地铁盾构下穿既有铁路可行性分析及应对措施
地铁盾构下穿既有铁路可行性分析及应对措施
境和施工条件 ， 施工过程 中穿越 障碍物或近距 离通过既有建 （ ） 质黏土夹粉土。 构 筑物的情况越来越多 。下 面针 对某 地铁 区间穿越 既有 铁路股 道 ２ 轨 道 交通 区间盾构 施 工对既 有铁 路影 响分析 的可行性进行分 析 ， 给 出具体 的应对 措施 ， 区 间的后续施 工 并 对 对 于盾构 隧道施工 引起地 面沉 降预测 ， 克 （ ｅｋ １ ６ ） 派 Ｐ ｅ ，９ ９年 具有借 鉴意义。 提 出了地层损失 的概念 和估 算方 法。此后 经过 大量工程 实践及 修正完善 ， 该方法成 为最常用 的估算盾构 正常施工 引起 地面沉 降 １ 工程概 况
＝ ｅ
（ －
标 高埋 深约 ２ 隧道结构顶与铁路站 场地 面垂 直距 离约 １ １ｍ， ６ｍ。
其 中， 为地面到盾构中心处埋深 为 ｚ的断面上 ， 距离 隧道 既有铁路为 Ｉ 国铁 线路 ， 正线 ， 轨道 ， 级 双线 有碴 速度 目 值 标 中心线 ｚ处 的沉降量 ； 为地层损失量 ； 为沉降槽宽度系数 ， ｉ 是 为 １０ ｍ ｈ ０ ｎ ａ ６ ／ ～２０ ａ （ ｋ ｋ Ａ 线路开行动车， 最高时速 ２０ｋ ， ０ ｍ）铁路 土壤条件 、 隧道半 径 、 隧道 中心埋深 的函数 。 站场为 ４ １ 线 ， 中到发线 ７ （ 台 ０ 其 条 含正线兼 到发线 ２ ）基 本 条 ， 站台宽 １ ２ｍ。 隧道穿越 区域土层 自上而下分别为 ： 杂填土 ， 黏土 ， ①１ ③ ③２
２ ０ １０ 年 ５ 月
第 ３ 卷 第 １ 期 ６ ４
山 西 建 筑
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Ｖｌ． ６Ｎｏ １ ０ ３ １ ．４ Ｍａ ． ２ ０ ｙ ０１
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盾构区间下穿铁路影响分析及加固方案设计
盾构区间下穿铁路影响分析及加固方案设计随着城市化进程的加速和城市交通的不断发展，地下空间的利用越来越广泛，而地下铁路系统也因此得到了迅猛的发展。
盾构技术作为地下工程建设中的一种重要方法，被广泛应用于地铁隧道、水利管道等建设中。
在盾构施工过程中，遇到铁路下穿的情况并非罕见，而盾构区间下穿铁路需要进行严格的影响分析和加固方案设计。
本文将从影响分析和加固方案设计两个方面探讨盾构区间下穿铁路的问题。
一、影响分析1. 环境影响盾构施工对周围环境的影响是不可避免的，尤其是在下穿铁路的情况下。
盾构施工所需要的巨大施工场地和施工设备会对铁路周围的交通、环境和居民产生一定的影响，需要做好相关的交通疏导和环境保护措施。
盾构施工所产生的振动和噪音也会对铁路附近的建筑物、设施和铁路本身产生一定的影响，可能引起裂缝、松动等问题。
2. 结构影响盾构施工对铁路结构的影响是非常重要的一方面。
施工期间的振动和变形可能给铁路结构造成影响，尤其是对于高速铁路来说，任何微小的振动和变形都可能带来严重的安全隐患。
在施工前需要对铁路结构进行详细的检测和分析，在施工过程中需要进行实时监测和控制，确保铁路结构的安全。
3. 运营影响盾构施工对铁路运营的影响也需要充分考虑。
施工期间铁路可能需要进行临时封闭或限制车速等措施，这可能会对铁路线的运营产生一定的影响。
因此需要与铁路管理部门进行充分的沟通和协调，确保施工不会对铁路运营造成过大的影响。
二、加固方案设计1. 盾构施工技术在盾构区间下穿铁路的施工过程中，选择合适的盾构施工技术非常重要。
通常可以选择液压盾构和土压平衡盾构等高度自动化的施工方法，并根据具体情况选择合适的施工参数和工艺，减小对铁路的影响。
2. 振动监测与控制在盾构施工过程中，需要对铁路结构周围的振动进行实时监测。
可以利用加速度计、振动传感器等设备对振动进行监测，并根据监测结果进行实时调整和控制，确保振动不会超出安全范围。
3. 预处理与后处理在盾构施工前后，需要进行一些预处理和后处理措施来保证铁路结构的安全。
盾构隧道近距离下穿既有地铁线路安全控制对策
盾构隧道近距离下穿既有地铁线路安全控制对策本文主要以盾构隧道近距离下穿既有地铁线路工程为背景，简单介绍了近距离穿越既有地铁线路工程的施工控制要求，并提出了几点施工安全控制措施，以仅供日后相关领域人员的参考借鉴。
标签：盾构隧道;近距离下穿;地铁;安全控制;既有线在地铁的实际施工过程中，工程体量大，且属于高风险建设工程，随着城市化进程的逐渐推进，地下环境中的结构设施越来越多，如何保证在盾构隧道下穿施工顺利开展的同时，又不会对既有地铁线路的正常运行带来影响，成为了相关领域人员不得不面对的问题之一。
1、施工控制要求在进行地铁施工建设的过程之中，主要需要加强控制的是区间隧道施工期间的变形问题，而就实际施工来说，其变形问题大致可划分成以下三个方面：（1）隧道周边土体结构的变形，会直接威胁到附近建筑体的安全性与稳定性;（2）既有结构附近土体的变形，情况严重时便会直接引起既有结构出现坍塌，严重威胁到人们的生命财产安全;（3）支护结构发生变形，会导致隧道施工存在较大安全风险。
此外，若是出现沉降问题也会对隧道施工带来影响：（1）地层沉降对隧道的影响。
盾构施工可能会使得附近土体受到扰动，从而在开挖断面上出现不均匀的沉降槽，对既有地铁线路的正常运营带来不良影响，成型隧道管片会随着沉降槽的形成而使得管片间的应力重新分布，导致管片见的重复挤压破损;（2）地层沉降对轨道的影响。
盾构施工会使得附近土体受到扰动，使得土体出现不均匀沉降，而一旦土体出现沉降，轨枕的支撑面会随之也发生一定的下沉，使得轨道多支座超静定系统也受到破坏。
并在列车动荷载作用之下，这些支撑面下沉的轨枕会连带轨道发生显著变形，使得轨道中应力大幅增高，当土体沉降较大时，甚至会使轨道断裂;（3）轨道差异沉降对列车运营的影响。
盾构施工近距离下穿既有地铁线路时，周边土体会受到扰动，使得地层发生差异沉降，轨道也会随之出现差异沉降。
而差异沉降会和列车自振结合起来，导致列车振幅变大，使列车出现摇摆运动。
盾构法隧道下穿既有铁路的加固保护与施工难点控制分析
盾构法隧道下穿既有铁路的加固保护与施工难点控制分析【摘要】：随着社会经济的持续上升，促进了我国地下铁路交通的发展。
盾构法隧道下穿既有铁路的状况越来越普遍，且地铁盾构法隧道下穿既有铁路涉及铁路运营安全和地铁施工安全。
本文重点研究地铁盾构法隧道下穿既有铁路可能导致的各种潜在风险因素，对盾构法隧道下穿既有铁路路基保护与施工难点分析，并在此基础上总结类似工程的共同规律。
【关键字】：盾构法隧道下穿铁路路基保护控制1前言城市地铁盾构法下穿既有铁路施工控制是地铁隧道施工非常重要的环节。
首先要对地铁盾构隧道与既有铁路之间的相关关系进行分析，然后针对穿越地段所处的工程地质情况，对既有铁路路基采取合适的加固措施进行预加固。
盾构下穿铁路施工过程中通过优化掘进参数，控制既有铁路客货车运行速度，通过对铁路路基的自动化监测等信息化手段指导施工，为盾构成功下穿既有铁路提供有效的保证措施。
本人通过南宁地铁5号线下穿既有铁路这一实例，来具体分析其下穿施工技术，通过这个案例为在以后的城市地铁建设中提供宝贵的经验。
2工程特点和工程环境情况2.1工程概况南宁市轨道交通5号线一期工程呈南北走向，线路南起国凯大道，北至金桥客运站，一期工程全长20.21km，共设车站17座，全部为地下站。
本区间江南公园站～周家坡站区间长794米，线路由江南公园站大里程引出后进入曲率半径R=700m的右转弯和曲率半径R=450m的左转弯，然后沿壮锦大道向北敷设，经过曲率半径R=800m的右转弯后接入周家坡站，左右线隧道间距13.2-16.7m,隧道的最大埋深约20.7 m。
区间下穿既有湘桂铁路线，然后线路继续沿壮锦大道向北敷设，随后下穿云桂铁路线箱涵，最后接入周家坡站。
2.2既有铁路的概况湘桂铁路线为国家Ⅰ级铁路，该铁路管理者为中国铁路南宁局集团有限公司。
湘桂线为客货两用线，上下行线均为P 60 轨无缝线路，双线铁路，线间距为5.436 m，有砟碎石道床，设计时速120km/h。
地铁盾构区间下穿铁路既有运营线路施工控制要点分析
地铁盾构区间下穿铁路既有运营线路施工控制要点分析摘要：当前我国经济迅速发展下，城市交通的拥挤等问题日益严重，城市轨道交通则逐渐进入到大规模的建设过程。
因为地铁线路规划是沿着城市交通主客流的方向进行布设的，城市复杂交通环境，使得线路在城市道路的下方可能会出现下穿和侧穿桥梁等建筑物。
本文主要从作者实际工作经验入手，分析地铁下穿铁路既有运营线路的施工控制，希望对有关从业人员带来帮助。
关键词：地铁工程；下穿铁路；运营线路；施工控制前言：因为地铁隧道施工的时候，会对上覆土体有所扰动，造成周围土体变形和位移。
在临近桥梁桩基础的时候，就会造成基础变形和附加内力，使得降低了桩基础承载力，危害桥梁自身安全性和稳定性，给桥梁运营构成较大安全风险。
因为上部铁路的既有运营线路对沉降和安全运行要求比较高，盾构机控制操作的难度高，协调配合量比较大。
为避免盾构在掘进的时候造成既有运营线路区段内的土体下沉，危及到行车的安全，保障盾构在掘进状态下，列车的运行荷载作用结构的稳定性，在施工过程中，我们还需加强控制。
主要如下：1 铁路加固措施1.1地基加固处理为对盾构穿越时的铁路路基土体稳定性进行提升，按照地勘资料确定采用水泥浆液垂直静压注浆方法，做好路基部分注浆加固处理。
灌浆孔纵向、横向间距均为2米。
注浆深度15米。
灌浆范围为深大铁路框架桥南侧至盾构右线5米。
在施工前期，铁路装备管理单位应配合铁路装备管理单位对注浆区受施工影响的铁路设备和管线进行检查，做好作业线路相关的保护和管线拆除工作。
第一，钻机钻孔。
钻孔采用机械钻进成孔，施工中应保证无水钻进，严格控制钢花管打设的位置、长度以及打入的垂直度。
第二，花管入孔。
管杆系统准备好钻浆孔后，用钻床吊入孔内。
为了保护管壁胶带在吊装过程中不被损坏，在钢丝绳设置的地方应缠绕棉纱或水泥袋。
吊装过程中钢管应匀速放置，避免损坏眼封带。
如有破损或孔洞，应重新关闭管路。
第三，制备水泥浆液。
在正式施工前，需对现场进行注浆试验。
盾构施工地铁下穿既有铁路研究分析
盾构施工地铁下穿既有铁路研究分析发表时间：2020-10-23T07:22:31.582Z 来源：《防护工程》2020年17期作者：刘学[导读] 需采取合理有效的施工措施将地铁盾构施工对既有铁路的影响降到最低。
北京住总集团有限责任公司轨道交通市政工程总承包部 100029摘要：地铁隧道盾构法施工下穿既有铁路，一直以来都是地铁施工的重点难点，安全风险高、施工控制难度大。
本文结合厦门北站至同安食品工业园涉铁段盾构工程下穿既有杭深铁路的施工过程，介绍了土压平衡盾构在下穿既有铁路中的运用，探讨了地铁盾构法下穿铁路施工中的技术难点及其应对措施。
关键词：地铁隧道；盾构法施工；下穿铁路；风险控制前言随着我国经济的飞速发展，城市轨道交通建设也得到了不断发展，城市地铁建设工程日益增多，就会对对既有铁路造成一定影响。
因此，需采取合理有效的施工措施将地铁盾构施工对既有铁路的影响降到最低。
1. 工程概况某地铁3号线采用盾构法进行施工，工程周围环境比较复杂，推进过程中将下穿大量的构筑物以及建筑物。
该地铁盾构区间长896m，区间隧道埋深14～19．5m。
盾构隧道和既有铁路相交地段的地层主要是粉质黏土与素填土。
该区间隧道和既有铁路线路之间的平面夹角为28°～30°。
2. 地铁盾构下穿既有铁路的风险1)地层沉降会对轨道造成影响。
土体发生沉降时，既有铁路轨枕的支撑面在土体沉降过程中发生下沉，也会破坏既有铁路轨道的多支座超静定系统。
列车运行时，在动荷载的作用下，下沉的轨枕会随着产生很大程度的变形，从而使轨道中应力急剧上升。
如果土体沉降过大，还会使轨道发生断裂。
既有铁路的轨枕支撑面会逐渐形成沉降坑，这时，列车通过时就会产生垂直向上的冲击力，再结合列车的自振，会产生更大的振动，一旦振动情况严重会导致发生出轨事故，严重威胁着人们的生命财产安全，且列车的速度越快，危险越高。
2)当轨道发生差异沉降时，也会对列车的运行造成不利影响。
地铁盾构隧道下穿铁路影响分析
地铁盾构隧道下穿铁路影响分析摘要】结合实际工程采用peck 经验公式及数值模拟方式，预测盾构隧道推进对铁路的沉降影响，分析铁路荷载对盾构管片内力的影响，并对该地铁盾构隧道下穿铁路工程提出具体处理措施及对策。
关键词】盾构隧道；下穿铁路；数值模拟；加固0 引言随着城市发展，地面交通日益紧张，开发地下空间，发展轨道交通已是大势所趋。
因地铁建设与既有建构筑物相互影响无法完全避免，所以进行地铁盾构隧道下穿建构筑物的影响分析是很有必要的。
1工程概况本工程既有结构为北仓铁路，现要施工一条双线下穿盾构隧道，与铁路斜交。
铁路与隧道平剖面位置关系如下所示：图1 平面关系图图2 剖面关系图拟定先推进上行线，后推进下行线。
拟通过数值模拟考察：1）在土体加固与不加固两种情况下盾构隧道推进对铁路的沉降影响，以验证加固方案效果；2）铁路荷载对盾构管片内力的影响，以优化管片设计。
2盾构施工对既有铁路的影响分析国内外研究表明，盾构隧道施工引起的地层变形主要原因有以下几点：1）盾构推进方向改变、超挖等；2）受扰动土体的再固结；3）土体与衬砌的相互作用；4）土体挤入盾尾空隙。
目前用于预测盾构法掘进引起土体变形的主要方法有经验公式法（结合现场实测数）和考虑施工过程的数值分析法。
2.1Peck法沉降估算在软弱土层中采用盾构施工，因地层损失和土体扰动，必然引起地表变形。
主要表现在盾构掘进机的前方和顶部产生微量的隆起，盾尾脱离以后，地表开始下沉，并形成一定宽度的沉降槽地带，下沉的速率随时间而逐渐衰减，且与盾构所经过的地层、施工工况和地表荷载等有密切的关系，并表现出相当的差异性。
对于盾构隧道施工引起地面沉降预测，派克（Peck, 1969 年）提出了地层损失的概念和估算方法。
在不排水条件下，沉槽体积等于地层损失的体积,地面沉降的横向分布呈正态分布曲线,具体地面沉降量的估算公式如下：注：―沉降量；盾构隧道单位长度地层损失量；沉降槽宽度系数，是土壤条件、隧道半径、隧道中心埋深的函数。
地铁隧道下穿对既有铁路的影响分析及加固对策
地铁隧道下穿对既有铁路的影响分析及加固对策赵大亮【摘要】地铁盾构下穿既有铁路施工时,土体的扰动会导致既有铁路产生不均匀沉降,对铁路安全运营产生非常不利的影响.本文考虑盾构隧道下穿施工,铁路路基及结构间的相互作用关系,建立结构-路基-土体有限元模型,分析盾构施工过程中铁路路基和框架桥的变形特征,评估工程安全性,提出相应的施工加固措施和加固范围,并与监测结果进行了对比分析,结果表明设计所采取的加固措施是切实可行的.【期刊名称】《铁道建筑技术》【年(卷),期】2017(000)012【总页数】5页(P73-77)【关键词】盾构施工;地铁隧道;框架桥;下穿铁路;有限元【作者】赵大亮【作者单位】中铁第五勘察设计院集团有限公司北京102600【正文语种】中文【中图分类】U455.431 引言随着我国城市交通的快速发展，地铁盾构下穿既有铁路的情况已成普遍现象。
盾构下穿铁路施工会扰动周围土体，引起周围地层损失及路基沉降，进而造成既有构筑物发生变形，将会对列车的安全运营产生不利影响［1］。
这类工程施工难度高、风险大，一旦出现问题，将会造成极大的经济损失。
目前，国内外对盾构下穿既有铁路地表和既有结构沉降的规律已有大量的研究［2-10］。
已开展的研究中，盾构下穿铁路线路对周围土体和结构变形方面的影响研究较多，较少从加固措施和安全性评价方面进行研究。
因此，开展地铁下穿既有铁路桥梁结构变形控制及加固措施技术研究，保证铁路安全运营，具有十分重要的意义。
本文以北京地铁8号线盾构穿越丰双铁路框架桥为例，重点研究盾构下穿过程中各种加固措施对既有铁路路基和框架桥变形的影响，进而提出相应的加固措施和变形控制技术，从安全性角度做出评价，为类似工程提供参考。
2 工程概况2.1 北京地铁8号线大和区间本段区间为北京地铁8号线三期工程大红门桥站-和义站区间。
区间线路北起大红门路与南苑路相交路口处的大红门桥站，线路出站后从南苑路西侧穿南四环路绕过大红门立交桥（K38+60.000～K39+320.000），中间穿过丰双铁路（K39+000.00）到达和义站（见图1）。
地铁盾构区间下穿铁路风险分析及保护措施设计
地铁盾构区间下穿铁路风险分析及保护措施设计一、地铁盾构区间下穿铁路的风险分析：1.地下水位较高：地铁盾构下穿铁路需要穿越地下水位较高的区域，一旦地下水位过高，可能会对铁路运营造成影响，导致地铁运行不稳定。
2.地质条件复杂：地铁盾构区间通常需要穿越不同地质条件的地层，如软土、黏土、砂土等，这些地质条件可能对盾构机的施工造成困难，增加了工程风险。
3.施工噪音扰民：地铁盾构下穿铁路需要进行大量的机械挖掘工作，可能会产生较大的噪音扰民问题，对周边居民造成不利影响。
4.施工期间交通管制：地铁盾构下穿铁路需要对铁路进行交通管制，可能会给周边交通带来一定的不便，影响日常生活。
二、保护措施设计：1.地下水位控制：在施工前需进行详细的地下水位勘测，根据勘测结果设计合理的地下水位控制方案，如采取降水井、泵站等措施将地下水位降至可控范围内，以确保施工安全。
2.地质勘测与分析：在施工前进行详细的地质勘测与分析，了解地下地质情况，制定合理的施工方案和措施，如采用预应力锚杆、地下连续墙等加固措施，保证施工的稳定性和安全性。
3.噪音控制：在施工期间采取有效的噪音控制措施，如在挖掘工作现场设置围挡、隔音板等，减少噪音对周边居民的影响。
同时，尽量在低交通密度时段进行施工，减少交通对施工进度的干扰。
4.交通管制与管理：与相关部门进行及时沟通，合理安排交通管制计划，并采取措施引导交通，保证施工期间的交通秩序，减少对周边交通的影响。
5.安全监测与应急预案：施工期间需进行实时的安全监测，对施工过程中的地质变化、水位变化等进行监测和预警，及时采取应急措施，保证施工安全。
同时，制定详细的应急预案，确保在突发情况下能够及时进行处理。
三、结语：地铁盾构区间下穿铁路的风险较大，但通过合理的风险分析和保护措施设计，可以有效降低风险并确保施工的安全。
地下水位控制、地质勘测与分析、噪音控制、交通管制与管理以及安全监测与应急预案等方面都是保护措施中的重要环节，需要充分考虑并实施。
地铁盾构施工穿越工程难点分析及相应措施
地铁盾构施工穿越工程难点分析及相应措施北京磐石建设监理有限责任公司青岛分公司山东省青岛市 266109摘要：在社会发展下，带动了建筑行业的进步。
近年来，为了有所参照和解决盾构施工工程所面临的一些特殊的工程难题，本文以区间地铁隧道施工为依托工程，研究了盾构机穿越不同类型区间所遇到的工程难点并进行了分析，提出相应措施。
该区间地质条件复杂、穿越锚索等地中障碍物、穿越及邻近密集建筑群等地表风险源，且左右线隧道由平行布置转至上下层交叠、小半径曲线等线路条件也增加了该区间施工的难度，会遇到盾构机姿态控制困难、螺旋输送机出土时易发生喷涌、成型隧道衬砌上浮、管片错台、地层扰动大、周边建（构）筑物变形超限等一系列风险与挑战。
根据实际情况因地制宜，采取科学合理的方法和工艺，确保了该工程的顺利推进。
关键词：盾构施工；工程难点；相应措施；工程实践；安全引言国内轨道交通行业发展迅猛，尤其是北京等超大城市的轨道交通线网已经达到十分密集的程度。
新建工程穿越既有地铁结构的情况时有发生，若不对既有地铁线路变形进行控制，轨道结构产生过大变形，将会影响地铁线路的正常运营，甚至造成安全事故。
施工前常采用数值模拟方法对穿越造成的变形情况进行建模预测，目前的研究成果多数着重于数值模拟的建立与成果输出，对数值模拟计算成果的可靠性验证较少。
而在施工过程中为确保施工安全、风险可控，应对周边环境进行监测。
自动化监测由于具有实时性、高精度、可远程操作等优点，常被用于既有线监测。
但自动化监测系统如静力水准监测系统对于环境要求较高，温度、振动等外界干扰会影响监测数据的准确性。
1盾构法施工优缺点在隧道施工中，盾构施工法相比于明挖法和矿山法机械化程度高，盾构机在掘进、管片拼装等工作中主要是依靠自动化的系统设备，能够有效降低劳动功能的强度，且安全度较高、隧道掘进速度较快。
同时盾构施工对环境的影响也很小，施工过程不受气候条件影响，施工中的防水工作也比较容易，对地表的沉降影响也很少。
盾构超近距离下穿既有地铁风险分析及控制措施
（2）由于盾构掘进引起既有出入段线隧道结构应 力场重新分布，从而导致正在运营的既有出入段线隧道 结构变形，而隧道结构变形会引起轨道变形，若超过限 值将影响地铁运营安全。
主要为密实状态的<2-5>中砂层，级配良好，成分为石
英、长石及暗色矿物等。底部含砾石，个别粒径较大。
地下水为第四系松散层孔隙潜水，补给来源主要
来自侧向径流补给、大气降水及绿化带灌溉水的入渗补
给，地下水水位埋深 22.7～26.6 m。该段盾构法隧道底
埋深最低处为 17.1 m，地下水位于隧道以下。
2 风险分析
（1）根据西安地铁在全断面砂砾石地层盾构法 施工经验，本区间工程施工宜选用大推力、高扭矩、 耐磨性能强并配置合理刀具的盾构机。为此，施工中 采用了中国中铁土压平衡盾构机，该盾构机总推力 37 000 kN，主驱动为液压驱动，功率为 945 kW，额定 扭矩 6 000 kN · m，脱困扭矩 7 200 kN · m，以满足在西 安地区砂层推进的需要。
新建盾构隧道与既有出入段线隧道的空间位置关系 极为复杂，平面投影关系上，两者呈近 30°相交，在空 间相对位置关系上，结构相交最近处净距仅为 0.99 m， 最远处净距约为 3.44 m。根据 D B11/T 716-2010《穿越 既有交通基础设施工程技术要求》，交叉角度越小，新 建盾构隧道施工对既有出入段线隧道的影响范围越大。 由于本工程是小角度斜下穿，因此既有出入段线隧道同 一横截面处左右轨的沉降可能会出现轨道高差。另外， 新建盾构隧道的施工必然会引起土层的应力重分布，进 而会引起既有出入段线隧道产生附加位移和附加内力。 因此，在新建盾构隧道施工过程中存在以下风险。
盾构下穿既有地铁隧道施工风险及运营安全管理
盾构下穿既有地铁隧道施工风险及运营安全管理以南宁市轨道交通3号线下穿既有1号线为背景，对城市轨道交通工程盾构下穿既有地铁隧道施工的风险因素进行分析。
通过建设、设计、施工、监理、监测等多方联动应急组织管理措施，优化盾构施工方法，全程跟踪监测数据变化，及时调整施工技术参数，确保盾构下穿过程中既有地铁隧道结构安全和运营安全。
标签：城市轨道交通；盾构施工；下穿既有隧道；施工风险；运营管理1 下穿区域工程概况南宁市轨道交通 3 号线一期金湖广场—埌西站区间起讫里程DK17+318.093～DK17+892.801，左线长585.607 m，右线长574.708 m，区间线间距11.0～19.0 m，最小曲线半径300 m。
区间线路纵坡为单向坡，左线最大坡度26.986‰，右线最大坡度28‰，区间隧道埋深8.44～22.4 m。
3 号线金湖广场站—埌西站区间在南宁市金湖东过街通道下方下穿既有 1 号线金湖广场—南湖区间隧道，该下穿区段与民族大道垂直交叉，平面关系复杂（图1）。
2 下穿区施工风险分析（1）下穿区附近建筑物密集。
下穿区有金湖东过街通道、金湖广场及下沉商场广场，周边建构筑物为多层和高层，下穿施工易引起周边建筑物沉降，施工中需严格控制施工场地周边垂直、水平位移变形。
（2）下穿区域地层多次加固处理。
1 号线一期盾构隧道结构施工和金湖东过街通道施工中均对周边地层进行加固处理。
其中，金湖东过街通道施工时对已完成1号线隧道周边区域进行了旋喷桩加固，加固范围为29.2 m×33 m，加固深度為1 号线一期隧道顶 3.5 m 到隧道底 1 m 范围内（图2）。
下穿区地质加固处理后土质结构成分复杂，地层土质力学性能变化较大，不利于盾构掘进施工控制。
（3）近距离下穿既有地铁隧道、过街通道、盾构接收端。
3 号线一期工程金湖广场站—埌西区间隧道距离 1 号线区间隧道垂直最小间距为 5.7 m，距金湖东过街通道垂直最小间距为14.8 m。
盾构法隧道下穿既有地铁线风险及其控制措施
２ 近接 隧道位 置关 系及其 风 险研究
情况 、 隧道覆土厚度等 ， 选取 一定边 界范 围的土 体作为分 析对象 ，
地铁隧道施工不 可避免 引起 近邻既有 线结 构产 生附加 内力 采用有限元计算分析软件模 拟盾构下穿施工引起的地表沉降。模
表 ３ 抗 剪 承 载 力 计 算
截面
１ ２
５５ ４５ ２９ ５２７ ６ ９７
玷 ｄ
．
绍 了某 连 续 刚 构 主 墩 桩 基 础 承 台 的 设计 情 况 ， 望 对 今 后 大 跨 度 希
４ ２ ０４ ３ ５ ７１ ６ ４ ７９
连续刚构主墩 的基础设计有一定的借鉴意义。
参考文献 ： ［ ］ Ｔ ０ ０ ． －０ ５ 铁路桥涵地基和基础 设计规 范［ ］ １ Ｂ １０２ ５２ ０ ， ｓ．
Ｙ Ｖ ０ｄ
１ ０ ６１ ０３ ２１ ７０ ４ ７ ２７ ２ ７
ａ１
１８ ０ｏ ４ ０ｏ
６
１ ｏ０ ７ １ ｏｏ ７
０９× ０ （ｍ
１６０８ ８ ３ ２ ２ ４ ６ｌ ６
站的交叉 、 换乘问题 。如北京 地铁 ４， ，０号 线 和机场 专线 工程 ３ 盾构 法 隧道下 穿施工 引起 既有地 铁结构 沉 降计算 ５１
中 就存 在 近 １ 穿 越 既有 线 的情 况 。 因 此 可 靠 地 解 决 这 类 工 程 ３ １ 计算模 型 建立 ０处 ． 问 题便 成 为 地 下 工 程 所 面 临 的重 要 课 题 。 根 据 北 京 某 地 铁 车 站 结 构 特 点 及 载 荷 、 构 施 工 顺 序 、 层 盾 地
第 ３ ７卷 第 １ ７期 ２０ １１ 年 ６ 月
山 西 建 筑
ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩ ＴＥＣＴＵＲＥ
盾构区间下穿铁路影响分析及加固方案设计
盾构区间下穿铁路影响分析及加固方案设计
随着城市化进程的推进，交通建设中的盾构技术得到了广泛应用。
盾构施工过程中，如果穿越铁路，可能会对铁路运行产生不利影响。
本文将分析盾构区间下穿铁路的影响，并提出相应的加固方案设计。
盾构施工对铁路运行的影响主要体现在以下几个方面：
1. 地面沉降：盾构施工过程中，需要进行地下开挖，这可能会导致地面沉降。
地面沉降可能会影响铁路的平稳运行，甚至可能导致铁路沉降或断裂，进而影响铁路的运行安全。
2. 振动影响：盾构施工过程中使用的机械设备会产生振动，这种振动可能会传播到铁路附近的地面和铁轨上，对铁路运行产生不利影响。
3. 地下水位变化：盾构施工过程中可能会引起地下水位变化，这可能会影响铁路附近的地下水系统，进而影响铁路运行。
针对以上影响，可以采取以下加固方案设计来提高铁路的运行安全性：
1. 控制地面沉降：在盾构施工过程中，可以采取合理的支护措施，如预留足够宽度的衬砌结构，并采取合理的支撑材料，以减少地面沉降。
2. 减小振动影响：可以在盾构施工现场采取振动减振措施，如使用减震器、设置隔音屏障等，以降低振动对铁路的影响。
3. 控制地下水位变化：在盾构施工前，应进行地下水位调查和分析，根据调查分析结果采取相应的水位调控措施，以控制地下水位变化。
还应密切监测盾构区间下穿铁路的施工过程和盾构施工后地质环境的变化。
可以采用监测设备对地面沉降、振动等指标进行实时监测，及时发现并处理问题。
盾构区间下穿铁路的施工可能对铁路运行产生不利影响，但通过合理的加固方案设计和监测措施，可以有效降低这些影响，提高铁路的运行安全性。
新建地铁盾构施工下穿既有线路分析
新建地铁盾构施工下 穿既有线路 分析
邓 国忠
（ 铁四院 （ 湖北） 程监理咨询有限公司 工 武汉 ４０６） ３０ ３
【 摘
要】 随着盾构法施工下穿既有运 营地铁技术广泛应用， 确保既有线路正常运营以及盾构安全顺利
穿越 显得 尤为 重要 ， 这对盾 构 法施 工监 理 也提 出 了更 高要 求 。 于此 ， 基 结合 深圳 地铁 ３号 线某标段 盾 构 法 施 工下 穿 １ 线的 工程 实践 ， 盾构 法施 工监 理 的安全 、质量 控制 方法 进行 了深入探 讨 和分析 。通 过本 号 对 文， 希望 能为今 后相 关类似 穿越 Ｚ程提 供监 泥ｇ ）
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新建地 铁隧道盾构法施 工过程 中，监 理人员应 共 同对施工期 间监控量测负责 ， 及时将监测数据收集 整理 并反馈给施工方的盾构机操作室和设计人员， 根 据 监测结果指 导施工 ， 做到真正 的“ 息化 施工” 信 。 （ ） 面 隆陷监测 方案 ： １地 按变 形测 量规程 中测
４盾构监理控制重 点分析
针 对 盾构 法 地铁 隧道施 工 下 穿既有 线 路 的特 点 ， 构监 理要 点有 以下几 个方 面 ： 盾
４１ 构始 发阶 段施工 监理 要 点 ．盾
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仪 、 钢尺 由高 程监测 网 的控 制水准 点按 二等水 准 铟 测 量 的技 术要 求对监 测 点进 行逐 点量测 ， 量测所 采 集 的数据均为深圳 市统一高程 ， 对此数据进 行处理 、
盾构区间下穿铁路影响分析及加固方案设计
盾构区间下穿铁路影响分析及加固方案设计一、背景随着城市化进程的加快，城市中的地铁建设日益增多，为了满足城市轨道交通的需求，盾构法已成为城市地铁建设的主要方式之一。
盾构法在建设过程中，若遇到已有地下结构物的下穿，尤其是铁路，就需要进行严谨的影响分析和加固设计，以确保施工安全和已有结构的稳定。
二、影响分析1. 地质构造分析针对盾构区间下穿铁路的地质构造进行分析。
地质构造包括地层性质、水文地质条件等因素，这些将直接影响盾构施工的难易程度以及下穿铁路的稳定性。
2. 盾构施工影响盾构施工将对已有地下结构造成一定影响，施工振动、土层沉降等问题需要进行详细的分析，以确保施工过程不会给铁路结构带来不可逆的破坏。
3. 铁路结构稳定性分析下穿铁路的盾构施工会加剧铁路结构的受力情况，可能导致铁路的变形、裂缝等问题，需要对铁路结构进行稳定性分析，找出薄弱环节以及施工对其的影响，为后续加固设计提供参考。
4. 周边环境分析盾构施工对周边环境也会产生一定影响，如施工对周边建筑物的震动影响、施工对地下水位的影响等，这些因素都需要在影响分析中综合考虑。
三、加固方案设计1. 盾构施工技术优化通过采用先进的盾构施工技术，可以减小施工对周边环境和已有结构的影响。
比如采用微振盾构技术来减小振动对铁路结构的影响，采用高效支护技术来减小土层沉降对铁路的影响等。
2. 铁路结构加固设计根据铁路结构稳定性分析的结果，设计相应的加固方案。
可能采用钢管桩加固地基，加固地下构筑物，以及对原有铁路结构进行加固处理，确保施工对铁路的影响降至最低。
3. 施工控制措施在施工过程中，采取严格的施工控制措施，如严密地监测施工振动和土层沉降情况，并根据监测结果及时调整施工参数，以确保施工过程不会对周边铁路结构造成不可逆的损坏。
4. 环境保护措施采取相应的环境保护措施，如在施工过程中进行地下水位的监测和调控，避免施工对周边地下水位造成过大的影响。
四、总结盾构区间下穿铁路的影响分析和加固方案设计是一项综合性的工作，需要综合考虑地质构造、盾构施工、铁路结构稳定性以及周边环境等多方面因素。
盾构法隧道下穿既有地铁线风险及其控制措施
盾构法隧道下穿既有地铁线风险及其控制措施随着城市建设的不断推进，越来越多的地铁线路需要穿越城市的地下，而盾构法隧道成为了一种常见的建造方式。
然而，隧道下穿既有地铁线时，存在着一定的风险和挑战。
本文将探讨这些问题，并分析应对措施。
盾构法隧道是一种地下工程施工方法，其优点是效率高、施工精度高、交通影响小等。
然而，隧道下穿既有地铁线时，由于地下的空间有限，施工难度也就相应增加。
因此，在施工过程中，需要注意一些重要的风险和挑战。
首先，盾构施工过程中会产生振动和声音，这会对既有地铁线路造成影响。
振动可能会引起既有地铁线路的沉降和裂缝，甚至会造成地铁车站受损，长期如此，可能导致地铁线路不安全，最终危及人民群众的生命财产安全。
同时，大声的施工声音也会扰乱邻近居民的生活，导致投诉和不满。
其次，盾构施工的精度要求很高，因为一旦出现偏差，就会影响地铁线路的稳定性。
尤其是在邻近既有地铁线路的地方，由于地下土层的紧密度会受到地铁线路的影响，施工难度更大。
因此，监测和精度控制成为了关键步骤。
监测数据要准确，精度控制要达到0.5-1mm，否则可能会对既有地铁线路造成伤害。
为了解决这些问题，我们需要采取控制措施。
首先，需要选择合适的施工时间和施工技术，以尽量降低对既有地铁线路的振动和噪音影响。
盾构机可以采用弹性隔振支架来减少振动，同时采用静音风机和降噪墙等措施来减少噪音。
其次，需要进行严格的监测和控制。
监测点的设置要合理，施工期间进行实时监测，如果出现异常情况，需要采取及时的措施，例如调整施工方案，加强监测等。
最后，需要提前与地铁公司进行沟通和协调，以确保施工安全和既有地铁线路的正常运营。
总之，盾构法隧道下穿既有地铁线是一项复杂的工程，需要特别注意一些风险和挑战。
随着城市建设的不断推进，需要加强监测和控制，采取科学的施工方案和有效的措施，以确保地铁线路稳定和安全。
盾构隧道下穿地铁车站影响分析及控制措施
盾构隧道下穿地铁车站影响分析及控制措施目录一、内容简述 (2)1. 研究背景与意义 (2)1.1 工程背景介绍 (3)1.2 研究缘由及必要性 (4)2. 研究范围与目标 (5)2.1 研究范围界定 (6)2.2 研究目标设定 (7)二、盾构隧道下穿地铁车站现状分析 (7)1. 工程概况 (8)1.1 工程基本资料 (9)1.2 施工环境与条件 (10)2. 盾构隧道与地铁车站关系分析 (11)2.1 相对位置关系 (13)2.2 交互影响分析 (14)三、盾构隧道下穿地铁车站影响分析 (15)1. 对地铁车站结构的影响 (16)1.1 应力应变分析 (16)1.2 结构安全性评估 (17)2. 对地铁运营的影响 (19)2.1 运营安全分析 (20)2.2 列车运行干扰分析 (22)3. 对周围环境的影响 (23)3.1 地面沉降与隆起分析 (24)3.2 周边建筑物及设施影响评估 (25)四、盾构隧道下穿地铁车站控制措施研究 (27)1. 施工前的准备工作 (28)1.1 地质勘察与风险评估 (29)1.2 施工方案设计与优化 (30)2. 施工过程中的控制措施 (31)2.1 盾构掘进参数控制 (32)2.2 现场监测与反馈机制建立 (34)3. 对地铁车站结构的保护举措 (35)3.1 结构加固与保护措施实施 (36)3.2 应急处理预案制定 (37)五、案例分析与实践应用探讨删去此处小标题为简化版文档 (38)一、内容简述随着城市交通的不断发展，盾构隧道作为城市地下交通建设的重要手段，其施工过程中不可避免地会对周边环境产生影响，特别是下穿地铁车站时，可能对地铁结构的安全性和稳定性造成威胁。
开展盾构隧道下穿地铁车站的影响分析及控制措施研究具有重要意义。
本文首先介绍了盾构隧道下穿地铁车站的研究背景和意义，然后通过理论分析和数值模拟方法，系统研究了盾构隧道下穿地铁车站的施工过程、影响因素及施工风险。
盾构区间下穿铁路影响分析及加固方案设计
盾构区间下穿铁路影响分析及加固方案设计
随着城市发展的需求，越来越多的地下铁路线路被修建。
有一些铁路线路被盾构区间
下穿，这可能会对铁路的运行造成一定的影响。
本文将对盾构区间下穿铁路的影响进行分析，并提出相应的加固方案设计。
盾构区间下穿铁路可能会对铁路的运行安全产生影响。
由于盾构施工过程中需要挖掘
大量土方，如果不加以控制，可能会引起地面的下沉和塌陷，导致铁路线路的变形和破坏。
盾构区间下穿铁路还可能会对铁路的基础设施产生影响，如信号设备和电缆线路，从而影
响铁路线路的正常运行。
为了解决盾构区间下穿铁路的影响，我们可以采取以下加固措施：
1. 加强盾构区间的监测和控制。
在盾构施工过程中，需要对地下水位、土体沉降等
进行实时监测，及时发现问题并采取相应的措施进行控制，确保盾构施工不会对铁路产生
不可逆的影响。
2. 设计合理的盾构区间结构。
在盾构区间下穿铁路时，需要合理设计盾构结构，考
虑到铁路的承载需求，确保施工过程中不会对铁路产生过大的影响。
3. 采用合适的支护措施。
在盾构施工中，可以采用钢支撑结构或注浆支护等技术，
增加盾构区间的稳定性，减小施工对铁路的影响。
盾构区间下穿铁路可能会对铁路的运行安全和稳定性造成影响，但通过合理的监测和
控制，以及采取相应的加固措施，可以有效地解决这些问题，确保铁路的正常运行。
某盾构下穿地铁既有线施工应急预案探讨
某盾构下穿地铁既有线施工应急预案探讨摘要：地铁是公共交通中的重要组成部分，其相对于其它公共交通具有更大的载客量，且实际运行不会对城市地面交通造成影响，在人口密度较大的城市中应用较多且具有很大价值。
但地铁建设的实际情况，其下穿隧道的施工难度相对较大，并且实际施工期间存在较多安全风险，严重时可对施工人员的生命安全造成威胁。
因此，本文根据某地铁线路建设情况，对其盾构下穿既有线施工应急预案进行探讨。
关键词：盾构下穿地铁施工应急预案随着我国经济发展速度的不断提升，城市人口数量的增长速度明显增加，这在很大程度上对城市的公共交通系统提出更高的要求，而地铁作为更适合大中型城市的公共交通方式，在我国的应用也明显增多。
盾构下穿是地铁建设施工中的重要项目，其实际施工存在的安全风险较多，因此实际施工中提前制定有效的施工应急预案对整体工程的顺利实施也十分重要。
1.工程概况及存在的风险1.1工程概况工程以某盾构区间下穿隧道地铁区间既有隧道为例，其中新建右线隧道与既有线路之间的直接距离为1.45米，新建左线隧道与既有线的直接距离为1.24米。
根据对既有线路地质情况的探查，其主要包含全风化花岗岩层和砾质黏土层两种土质类型，新建区间隧道的下穿需要穿过强风化黄冈岩层和全风化花岗岩层，两条隧道之间的土质均为全风化黄岗岩。
1.2主要风险根据对盾构区间隧道下穿既有线路区间隧道的工程情况分析，结合施工中的重点和难点，并考虑工程所在区域土质条件和水文条件，可以明确本工程施工中存在的风险主要有五个方面。
其中首先是隧道开挖时地铁既有线路的沉降变形可能会超出能够控制的范围，具体监控指标如表1所示；其次是盾构施工期间可能会有喷砂涌水的情况；再者是实际施工时间较长会存在暴风雨侵袭的风险；另外是地面和地下管线的沉降量可能会超出预计范围；最后，施工期间可能会有传染病、中毒、火灾等不可抗拒因素以及高处坠落和中毒等事故出现。
2.安全风险预防措施及应急预案实施2.1安全风险预防措施根据盾构下穿地铁施工的实际情况，在进行安全风险预防时，首先应全面仔细的分析施工地的水文地质条件，尽量做到超前预报，以此为后续工作做好准备；其次，在掘进时应采用土压平衡模式完成，加入泡沫或膨润土，对土体和易性进行有效改善，促使土体中的泥浆和颗粒成为具备良好流动性的整体；再者，应在施工期间加强管理，要求相关人员严格按照施工设计完成施工；另外，根据地区实际情况组间防洪救灾小组，并让其与当地气象部门保持密切联系，随时做好相应的预防准备工作；同时，施工期间还要确保场地附近有专门的抢线救灾物资库，且要求施工区域的道路保持畅通。
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文章编号:100926825(2010)1420292202地铁盾构下穿既有铁路可行性分析及应对措施收稿日期:2010201219作者简介:桑中顺(19822),男,助理工程师,中铁第四勘察设计院集团有限公司,湖北武汉 430063桑中顺摘 要:对某地铁盾构区间穿越既有铁路股道工程的可行性进行了分析,采用理论公式及数值模拟对盾构与铁路的相互影响进行研究,并给出了具体的应对措施,对区间的后续施工具有指导作用。
关键词:地铁,盾构,铁路中图分类号:U455.4文献标识码:A 在地铁建设过程中,盾构法以其独有的优点,在施工方法中所占的比例越来越大。
但盾构施工面临着越来越复杂的周边环境和施工条件,施工过程中穿越障碍物或近距离通过既有建(构)筑物的情况越来越多。
下面针对某地铁区间穿越既有铁路股道的可行性进行分析,并给出具体的应对措施,对区间的后续施工具有借鉴意义。
1 工程概况某地铁盾构区间长895m ,外径6200mm ,内径5500mm ,垂直正穿既有铁路,采用土压平衡盾构施工。
线路线间距16m ～15m (下穿铁路段线间距为16m ),线路采用5.0‰单面坡,轨面标高埋深约21m ,隧道结构顶与铁路站场地面垂直距离约16m 。
既有铁路为Ⅰ级国铁线路,双线正线,有碴轨道,速度目标值为160km/h ～200km/h (线路开行动车,最高时速200km ),铁路站场为4台10线,其中到发线7条(含正线兼到发线2条),基本站台宽12m 。
隧道穿越区域土层自上而下分别为:①1杂填土,③1黏土,③2粉质黏土,③3粉土夹粉质黏土,⑥121粉质黏土,⑥1黏土,⑥221粉质黏土夹粉土,⑥2粉质黏土。
盾构穿越段主要位于⑥1黏土,⑥221粉质黏土夹粉土。
2 轨道交通区间盾构施工对既有铁路影响分析对于盾构隧道施工引起地面沉降预测,派克(Peck ,1969年)提出了地层损失的概念和估算方法。
此后经过大量工程实践及修正完善,该方法成为最常用的估算盾构正常施工引起地面沉降的方法。
该方法认为在不考虑土体排水固结与蠕变的条件下,盾构推进后地面横向沉降基本为似正态曲线,具体地面沉降关系如下:S x =V l 2πi e (-x 22i 2)。
其中,S x 为地面到盾构中心处埋深为Z 的断面上,距离隧道中心线x 处的沉降量;V l 为地层损失量;i 为沉降槽宽度系数,是土壤条件、隧道半径、隧道中心埋深的函数。
i =Z 2πtan (45°-<2)。
事,必先利其器,没有专业的设备和仪器是做不好这项工作的。
尤其是对定期检查和特殊检查需要的设备、仪器要尽快配备,使检查的手段现代化,才能真正发挥其应有的作用。
3)重视对桥梁的养护,加强道班对桥梁的养护工作。
道班是最基层的养护单位,道班应有日常的《桥涵养护工作制度》,做到养护工作制度化,并经常检查制度落实情况,道班要制定桥梁检查、经常检查表格,每月检查情况建卡存档,建立一套较为规范化、标准化的桥梁养护管理制度。
4)各单位要有一名专业技术人员专抓桥梁养护管理技术工作。
在做好桥梁的定期检查、资料管理工作的同时,应切实抓好道班的经常性检查、小修养护。
养护道班应有1人～2人的兼职桥梁检查员,负责每月一次对本管养桥梁进行检查,并制定每月桥梁小修养护计划,每月桥梁养护按计划进行。
5)汛期应加强对桥梁的检查和防护。
重点对桥龄长的旧桥进行技术监控,并有计划地拨专款对旧桥进行加固、维修或改造。
6)加强路政管理和巡查,严格禁止桥下危及桥梁安全的违章建筑和桥上下游各250m 内挖砂、抽河砂及施工等违章行为。
桥梁各种安全设施齐全完善,荷载、限载标志准确明显。
5 结语交通事业的发展,对公路桥梁的养护提出了更高的要求。
新旧桥并存、荷载标准不一的现状,短时间内不可能彻底扭转。
因此,必须加强桥梁的养护和管理,努力提高桥梁载重能力适应率,保证桥梁安全。
在桥梁改造中,旧桥加固必将发挥重要作用,要深入开展桥梁加固的研究。
桥梁养护的目的是确保桥梁构造物的安全、完整、适用与耐久,以“预护为主,防治结合”为原则,以承重部件为重点,加强全面养护。
桥梁养护应认真执行规范要求,采取灵活、科学的方法,认真对待桥梁养护工作,减少因养护不当而引起的桥梁损坏,为桥梁的安全使用提供有力的保证。
参考文献:[1] 韩玉梅.浅析公路桥梁养护对策[J ].山西建筑,2008,34(22):2972298.On the questions existed in maintenanceand management of bridges and countermeasures thereofSONG An 2hongAbstract :Problems expressed by damaged bridges are introduced ,at the same time reconstruction situations of highway bridges at present are analyzed.In addition countermeasures for maintenance management of bridges are elaborated as well as several suggestions are pointed out ,in order to instruct practical maintenance and management work of bridge to ensure the safety of bridge structure.K ey w ords :bridge ,maintenance ,present situations ,countermeasure suggestion・292・第36卷第14期2010年5月 山西建筑SHANXI ARCHITECTURE Vol.36No.14May. 2010 对Peck 公式求导可得沉降曲线的最大斜率(发生在x =i 处):η=0.61iS max 。
如设定地层的极限剪应变Y p 与η相等,则:Y p =[τ]G=η=0.61iS max 。
[S max ]=i [τ]0.61G。
其中,[τ]为地层抗剪强度;G 为地层剪切模量。
上式即为从隧道施工本身的安全稳定性推求的地面沉降最大容许值。
盾构隧道穿越火车站站场段结构顶覆土厚度约16m ,区间结构外径3.1m 。
盾构施工过程中地层损失率取0.5%(按盾构隧道正常施工),由Peck 公式计算得:单孔隧道掘进施工时引起的地面最大沉降为6.7mm ;双孔隧道先后掘进地面最大沉降为9.3mm ,如图1,图2所示。
3 既有铁路工程对轨道交通区间盾构施工的影响分析盾构隧道内径采用5500mm ,管片厚度为350mm ,管片宽度1200mm ,采用修正惯用计算法进行结构计算。
结构按匀质圆环考虑。
由于纵缝接头、螺栓孔的存在,导致整体抗弯刚度降低,计算时取圆环抗弯刚度为η(EI )(η为抗弯刚性的有效率,η≤1,一般取0.6～0.8),考虑错缝拼装管片接头部弯矩的传递,结构整体补强效果,进行错缝拼装弯矩重分配。
计算采用的参数为:刚度有效率η=0.8;弯矩增大系数ξ=0.3。
将列车荷载、路面土体荷载施加于原状土上,350mm 厚,1.2m 宽管片最大弯矩为293.2kN ・m ,最大轴力为947.7kN ,最大剪力为153kN ,最大变形为10.57mm ,可看出,既有铁路对后期盾构施工的安全性及盾构施工质量影响较小。
计算结果见图3,图4。
4 研究结论1)结合盾构施工经验,在穿越既有铁路时,列车限速:地面列车减速行驶;2)根据前期盾构掘进参数控制与地层位移关系,确定合理的土压力值、排土率及掘进速度等;3)穿越前应对盾构机械进行检修,避免中间停机、漏浆或注浆系统堵管等情况发生,保证盾构能够连续匀速推进;4)严格控制掘进速度和同步注浆量,避免因盾尾空隙未能及时充填而产生下沉;5)及时进行二次注浆,控制后期沉降;6)在轨道交通施工前对穿越段铁路采取扣轨措施,施工过程中采用调整轨道扣件的办法及时调整轨道高程,以满足铁路线路的标准;7)加强沉降监测,应对轨道进行穿越施工全过程监测,其中对轨道沉降、轨道横向差异沉降、轨距变化和道床纵向沉降等内容应进行24h 的远程实时监测;根据监测结果,及时优化调整掘进施工参数,做到信息化动态施工管理。
采用高精度的连通管自动监测的方法,对轨道作加密监测,盾构通过期间,定期提供监测数据,并及时反馈。
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