地铁盾构区间下穿铁路设计
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３ ． ２ ． ３沉 降 监 测 对 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 ２ ４ ｈ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
图１ 区 间与 铁 路 关 系 平 面
２ 工程地质情况
地 基 土 层 为 第 四 系 海 陆相 交 互 沉 积 的 松 散 沉 积
磊 注 浆 加 固 轮 廓 缮０
一 ｝ ｅ ｙ ２ ． 。 注 浆 加 固 轮 廓 线
３ ０ ・
卜
葱
…脯
物， 分 为人 工填 土和 天然 沉积 土 。盾 构 穿越土 层 主要 为
穿越 复 兴河 及 陈塘 庄货 运 铁路 ， 平 面 上 由直 线 、 缓和 曲
压水、 第 二层 承压 水 。
潜水层为粉质粘土④ 层、 粉质粘土⑥ ， 层、 粉土 ⑥。 层、 粉质粘土⑥ 层及各土层的透镜体。潜水埋深
１ ． ０～ １ ． ５ ｍ。
线、 曲线 组成 ， 曲线 半径 分别 为 ｌ ０ ０ ０ 和 ８ ０ ０ ｍ 。线 路 最 大纵 坡 ２ ５ ‰， 最 小纵坡 ２ ％ ０ 。陈塘庄 货运 铁路 沿 东西 向 展开 。在 下 穿铁 路 区域 ，区 问线 路与 铁 路 线路 均 为 直 线 ，两 线夹 角 约 为 ８ ７ ． ３ 。， 区 间线路 以 ３ ％ ｏ 的坡 度 下
层、 粉砂 层， 该 承压 水水 头 大沽标 高 约为 一 ０ ． ５ ０ ｍ 。 盾构 下 穿铁路 处 穿越第 一承 压水 层 。
ｍ ， 见图 ｌ 。风 险等 级 为 Ｉ 级。
３ 施工措 施
本 区 间 地 表 隆 陷计 算 分 析 结 果 均 满 足 规 范 要 求 ， 考 虑 到施 工 过铁 路 期 问不 可预 见 的因素 ，为 控制 施 工
粉质粘土⑥ 层、 粉质粘土⑨ 层、 粉质粘土⑩ 层。
钻孔 深度 范 围 内地 下 水可 细 分 为潜 水 、第 一 层 承
图 ２ 加 固 平面 范 围
７ ８
规 划 与 设 计 Ｐ ｌ ａ ｎ ａ ｎ ｄ Ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ
李
坤： 地铁 盾构区间下穿铁路设计
第 ２ ４卷 第 １ 期
结束 １ 月 后 实施盾 构 穿越 。加 固范 围及 深度 见 图 ２和
图３ 。
隧道右线 中线 １ 隧道左线中线
孳 ０ （ 轮 廓 。 Ｏ 篷 Ⅱ 囊 ７ Ｋ 笳 ¨ 圃 区 ｌ ＾
单位 ： ｍ
曼 ． ！ ！ ： ｔ ｊ ＝ ＝ ［ ｊ 够 ’ 。 排
行， 地 面 空旷 。铁路 路基 顶 离隧 道顶 最 小距 离 为 １ ９ ． ０ １
第一承压水层为粉土⑧ 层、 粉砂⑧ 。 层、 粉土⑨
层、 粉土 ⑩ 层、 粉 砂⑩ 。 层 。该承 压 水水 头 大沽 标 高约
为０ ． Ｏ ０ Ｉ ｌ ｌ 。
第二承压水层为粉土 ９ 层、 粉土 层、 粉砂
时 地表 隆 陷量 以确 保 铁 路 结 构 安全 ， 采 取 以下 两 方 面
措施 。 ３ ． １地 基加 固
在 盾 构 穿越 前 ， 对铁 路 路 基及 两 侧土 体 进 行 加 固 。
加 固方式 分 为压 密注 浆 加 固及 旋 喷桩 加 固 ，施 工 顺 序 为先 实施 旋 喷桩加 固再 实施 压 密 注浆 加 固 。地 基 加 固
Ｍ Ｐ ａ 左右 ， 注浆量和压力初时值根据模拟段数据确定并 根据轨 线沉 降监 测 数据及 时调整 。 ３ ） 严格 控制 盾构 纠偏 量 。盾构姿 态变 化 不可过 大 、 过频 ， 控 制每 环 纠偏 量 牛ｉ ０ ｍ ｍ（ 高程 、 平面 ） ， 控 制 盾构 变 坡 牛１ ‰， 以减 少 盾 构 施 工 对地 层 的扰 动 影 响 ， 从 而 尽 可 能减少 地表 沉 降 。 ４ ） 改 良土体 。穿越 铁 路 的过 程 中 ， 利 用刀 盘上 的加 泥 孔 向前 方土 体 加肥 皂 水来 改 良土 体 ， 减 小 刀盘 扭 矩 ， 增 加土 体 的流塑 性 。 ５ ） 二次 注浆 。在管 片 脱 出盾 尾 ５环后 ， 采取 对 管 片 后 的建 筑 空 隙进 行 二次 注浆 的方 法来 填 充 ，浆 液 为水 泥 一水 玻璃 双液浆 ， 注 浆 压力 ０ ． ３ ～０ ． ５ Ｍ Ｐ ａ 。壁 后 二次 注 浆根 据 地面 监 测情 况 随 时调 整 ，从 而 使地 层变 形 量 减 至最 小 。
据地 面 变形 曲线 进 行 实测 反 馈 ， 以验证 选 择施 工 参 数 的合 理 性或据 以再 调整 优 化 施 工参 数 。通 过 设定 推 进 速度 、 调 整排 土 量 或设 定排 土 量 调整 推 进速 度 ， 以求 得 舱压 力与 地层压 力 的平衡 。 ２ ） 同步注浆 控制 。选 用可硬 性 浆液 ， 同步注浆 量控 制在 建 筑 空 隙 的 ２ ０ ０ ％～２ ２ ０ ％，注 浆 压力 控 制 在 ０ ． ３
口 文 ／李 坤
摘
要： 介绍 了天津地铁 ６ 号线黑牛城道站——梅 江道站盾构 区间下穿既有铁路的设计思
路， 利用 Ｇ Ｔ Ｓ空间分析程序 ， 对盾构 区间进行 下穿铁路 的各工况计算分析并提 出应 急措 施 。 关键 词 ： 盾构、 沉降、 注浆、 监 测
１ 工 程概 况
天 津地 铁 ６号线 黑 牛城 道一 梅 江道 区 间 由北 向南 பைடு நூலகம்
第２ ４卷 第 １ 期 ２ ０ １ ４年 ２月
天 津 建 设 科 技
Ｔ ｉ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ Ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
规 划 与 设 计
地铁 盾构 区间下穿铁 路设 计
图１ 区 间与 铁 路 关 系 平 面
２ 工程地质情况
地 基 土 层 为 第 四 系 海 陆相 交 互 沉 积 的 松 散 沉 积
磊 注 浆 加 固 轮 廓 缮０
一 ｝ ｅ ｙ ２ ． 。 注 浆 加 固 轮 廓 线
３ ０ ・
卜
葱
…脯
物， 分 为人 工填 土和 天然 沉积 土 。盾 构 穿越土 层 主要 为
穿越 复 兴河 及 陈塘 庄货 运 铁路 ， 平 面 上 由直 线 、 缓和 曲
压水、 第 二层 承压 水 。
潜水层为粉质粘土④ 层、 粉质粘土⑥ ， 层、 粉土 ⑥。 层、 粉质粘土⑥ 层及各土层的透镜体。潜水埋深
１ ． ０～ １ ． ５ ｍ。
线、 曲线 组成 ， 曲线 半径 分别 为 ｌ ０ ０ ０ 和 ８ ０ ０ ｍ 。线 路 最 大纵 坡 ２ ５ ‰， 最 小纵坡 ２ ％ ０ 。陈塘庄 货运 铁路 沿 东西 向 展开 。在 下 穿铁 路 区域 ，区 问线 路与 铁 路 线路 均 为 直 线 ，两 线夹 角 约 为 ８ ７ ． ３ 。， 区 间线路 以 ３ ％ ｏ 的坡 度 下
层、 粉砂 层， 该 承压 水水 头 大沽标 高 约为 一 ０ ． ５ ０ ｍ 。 盾构 下 穿铁路 处 穿越第 一承 压水 层 。
ｍ ， 见图 ｌ 。风 险等 级 为 Ｉ 级。
３ 施工措 施
本 区 间 地 表 隆 陷计 算 分 析 结 果 均 满 足 规 范 要 求 ， 考 虑 到施 工 过铁 路 期 问不 可预 见 的因素 ，为 控制 施 工
粉质粘土⑥ 层、 粉质粘土⑨ 层、 粉质粘土⑩ 层。
钻孔 深度 范 围 内地 下 水可 细 分 为潜 水 、第 一 层 承
图 ２ 加 固 平面 范 围
７ ８
规 划 与 设 计 Ｐ ｌ ａ ｎ ａ ｎ ｄ Ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ
李
坤： 地铁 盾构区间下穿铁路设计
第 ２ ４卷 第 １ 期
结束 １ 月 后 实施盾 构 穿越 。加 固范 围及 深度 见 图 ２和
图３ 。
隧道右线 中线 １ 隧道左线中线
孳 ０ （ 轮 廓 。 Ｏ 篷 Ⅱ 囊 ７ Ｋ 笳 ¨ 圃 区 ｌ ＾
单位 ： ｍ
曼 ． ！ ！ ： ｔ ｊ ＝ ＝ ［ ｊ 够 ’ 。 排
行， 地 面 空旷 。铁路 路基 顶 离隧 道顶 最 小距 离 为 １ ９ ． ０ １
第一承压水层为粉土⑧ 层、 粉砂⑧ 。 层、 粉土⑨
层、 粉土 ⑩ 层、 粉 砂⑩ 。 层 。该承 压 水水 头 大沽 标 高约
为０ ． Ｏ ０ Ｉ ｌ ｌ 。
第二承压水层为粉土 ９ 层、 粉土 层、 粉砂
时 地表 隆 陷量 以确 保 铁 路 结 构 安全 ， 采 取 以下 两 方 面
措施 。 ３ ． １地 基加 固
在 盾 构 穿越 前 ， 对铁 路 路 基及 两 侧土 体 进 行 加 固 。
加 固方式 分 为压 密注 浆 加 固及 旋 喷桩 加 固 ，施 工 顺 序 为先 实施 旋 喷桩加 固再 实施 压 密 注浆 加 固 。地 基 加 固
Ｍ Ｐ ａ 左右 ， 注浆量和压力初时值根据模拟段数据确定并 根据轨 线沉 降监 测 数据及 时调整 。 ３ ） 严格 控制 盾构 纠偏 量 。盾构姿 态变 化 不可过 大 、 过频 ， 控 制每 环 纠偏 量 牛ｉ ０ ｍ ｍ（ 高程 、 平面 ） ， 控 制 盾构 变 坡 牛１ ‰， 以减 少 盾 构 施 工 对地 层 的扰 动 影 响 ， 从 而 尽 可 能减少 地表 沉 降 。 ４ ） 改 良土体 。穿越 铁 路 的过 程 中 ， 利 用刀 盘上 的加 泥 孔 向前 方土 体 加肥 皂 水来 改 良土 体 ， 减 小 刀盘 扭 矩 ， 增 加土 体 的流塑 性 。 ５ ） 二次 注浆 。在管 片 脱 出盾 尾 ５环后 ， 采取 对 管 片 后 的建 筑 空 隙进 行 二次 注浆 的方 法来 填 充 ，浆 液 为水 泥 一水 玻璃 双液浆 ， 注 浆 压力 ０ ． ３ ～０ ． ５ Ｍ Ｐ ａ 。壁 后 二次 注 浆根 据 地面 监 测情 况 随 时调 整 ，从 而 使地 层变 形 量 减 至最 小 。
据地 面 变形 曲线 进 行 实测 反 馈 ， 以验证 选 择施 工 参 数 的合 理 性或据 以再 调整 优 化 施 工参 数 。通 过 设定 推 进 速度 、 调 整排 土 量 或设 定排 土 量 调整 推 进速 度 ， 以求 得 舱压 力与 地层压 力 的平衡 。 ２ ） 同步注浆 控制 。选 用可硬 性 浆液 ， 同步注浆 量控 制在 建 筑 空 隙 的 ２ ０ ０ ％～２ ２ ０ ％，注 浆 压力 控 制 在 ０ ． ３
口 文 ／李 坤
摘
要： 介绍 了天津地铁 ６ 号线黑牛城道站——梅 江道站盾构 区间下穿既有铁路的设计思
路， 利用 Ｇ Ｔ Ｓ空间分析程序 ， 对盾构 区间进行 下穿铁路 的各工况计算分析并提 出应 急措 施 。 关键 词 ： 盾构、 沉降、 注浆、 监 测
１ 工 程概 况
天 津地 铁 ６号线 黑 牛城 道一 梅 江道 区 间 由北 向南 பைடு நூலகம்
第２ ４卷 第 １ 期 ２ ０ １ ４年 ２月
天 津 建 设 科 技
Ｔ ｉ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ Ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
规 划 与 设 计
地铁 盾构 区间下穿铁 路设 计