高铁盾构 盾构下穿高铁技术分析

高铁盾构盾构下穿高铁技术分析

全文结束》》1盾构下穿高铁技术分析

■龚国栋

摘

■铁道第三勘察设计院集团有限公司，天津300251

序号

项目

2mm

3

高低

2mm/测点间距8a

10mm/测点间距240a2mm2mm

容许偏差

弦长10m

基线长48a基线长480a缓和曲线上的超高值不包含曲线、基长3m。包含缓和曲线上由于超

高顺坡所造成的扭曲量。

站台处轨面高程不应低于设计值。

备注

要：随着国家城市轨道交通的发展，其边界条件及外部环境越来越复杂，结

合南京宁句城际关于其区间结构下穿京沪高铁西村隧道的工程实例，探

讨、研究地铁结构下穿高速铁路、城际铁路等敏感建筑物的可行性。

下穿

高铁

隧道

盾构

关键词：区间

宁句城际为南京地铁建随着近年来城市轨道交通的建设和发展，

设规划中一条由中心城区向都市区外围推进，引导沿线开发，承担沿线中心城镇各组团间相互交流的快速客运通道。线路起于马群枢纽，止于句容，全长约。线路于宁句城际麒麟站～东郊小镇站区间下穿京沪高铁，本文通过该工程实例研究地铁区间下穿高速铁路可行性及需要采取的工程措施。1京沪高铁西村隧道“四纵四横”京沪高铁为全国铁路骨干网的重要组成部分，设计时

速350km/h，现阶段运营时速300km/h。西村隧道全长

1686m，隧道位于半径9000m圆曲线上，全长1686m。隧道为单面上坡隧道，坡度分别‰。根据钻孔揭示隧道洞身及隧道下方主要为第四系及燕为3‰、

山晚期侵入花岗斑岩。宁句城际区间下穿段为京沪高铁西村隧道暗挖段。西村隧道采用马蹄形复合式衬砌采，初期支护厚度，二次衬砌厚度断面宽，高，采用C35防水钢筋混凝土衬砌。2宁句城际与京沪高铁位置关系

宁句城际与京沪高铁西村隧道在AK5+040位置相交，平面交角约123°，相交位置位于西村隧道暗挖段。竖向宁句城际与京沪高铁西村隧道净距约，达到2倍洞径

。

5

45

水平扭曲与设计

偏差

610mm

盾构法施工控制措施

根据盾构施工过程对京沪高铁西村隧道影响的不同，主要分为以下三个阶段：盾构穿越前、盾构穿越中、盾构穿越后。

盾构穿越前准备工作

5、1

宁句城际与京沪西村隧道位置关系图

3地质资料

该段地表覆土薄，下伏基岩为侏罗系中下统泥质粉砂岩：全风化～

弱风化。燕山期侵入岩花岗斑岩：全风化～弱风化，在京沪高铁底板10米以下均为弱风化花岗斑岩，隧道围岩分级为Ⅲ～Ⅳ级，岩石可挖性分级为Ⅳ～Ⅴ。地下水为基岩裂隙水，水位在地表以下2～8m，水量不大。

4京沪高铁沉降控制标准

《高速铁路设计规范》根据的正线轨道静态铺设精度标准如下表。

无砟轨道静态铺设精度标准

序号1

项目轨距

容许偏差±1mm1/15002mm

2

轨向

2mm/测点间距8a

10mm/测点间距240a

备注

相对于标准轨距1435mm变化率弦长10mm

基线长48a基线长480a

盾构机穿越铁路隧道前主要进行以下准备工作：施工参数优化：在盾构穿越铁路之前的施工过程中，应当及时总结出盾构所穿越地层的地质条件，掌握盾构推进施工参数。机械设备及检查：在盾构进入铁路隧道影响范围之前，对盾构机进行机械设备

和压浆管路的检查和维护，保证穿越铁路群过程中不发生机械故障和压浆管路堵塞情况。盾构试推进：将穿越前100m范围定为穿越铁路施工掘进试验段。通过试验段的掘进，调整盾构掘进参数，不断完善施工工艺，将施工后地表变形量控制在最小范围内。提前更换刀具，根据刀具磨损情况，在隧道进入风险区前提前进行换刀作业。

5、2盾构推进施工控制重点

加强监测：盾构穿越时，适当加密测点数量。具体可根据实际情况作相应调整。严格控制切口土压力等施工参数。推进速度：保证盾构均衡匀速推进、连续性施工，杜绝盾构停滞，以减少盾构对土体的扰动，减少地表沉降。管片拼装：在管片拼装过程中，应减少拼装的时间，缩短盾构停推的时间，减少土体沉降。同步注浆、二次注浆：严格控制同步注浆量和浆液质量，通过同步注浆及时充填建筑空隙，减少施工过程中的土体变形。壁后跟踪注浆：如果隧道变形和沉降变化量大的，可以根据实际情况在隧道内进行壁后跟踪注浆。

5、3盾构穿越后控制措施

形成环箍：在盾尾脱离铁路隧道之后，在两侧的位置通过管片注浆孔进行浆液的压注，使其在管片背后形成两道环箍，有效地防止土体向两侧发生位移，减少盾构施工的后期沉降，环箍采用双液浆。二次补压浆：在盾构推进同步注浆后，土体还可能局部存在一些建筑间隙，存在后期地面变形的隐患。在穿越铁路隧

道区域内实行全程二次注浆，并严格控制注入量，采用多点位注浆，避免地面隆起，浆液为水泥浆或水泥水玻璃双液浆。6三维模拟计算分析

6、1三维计算

管盾构隧道外径，

片厚，按最不利条件计算，采用一次挖通方案，开挖完成后进行管片支护，管片简化为C50混凝土实体。区间施工首先进行左线施工，待左线完成支护后进行区间右线施工，图示中位移及应力云图选取施工工况最为危险的阶段，即右线开挖完成开挖位移云图

·179·

后未进行支护前的阶段

。

大应力P1分别是拉应力，压应力。根据上述理论分析结合地层条件、工程条件和施工影响预测分析，宁句城际地下方案采用盾构方式下穿京沪高铁隧道具备技术可行的可能性，但应做好相应的技术准备工作及对可能出现的工程风险做好对应的应急预案。7结语

本文以宁句城际盾构区间下穿京沪高铁为例，阐述了盾构区间下穿高速铁路、城际铁路等敏感建筑物的，设计、施工处理措施，对后续可能出现的类似工程提供了设计、施工思路。