新建地铁隧道下穿既有站技术探讨

摘要：本文以安德里北街站～鼓楼大街站暗挖下穿既有地铁为实例，安德里北街站～鼓楼大街站下穿地铁加固区至二号线鼓楼站东南风亭，向北依次下穿二号线鼓楼站主体、护城河及民房区，至安德路交叉口折向东北进入中轴路鼓楼外大街施工得到了有效的控制，确保了施工安全和既有地铁的正常运营。

关键词：隧道， 下穿 ， 控制

Abstract: this article with the north street station ~ the drum Andrea street station under the existing metro underground wear, for example, a north street station ~ the drum Andrea street stand reinforced area to wear metro line 2 at the southeast to the pavilion stood the drum, and in turn to the north in line 2 at the drum under standing subject, moat and private housing area, to AnDeLu intersection bends to the northeast into the axial road outside the drum street construction has been effectively control, ensure the construction safety and the normal operation of the existing metro.

Keywords: tunnel, wear, control

中图分类号：U45文献标识码：A 文章编号：

1、工程概况

本工程盾构区间安德里北街站～鼓楼大街站，区间起始里程为ZDK17+076.06～ZDK17+943.394，全长约867m，左线盾构出鼓楼大街站后穿越10m加固区至二号线鼓楼站东南风亭，向北依次下穿二号线鼓楼站主体、护城河及民房区，至安德路交叉口折向东北进入中轴路鼓楼外大街，于安德里北街站接收解体。右线盾构出安德里北街站后顺鼓楼外大街南下，至安德路交叉口折向西南进入旧鼓楼外大街，向南穿北护城河旧鼓楼桥、地铁二号线鼓楼站，于鼓楼大街站接收解体。

2、既有车站沉降控制要求

地铁二号线既有站为正在运营的车站，所处地层易受扰动变形。盾构下穿施工需要考虑两方面的问题；一是确保运营的正常运行，即保证二号线车站的轨道道床及轨道的各项技术参数满足规范要求；二是保证既有车站的结构安全，沉降，变形，收敛，裂缝等控制在规范容许范围内。

根据《北京市轨道交通工程建设安全风险技术管理体系》（试行）附件七《北京市轨道交通工程建设监控量测控制指标参考资料汇编》，《鼓楼地铁车站结构及轨道安全性评估报告》及设计图纸的要求，并严格控制将沉降值规定如下：

在施工的任何阶段，车站底板预警值为2.1mm，警告值为2.4mm，车站底板每天沉降缝或隆起变形增量不超过±1.0mm，沉降缝最大变形控制值为±1.0mm；道床与结构剥离控制值不得超过1mm，地表沉降不超过10mm。桥梁墩台纵向不均匀沉降不超过15mm，横向不均匀沉降不超过5mm，主桥均匀沉降不超过15mm，墩、盖梁倾斜度≤1/1000。

2、对车站下方土体加固

隧道施工前利用探洞对区间拱顶土体进行注浆加固，加固范围为既有站结构底板以下3m，区间结构两侧2.5m范围，注浆采用∅50袖阀管，注浆浆液采用水泥水玻璃，加固后土体应具有良好的均匀性和自立性，其无侧限抗压强度为≥0.8Mpa，注浆施工过程中应合理控制注浆压力，并应根据既有轨道的的变形情况

随时调整。

为了确保在盾构穿越期间地铁二号线运行的畅通，综合考虑该区间隧道的埋深、地质情况以及与地铁二号线空间关系，制定本区段施工的指导思想为：“安全、连续、稳定”，并确立“模式正确、土压合理、匀速掘进、保证注浆、避免停机、严密监测、快速反馈”的施工原则。

因左线始发施工距离既有站较近，始发伊始即当作下穿既有二号线既有车站，建立试验段，加强监测，测量、技术等人员随时待命。根据监测数据，及时进行分析，对施工参数进行计算、优化和调整。

试验段目的为：通过试验段推进情况的总结、调整，认真分析，为下穿既有车站提供开挖面地层、地下水、监测数据等有利信息，为顺利通过既有车站做准备。

试验段分为：始发加固段（10m）和风亭段（约56m）两个阶段。

1、始发加固区段到达风亭之前的10m作为始发加固区段。

表6-4始发加固区段拟定盾构掘进参数表

名称 技术参数 备注

推进平均速度 10—20mm/min

土仓压力 0.08MPa 上土仓压力

注浆压力 0.1MPa

注浆量 3.2m3/环

出土量 39—40.85m³/环 综合松散系数1.05—1.1

加泡量 2500—4000L

推力 6000kN—8000KN

扭矩 1200kNm—1500 kNm

每15m的掘进区段均分为3个环节：刀盘经过时、盾尾经过时、脱出盾尾5环。

（1）刀盘经过时，通过深层布点所得到的监测数据，进行掘进指导，及时调整掘进土压、掘进速度及刀盘转速和扭矩等参数，使盾构参数的到合理有效的优化。

（2）盾尾经过时，及时进行深控监测，根据对监测数据的分析，优化调整同步注浆的参数，保证注浆参数的合理性。

（3）脱出盾尾5环后，对相应管片二次注浆，通过深控监测点得到相应数据，对盾构掘进参数进行合理优化调整，必要时可进行多次注浆。

每一段都通过对以上每个环节监测数据的分析总结、对推进过程中盾构排土量的控制以及土体改良的效果，将拟定掘进参数进行调整。

风亭段所划分的前3个阶段均通过以上步骤对掘进速度、土压力、注浆压力、注浆量、出土量、刀盘扭矩和转速等参数进行总结优化，得出最佳掘进参数。在风亭段后11m，按总结出的掘进参数，对施工人员下达下穿既有站专项技术交底，确保顺利穿越既有车站。

开挖面稳定作为土压平衡式盾构掘进施工的技术核心，其主要内容就是土压管理。为保证开挖面的稳定、有效的控制地表沉降，通过试验段的掘进选定了七个施工管理指标来进行掘进控制管理：①土仓压力；②推进速度；③总推力；④排土量；⑤刀盘转速和扭矩；⑥注浆压力和注浆量；⑦泡沫、泥浆注入压力和注入量，其中土仓压力是主要的管理指标，同步注浆控制以注浆压力控制为主，结合注浆量控制。

每一段都通过对以上每个环节监测数据的分析总结、对推进过程中盾构排土量的控制以及土体改良的效果，将拟定掘进参数进行调整。

风亭段所划分的前3个阶段均通过以上步骤对掘进速度、土压力、注浆压力、注浆量、出土量、刀盘扭矩和转速等参数进行总结优化，得出最佳掘进参数。在风亭段后11m，按总结出的掘进参数，对施工人员下达下穿既有站专项技术交底，确保顺利穿越既有车站。

开挖面稳定作为土压平衡式盾构掘进施工的技术核心，其主要内容就是土压管理。为保证开挖面的稳定、有效的控制地表沉降，通过试验段的掘进选定了七个施工管理指标来进行掘进控制管理：①土仓压力；②推进速度；③总推力；④排土量；⑤刀盘转速和扭矩；⑥注浆压力和注浆量；⑦泡沫、泥浆注入压力和注入量，其中土仓压力是主要的管理指标，同步注浆控制以注浆压力控制为主，结合注浆量控制。

每一段都通过对以上每个环节监测数据的分析总结、对推进过程中盾构排土量的控制以及土体改良的效果，将拟定掘进参数进行调整。

风亭段所划分的前3个阶段均通过以上步骤对掘进速度、土压力、注浆压力、注浆量、出土量、刀盘扭矩和转速等参数进行总结优化，得出最佳掘进参数。在风亭段后11m，按总结出的掘进参数，对施工人员下达下穿既有站专项技术交底，确保顺利穿越既有车站。

开挖面稳定作为土压平衡式盾构掘进施工的技术核心，其主要内容就是土压管理。为保证开挖面的稳定、有效的控制地表沉降，通过试验段的掘进选定了七个施工管理指标来进行掘进控制管理：①土仓压力；②推进速度；③总推力；④排土量；⑤刀盘转速和扭矩；⑥注浆压力和注浆量；⑦泡沫、泥浆注入压力和注入量，其中土仓压力是主要的管理指标，同步注浆控制以注浆压力控制为主，结合注浆量控制。

3、下穿既有站段施工措施

经实测，既有二号线实测进站车速约27km/h，至左线隧道中心线上方最快车速约23km/h。考虑盾构刀盘经过时，对车站轨道影响较大，因此计划夜间停运期间，盾构刀盘经过既有二号线鼓楼大街站轨行区。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。