆
精密水准仪
隧道影响范围内每个接
触网杆
监测项目表
表
1
在新建隧道上部l0m 的区间之内，借助远程自主
检测的形式，针对已有线路的轨距实时扩张、
道床下沉、底板下沉等相关数据信息展开检验。

在隧道上层10~30m 的区间中，借助常规的形式对已有线路的架构裂痕、体系的水平移动、道床下沉、底板下沉等相关
数据展开实时动态的检测。

通过静力水准体系来对上述的信息数据进行实时的沉降监测，使用对应的位移测量设备自主的检验轨道间距的动态扩张数据信息。

在形变监测控制以及信息处置的过程中，
检测资地铁下穿既有线施工扰动变形控制技术应用研究
王建友
（中铁十六局集团有限公司，北京
101100）
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料主要是包含有检验报告、监测信息、监测规划等。

将
所搜集到的数据信息展开归纳整理，研究检验数据之
间的关联，针对最终变化数据以及其构筑物的安全稳
定性质展开检验。

在测控的环节中，要求员工依照作
业次序以及检测流程进行对应的控制监管工作。

借助整理量测所取得的数据信息，就时态撞扁曲
线展开测绘，之后依照散点图所提供的信息，使用对
应的函数回归研究的检验数据成果。

在作业扰动形变
测控标准的确立过程中，主要时依照已有线路的切实
状况、地铁运作安全需求、有关标准以及规程、设计图
纸等来加以确立。

在信息化作业的环节中，依照分级
逐层控制的形式，控制变形量，并依照有关的标准确
定各个等级的取值区间。

依照检验所得到的信息，就
其稳定性质展开判定，不仅如此在作业的过程中要求
实时地反馈项目在建设过程中所遇到的问题[2]。

依照检验的数据结果显示，在已有线路轨道的最
大下沉数值为4.91mm，走行轨自身架构出现有纵向
形变的情况，但其形变率与相关的要求相符。

已有线
路的极限沉降数值是4.92mm，已有线相变缝差异下
沉的数据为1.61mm，变形缝开合程度控制在0.59mm
之内。

轨道间距最大张开的数值为2.88mm。

不仅如
此，已有线洞中管线没有出现有渗水或接头开裂的状
况。

在作业质量测控的技术规程中，注浆作业过程中
孔位的误差基本都在20mm之内，不仅如此孔洞之间
的差异也控制在100mm之内，其上升的幅度控制在
5mm之内，其对应的注浆压力控制在5%左右，注浆
的总量大致是5%~8%，要求钻杆的垂直度控制在1%
之内。

格栅附近轮廓拼接的误差通常控制在30mm以
下。

此外，在作业的过程中要求将每一个步骤的挖掘
进尺控制在60cm以下。

保证喷射混凝土表层的整平
度以及其密实程度，不得出现有漏水、渗漏、掉落、开
裂等问题出现。

在作业的环节中，借助袖阀管线止浆墙作业中的
核心技术工艺，实现矩形截断面的零距离。

因为间隔
土质的层厚相对较薄，临近的隧道之间隔土层脱离，
下层作业贴合已有管线刚性支护架构。

借助袖筏管浇
筑的形式针对已有线段的地质展开对应的稳固工作，
在矩形截断面的两边、底层，分别配置8m高、3m宽
的止浆墙体以及一门式稳固区域，更好地支持已有线
路，详情见图1和图2。

图2既有线下方矩形断面加
固
图1矩形断面衬砌加固
下穿已有线注浆工作主要是涵盖有5个循环，借
助直进式的形式在挖掘的作业面进行操控，借助发散
式打孔的形式解决顶层以及两面。

在袖筏管注浆作业
的环节中，布孔之间的间隔控制在60cm左右，孔体的
半径控制在90cm，管体的半径控制在25cm，浆液的
水灰比例控制在1∶1，其对应的始压以及终压分别
是0.3MPa与1.0MPa。

作业过程中所使用的设备主要
是涵盖有注浆泵机、钻机、高压管道、搅拌设备、搅拌
容器、空压设备、发电装置以及对应的泵送设备
等。

支护体系的稳固补强所使用的是25a型钢
500mm间隙的工字钢进行架设，350mm的混凝土层
浇筑层厚，借助双盘连接角钢连结稳固临近的钢架，
自身有着800mm的环向间隔。

将半径为21mm的锁
脚锚管线配置在钢管的两边。

在此中，使用了长度为
3.5m的锚管。

将3条半径为21mm的注浆管线埋设至
导洞的底部，加入水泥浆液，以此来当作是钢架的基
础硬化。

借助短进尺的形式进行挖掘，就挖掘的作业
面，展开对应的技术封锁工作。

在下穿已有线路的作
业环节中，挖掘的进尺为0.5m，就要求配置挂网进行
喷射混凝土作业。

综上所述，在新地铁线路构建的过程中，经常会
出现有下穿既有线路的状况，在作业过程中，极有可
能会使作业扰动出现有形变的情况。

所以，要求借助
对应的核心技术工艺，针对作业过程中出现的扰动形
变展开控制与管理，保证作业自身的安全性质与稳定
性质，推进城市地铁建设向更长远的方向发展。

参考文献
[1]黄万朋.深井巷道非对称变形机理与围岩流变及扰动变形控制研
究[D].北京：中国矿业大学（北京），2012.
[2]高星.地铁下穿既有线施工扰动变形控制关键技术[J].中华建设，
2017（03）：
142-143.
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