顶管近距离穿越运营中地铁隧道施工技术
顶管穿越施工方案
顶管穿越施工方案摘要：顶管穿越是在地下施工中常见的一种技术，用于管线的连续通行，以便避免破坏地面或破坏其他基础设施。
本文将介绍顶管穿越施工的定义、施工方案、技术要求等内容，帮助读者了解顶管穿越施工的基本知识。
一、引言顶管穿越是一种重要的地下工程技术，在城市基础设施建设中起着重要作用。
它有效地解决了地下管线的连续通行问题，避免了对地面的破坏和其他基础设施的破坏。
本文将介绍顶管穿越施工的基本原理和技术方案。
二、定义顶管穿越是指在地下施工过程中，通过开挖地表和地下隧道，使管线得以穿越施工区域，保持管线的连续通行。
它适用于各种管线，包括水管、燃气管、电力线等。
三、施工方案（一）规划设计：在制定施工方案之前，需要进行规划设计工作。
首先，需要确定顶管穿越的位置和方向，进而确定施工区域。
其次，需要进行勘察和设计工作，确定施工的具体细节和要求。
（二）材料准备：在施工前，需要准备相应的材料和设备。
这包括钢管、钢板、拖绳、起重机等。
同时，要确保材料的质量和数量满足施工需要。
（三）开挖地表：施工开始前，需要开挖地表。
在开挖过程中，应注意地质情况，并采取相应的安全措施。
开挖完毕后，应清理地表，确保施工区域的平整。
（四）施工隧道：施工隧道是顶管穿越的关键部分。
根据设计要求和实际施工情况，选择适当的隧道施工方法。
常见的方法包括盖顶法、掷顶法等。
在施工过程中，应注意施工质量和施工安全。
（五）顶管穿越：在施工隧道完成后，可以进行顶管穿越工作。
首先，将顶管放置在施工隧道中，使用起重机或其他设备将其吊装到位。
然后，通过施工隧道将顶管推进到目标位置。
（六）施工完工：顶管穿越工作完成后，需要进行施工验收和清理工作。
对穿越区域进行检查，确保施工质量和安全。
清理施工区域，恢复原状。
四、技术要求（一）施工过程中应严格按照规范和标准进行操作，确保施工质量和安全。
（二）应采取必要的防护措施，保障施工人员的安全。
（三）施工现场应保持整洁，避免对环境造成污染或危害。
盾构法地铁隧道近距离穿越地铁既有运行线施工技术
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４）当盾体处于既有线隧道的下方时，用二次注 浆机向盾体外侧注入高稠度膨润土，以填充土体与 盾体之间环形间隙。注浆压力不超过土仓压力，如 土仓压力明显升高，则立即停止注膨润土。 ４．２．６施工监测措施 １）地面沉降监测 按国家二等水准测量规范的
形、沉降，甚至有可能影响既有１号线隧道的安全，所
以经研究决定：采用严格控制盾构机掘进参数的方 法，不预先加固直接掘进下穿既有１号线隧道。 左右线各采用１台海瑞克盾构机进行下穿地铁
万方数据
樊华真：盾构法地铁隧道近距离穿越地铁既有运行线施工技术
１０５
既有运行线的施工。盾构机由石厦站始发，施工完 成石厦一购物公园站区间后，在购物公园车站过 站，二次始发进行下穿地铁１号线盾构施工。 在盾构机下穿既有隧道前，对盾构机进行维修 保养，确保盾构机以最佳状态下穿交汇区。进行下 穿地铁１号线施工时，在自动监测系统反馈的监测 数据指导下，采用了向盾体周围注入膨润土的方 法，土压平衡模式直接掘进通过既有运营隧道。 ４．２施工关键技术 ４．２．１掘进前盾构机检查 盾构机在下穿既有隧道前，对所有设备进行彻 底的检查和维修（刀具、注浆系统、盾尾刷等），特别 是土压传感器的检查，以确保盾构机在绝对良好的 状态下穿地铁ｌ号线。 １）盾构机同步注浆系统、发泡系统维修 对盾构机同步注浆管路进行清理，保证４条注 浆管均可用。对注浆泵进行维修，保证２台泵均可 用。对注浆压力传感器进行维修，保证每个传感器 压力显示正确。对发泡管路进行疏通，确保发泡系 统可用。 ２）土压平衡系统及数据传输系统 为指导盾构掘进，土压力的显示必须正确，掘 进数据必须可以传输到地面监控室，以便值班人员 了解盾构施工情况，所以需要做好如下工作：清理 土压传感器，检查传感器的连线，确保土压力在面 。板显示正确；维修数据传输系统，确保可用。 ３）盾构油脂注入系统 为确保盾尾注浆时不漏浆或少漏浆，必须对盾 尾油脂注入系统进行检查维修，检查油脂泵、油脂 管路，确保油脂管路畅通。 ４）刀盘和刀具 在盾构始发前，对盾构机刀盘磨损的地方要用 耐磨合金进行补焊，确保刀盘的掘削性。刀具全部 更换，确保刀具的耐磨性，避免因刀盘或刀具原因 而影响下穿地铁１号线隧道施工。 ４．２．２采用合理掘进模式，确保下穿过程连续作业 根据下穿区域的工程地质与水文地质条件，采 用土压平衡模式进行该段隧道掘进。掘进过程中 始终保证土仓压力与作业面水土压力的动态平衡， 同时利用螺旋输送机进行与盾构推进量相应的排 土作业，掘进过程中始终维持开挖土量与排土量的 平衡，以保持正面土体稳定。另外，做好掘进、拼装 等各工序的衔接以及盾构队作业班的交接工作，尽 量减少非工作时间。在掘进过程中，各关键岗位 （盾构司机、管片拼装工、电瓶车司机、龙门吊司机） 选用有丰富施工经验的人员，定岗定人。在施工过
近地铁隧道顶管施工技术
近地铁隧道顶管施工技术韦正平（中国中铁大桥局第六工程有限公司，湖北 武汉 430101）［摘要］新建地下排污管道临近运营的地铁隧道，为保证地铁的结构安全和运营安全，通过对临近隧道土体采取“兜底”形式加固配合泥水平衡顶管技术、中继间接力顶技术、触变泥浆减阻等多项技术措施限制施工对地铁隧道的影响，施工中通过使用自动化监测系统全方位全时段监测紧邻地铁隧道的安全状态，保证了施工安全。
本关键技术解决了管道施工中对地铁和既有管线的保护难点，为临近地铁隧道新建管道施工提供了经验。
［关键词］顶管；地铁隧道；土体加固；泥水平衡顶管；施工监测［中图分类号］TV554 ［文献标识码］B ［文章编号］1001-554X （2023）08-0123-04Pipe jacking construction technology for near subway tunnelsWEI Zheng -ping1 工程概况武汉杨泗港长江大桥新建地下排污管道项目位于鹦鹉大道与汉新大道交叉口，与地铁6号线平行或相交，管道沿鹦鹉大道长460m 。
本工程共顶进8条管线，管线均采用F 型钢承口式钢筋混凝土圆管，其中污水管顶6次，直径分别为1200mm 、800m m 污水管。
雨水管顶2次，直径分别为1350mm 、800mm 雨水管。
雨水管线与地铁上方正交，污水管前2条顶管与地铁正交，后4条管线平行于地铁区间线，整体平面位置关系详见图1。
地铁安全保护线地铁安全保护线污水管顶管工程地铁6号线国前区间鹦鹉大道汉新大道雨水管明挖工程雨水管明挖工程雨水管顶管工程雨水管顶管工程2.69m图1 顶管与地铁隧道平面位置图本工程共有6处污水管，均采用顶管施工。
工作井A 至接收井B 顶管长度185m ，管道平行于地铁隧道边缘水平距离16～20m ；工作井A 至接收井A 顶管长度25m ，管道位于地铁隧道上方3.466m ；工作井B 至接收井B 顶管长度38m ，管道位于地铁隧道上方5.955m ；工作井B 至接收井B1顶管长度73m ，管道平行于地铁隧道边缘水平距离13～16m ；工作井C 至接收井C 顶管长度155m ，管道平行于地铁隧道边缘水平距离13～25m ；工作井C 至接收井C1顶管长度147m ，管道平行于地铁隧道边缘水平距离24～32.7m （见图2）。
近距离、大断面上跨既有地铁运营线矩形顶管隧道施工技术
２ ． ２ 顶管隧道施工
２ ． ２ ． １ 顶进 速度
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近距离、大断面上跨既有地铁运营线矩形顶管隧道施工技术
近距离、大断面上跨既有地铁运营线矩形顶管隧道施工技术【摘要】随着我国建筑产业的发展和进步，我国的顶管技术运用的范围越来越广泛，其面临着的挑战也越来越多。
作为一个特殊的工程建设项目，大断面、近距离既有地铁运营矩形顶管隧道施工难度大，工程中存在较多危险因素，为了保证工程建设质量，降低工程施工风险，相关单位要加强现场监测，严格控制土产压力和出土量，并做好设备管理工作，最终为解决小间距既有地铁线路施工问题奠定基础。
【关键词】：近距离、大断面上跨既有地铁；运营线；矩形顶管隧道施工技术顶管隧道施工法是现代隧道施工的常用技术，在施工中隧道或者地下管道需要穿越道路、河流以及铁路等多种障碍物，为了保证工程的质量多采用顶管法施工。
矩形顶管法的技术依旧在研发中，其适合已经修建好的建筑物、地下交通管线、涵洞以及河流湖泊等，按照挖土的方式不同该施工可以通过水力机械开挖、人工开挖、挤压顶进以及机械开挖顶进等。
施工时候，机械传力顶铁和导向轨道支撑基坑后座的液压千斤顶后将其压入土层中，后挖出并运走管道正面的泥土，第一层管进入土层后将第二层土放在后面持续顶进，进而将管子定入，后期做好接口，连接成涵洞。
作为一个特殊的工程项目施工工艺技术，矩形顶管隧道施工项目难度大，施工中也面临一定的工程风险，为了保证工程建设质量，相关单位要做好工程综合管理，确定施工技术，预防工程风险。
本次研究针对某工程案例，分析近距离、大断面环境下跨既有地铁运营线矩形顶管隧道施工技术要点，现将内容总结如下。
1.工程案例概述本工程项目位于A区和a道路接口处，整个项目的区间长99m，南端负一层有17m，属于下一层的地下空间结构兼并顶管的接收井，整个项目基坑的深度为9.0-10.0m，北边负一层有40m，作为顶管的始发井，基坑的深度为9.2-11.2m，中间的矩形顶管长度为40m，有三个并孔，共计120m，每个孔的断面尺寸为7.0*5.0，通道的覆土厚度为3.5m，通道的间距为2200m。
进洞段盾构近距离穿越已运营地铁隧道施工工法(2)
进洞段盾构近距离穿越已运营地铁隧道施工工法进洞段盾构近距离穿越已运营地铁隧道施工工法一、前言近年来，城市地铁的建设日益迅速，为了实现地铁线路的连续运营，需要在已运营地铁隧道附近进行新线路的建设。
进洞段盾构近距离穿越已运营地铁隧道是一种高难度的工程施工工法，但是却可以实现对地铁线路的干扰最小化。
本文将介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例。
二、工法特点进洞段盾构近距离穿越已运营地铁隧道的工法具有以下几个特点：1. 充分利用已运营隧道的结构承载能力，避免新隧道施工对地铁运营的影响；2. 施工过程中无需开挖复杂建造坑，降低工程建设的难度和风险；3. 通过精确的测量和定位技术，保证新隧道与已运营隧道之间的安全距离，达到安全施工的目的；4. 工期短、施工效率高，能够迅速完成隧道施工作业。
三、适应范围进洞段盾构近距离穿越已运营地铁隧道的工法适用于以下情况：1. 地铁线路需要延伸，但是已运营隧道的附近有限制区域，无法进行传统的施工方式；2. 地铁隧道沿线有重要建筑物、地下管线等需要避让，传统施工方式不适用。
四、工艺原理进洞段盾构近距离穿越已运营地铁隧道的工艺原理是基于以下关键技术和措施：1. 基于先进的定位和控制技术，精确测量已运营隧道和新建隧道的位置和几何形状；2. 通过合理布置隧道衬砌和土压平衡系统，减小对已运营隧道的影响，确保施工过程的稳定性；3. 采用盾构机具和附属设备，实现对新建隧道的掘进和衬砌作业；4. 配合运行监测系统，实时监测已运营隧道的位移和变形情况，及时调整施工参数，确保施工过程的安全性。
五、施工工艺进洞段盾构近距离穿越已运营地铁隧道的施工工艺包括以下几个阶段：1. 现场勘测与设计：通过对隧道周围环境和条件的详细调查和分析，确定施工方案和施工参数；2. 设备安装与调试：安装盾构机和相关设备，进行调试和试运行，确保施工设备的正常工作；3. 隧道掘进：盾构机在预设计轨迹下掘进新隧道，同时进行土压平衡和衬砌作业；4.施工监测与调整：运行监测系统实时监测已运营隧道的位移和变形情况，根据监测结果进行施工参数的调整；5. 隧道验收与通车：完成隧道的掘进和衬砌作业后，进行隧道验收和安全检查，确保新隧道可供通车运营。
市政下穿隧道近距离上跨运营地铁板桩联合加固施工工法(2)
市政下穿隧道近距离上跨运营地铁板桩联合加固施工工法市政下穿隧道近距离上跨运营地铁板桩联合加固施工工法一、前言市政下穿隧道近距离上跨运营地铁板桩联合加固施工工法是针对地铁运营线路与市政隧道交叉的特殊情况而研发的一种施工工法。
本文将详细介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例。
二、工法特点市政下穿隧道近距离上跨运营地铁板桩联合加固施工工法具有以下特点：1. 适应范围广：适用于市政隧道下穿地铁线路的加固工程，能够确保隧道和地铁运营线路的安全。
2. 施工工艺先进：采用了板桩联合加固的方式，能够兼顾加固效果和施工工艺的先进性。
3. 施工过程可控性强：通过精确的工艺调控和合理的施工步骤，能够保证施工过程的可控性和稳定性。
三、适应范围市政下穿隧道近距离上跨运营地铁板桩联合加固施工工法适用于地铁运营线路与市政隧道交叉的情况，包括但不限于城市轨道交通、城市快速铁路等。
四、工艺原理市政下穿隧道近距离上跨运营地铁板桩联合加固施工工法采用板桩加固的原理，通过设置板桩加固区域，将地铁运营线路与市政隧道进行有效地分隔，从而确保其稳定性和安全性。
具体采取的技术措施包括：确定板桩位置、设置板桩挡墙、进行地下水控制等。
五、施工工艺市政下穿隧道近距离上跨运营地铁板桩联合加固施工工法主要包括以下施工阶段：1. 桩基处理：对板桩位置进行确定，并进行桩基处理，确保桩的稳定性和承载能力。
2. 挡墙设置：根据实际工程情况，设置板桩挡墙，保证隧道和地铁运营线路的安全分隔。
3. 地下水控制：根据地质情况，采取合适的地下水控制措施，保证施工过程中的工作环境安全和稳定。
六、劳动组织市政下穿隧道近距离上跨运营地铁板桩联合加固施工工法的劳动组织需要根据具体的施工情况进行合理安排。
包括项目经理、施工队长、土建工程师、钢结构工程师等专业人员。
七、机具设备市政下穿隧道近距离上跨运营地铁板桩联合加固施工工法所需的机具设备包括：挖掘机、起重机、钢桩机、震动锤等。
顶管上跨地铁隧道施工方案
顶管上跨地铁隧道施工方案1. 引言地铁是现代城市交通体系的重要组成部分，而地铁隧道的建设则是地铁线路的重要工程之一。
在某些情况下，需要在地铁隧道下方进行施工，例如铺设管线、修复隧道及进行相关设备安装等。
本文档将详细介绍一种顶管上跨地铁隧道的施工方案。
2. 方案概述顶管是一种用于地下管线施工的方法，它通过在地面上挖掘出足够的开挖深度，然后从地面上方进行隧道施工。
顶管施工方案可以用于上跨地铁隧道的情况，它可以减少地铁运营对交通的干扰，并且有助于工程的快速、高效完成。
3. 施工前准备工作在进行顶管上跨地铁隧道的施工前，需要进行详细的施工前准备工作，包括但不限于以下内容：3.1 施工方案设计根据实际情况和工程要求，对顶管上跨地铁隧道的施工方案进行设计，包括隧道的开挖深度、施工步骤、支护措施等内容。
3.2 地下管线调查对地下管线进行调查，确定管线的位置、类型、规格等信息。
确保在施工过程中不会损坏或影响到地下管线的正常运行。
3.3 建立施工组织管理体系建立施工组织管理体系，确定施工人员的职责和任务分工。
确保施工过程中的协调和管理。
4. 施工步骤顶管上跨地铁隧道的施工可以分为以下几个步骤：4.1 准备工作根据设计方案，对施工现场进行准备工作。
包括清理现场、搭建施工平台、布置施工设备等。
4.2 开挖顶管使用适当的机械设备，按照设计要求在地面上方进行顶管的开挖。
要确保开挖的深度和宽度符合设计要求。
4.3 施工支护在顶管开挖后，进行支护工作，以确保隧道的稳定性和安全性。
可以采用钢支撑、锚杆等支护措施。
4.4 顶管安装在支护工作完成后，进行顶管的安装。
根据设计方案，将顶管逐段安装到位，并进行固定和连接。
4.5 完工验收完成顶管的安装后，进行完工验收工作。
包括对施工质量、安全措施、排水等进行检查和评估，确保施工质量符合要求。
5. 安全措施在顶管上跨地铁隧道的施工过程中，必须严格遵守相关的安全规范和措施，以确保施工的安全性和顺利进行。
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顶管近距离穿越运营中地铁隧道施工技术发布时间：2008-7-3 15:08:55顶管近距离穿越运营中地铁隧道的施工技术摘要:电力电缆顶管隧道施工须穿越运营中的地铁上方,需采取严格的施工控制措施,控制地铁隧道的变形,限制施工对地铁隧道上方的土体产生扰动,工程采用了周密的泥浆套稳定控制技术、轴线控制技术等多项技措,很好地控制了地铁的隧道变形;施工中应用MARC软件建立了电力电缆顶管隧道穿越地铁隧道的三维数值计算模型。
施工结束后,实测数据与模型计算值较吻合,为今后此类施工提供了借鉴。
关键词:电力电缆顶管隧道;穿越;地铁隧道;施工技术1 工程概况及施工特点1.1 工程概况西藏路电力顶管隧道工程采用三维曲线顶管法施工,管道内径2.7m,外径3.2m。
电力隧道全长约3.03km,北起新疆路,南至复兴中路。
其中4号顶管工作井位于西藏中路、九江路路口,3号工作井位于西藏中路、新闸路路口,4~3区间设计长度576m,在距4号工作井(顶管始发井)约108m处,电力顶管隧道从运行中的地铁2号线隧道上方穿越,整个穿越2号线上行、下行线隧道的总投影长度约25.0m,电力顶管隧道与地铁隧道之间的净距离约1.5m,影响投影宽度为3.3m,电力隧道设计中心线与地铁2号线间所夹锐角约为75°。
电力隧道与地铁2号线间相对位置见图1所示。
1.2 施工特点(1)运行中的地铁2号线隧道保护要求非常高,其长期变形控制值为:累计竖向沉降(隆起)小于±2mm;隧道横向变形小于±2mm;变形速率小于0.2mm/h。
(2)顶管从地铁隧道上方穿越,净距仅1.5m,且穿越距离较长,影响范围较大。
(3)类似的穿越施工中,多数采用的是盾构法施工,即机头穿越并完成管片拼装后,后续施工对被穿越隧道扰动少,但本工程采用顶管法施工,机头穿越后,由于整个管道仍然在移动,扰动要持续到整个区间贯通为止。
(4)顶管穿越土层土质为淤泥质粉质粘土,土质较差,并且在电力隧道顶进穿越前,南京东路—西藏中路下沉式广场已施工,该工程的围护结构施工和开挖施工已经对地铁2号线上方的土体产生了扰动,本工程施工属于二次扰动,土体各项指标变化较大,更容易对地铁隧道的稳定产生破坏。
2 关键施工技术措施2.1 选用大刀盘泥水平衡顶管掘进机国内外大量的工程实践证明大刀盘泥水平衡顶管掘进机对地表的沉降控制精度最高、效果最好[1,2]。
本次施工选用的是面板式 2.7m大刀盘泥水平衡顶管掘进机,被切削的土体从主切削刀刃的缝隙中进入泥水舱,泥水舱内土体在刀盘后的搅拌棒和泥水的共同作用下破碎成为泥浆,通过控制泥水舱的泥水压力和泥浆比重来平衡开挖面的水土压力,使开挖面始终处于稳定状态。
面板式大刀盘切削刀的设计和布置还参考了日本有关掘进机的形式,满足最佳的切削效果,同时使得进泥流畅,对开挖面的扰动又最小,使开挖面处于最佳的平衡状态,机头正面土体产生的挤压应力大为减小,切削面以外土体的扰动相应减小。
2.2 触变泥浆压浆控制技术在顶管管节外壁与土层之间形成良好性能的触变泥浆套,不仅可使顶进阻力成倍的下降,而且对控制地表沉降、减少土体的扰动有很好效果。
因此,在实施穿越时,为了确保完整泥浆套的形成,严格控制泥浆质量并选用优质膨润土,并根据穿越前100m的顶进情况,不断优化泥浆配比,以确定泥浆配比为:膨润土∶CMC∶纯碱=1000∶60∶8(重量比,下同);膨润土∶水=1∶6。
在控制好泥浆配比的同时,控制泥浆拌制质量;拌制好的泥浆静置24h后,要求漏斗粘度时间大于26s,并使用前再次搅拌。
其次,在压浆时还着重控制以下4个方面:(1)出洞口的止水装置要确保不渗漏,管节接口和中继间的密封性能良好,是形成泥浆套的先决条件;(2)从出洞口开始压浆,出洞口的压浆可以避免管子进入土体后被握裹,进而引起“背土”的恶果;管道在“背土”条件下的运动将对土体产生很大的扰动;(3)机尾的同步压浆,使泥浆套随机头不断延伸,若不及时压浆,机壳外面也很容易产生背土现象,尤其是在穿越地铁隧道阶段,确保机尾处泥浆套形成对减少土体扰动非常重要;(4)对管道沿线定时补浆,不断弥补浆液向土层的渗透量,在穿越过地铁隧道后的后续顶进中,不断地补浆有助于减少管道前移时对地铁隧道上方土体的摩擦扰动。
2.3 测量和轴线控制技术确保穿越段顶管姿态的关键在于控制好顶进轴线。
在进入穿越段前30m,顶进测量的频率提高到1次/m,并每顶进15m就进行一次顶进轴线复核,确保顶管机头在进入穿越段之前处于准确的姿态,轴线偏差控制在10mm以内。
进入穿越段后,每顶进50cm测量一次顶管姿态,做到勤推、勤测、勤纠。
避免因为轴线出现过大偏差而进行强制纠偏,从而将对管体外土体的扰动减少到最小。
2.4 合理制定主要施工参数据同类工程的施工经验及研究成果可知,顶管施工中对周围环境和邻近已建隧道隆沉变形有明显影响的是:正面水土压力、顶管推进速度、顶管姿态等。
其中顶管姿态取决于顶进测量的精度和纠偏的效果。
而正面水土压力和推进速度则比较难以确定,通过对地质资料的仔细研究,并根据相关方面专家的咨询意见,考虑到既要保护地铁2号线隧道的安全,又要保证南京东路路口地表以及各种地面、地下建筑物的沉降值不超标,最后推进速度和刀盘正面水土压力确定为:推进速度为20mm/min;刀盘正面水土压力为机头中心位置静止土压力的1.00~1.05倍左右。
2.5 多组纠偏特殊管的纠偏系统采用多组纠偏系统形成整体弯曲弧度,有利于掘进机和随后管节的顺利地曲行。
除机头本身具有的4组8只纠偏油缸外,本工程还选用了由6节纠偏特殊管组成的纠偏系统。
纠偏特殊管为带凹坑的特殊管,每节管节可附加4个纠偏油泵,成45°斜线上下方排列。
当管道进入曲线段的时候,启动短油缸,并在管接口断面设木衬垫,形成与设计相符的夹角。
在施工过程中,根据轴线的变化,不断调整起曲油缸的行程。
2.6 信息化施工为了控制施工对周围环境以及地铁2号线的影响,对地表沉降、地下管线变形、建筑物变形等外部环境进行监测,并通过时间序列、回归分析等手段进行施工预测,指导施工;同时对地铁2号线隧道的沉降、侧移、断面变形等进行监测[3,4]。
在穿越阶段,当顶管推进到地铁隧道前方30m处时,进行初始值监测;在未到达地铁隧道线时,每天监测次数定为2次;当顶管机头推进到地铁隧道上方后,监测频率调整为每2h一次;机头越过地铁隧道上方后,恢复为每天2次。
如遇变形超过报警值,将随时进行跟踪监测。
2.7 控制泥浆置换质量当4~3区间电力隧道贯通后,及时利用触变泥浆压注孔对管道外的触变泥浆进行纯水泥浆置换,并对电力隧道与地铁2号线隧道穿越投影段,以及投影段两侧各30m范围的电力隧道管道外3m以内的土体进行了双液注浆加固,从而减少了管道的后期沉降。
3 三维数值模拟与实测对比3.1 计算模型模型计算区域:100m(电力顶管隧道纵向) ×60m(电力顶管隧道横向)×40m(深度),计算软件采用MARC。
土体用实体单元模拟,隧道衬砌采用壳体单元模拟。
计算模拟了顶管逐步顶进的施工过程,共分13个施工步骤。
计算模型及电力顶管与2号线之间的相对位置关系如图2、图3所示。
3.2 计算参数土层材料及衬砌参数如表1和表2所示。
3.3 结果分析地铁2号线的竖向与横向变形随顶进距离的变化情况如图4及图5所示。
在顶管穿越地铁2号线隧道的施工过程中,进行了严密的地铁隧道和周边环境变化的监测。
所测数据表明,由于施工参数选取科学、合理,各项技术措施的有效落实,电力隧道的顶进穿越对运行中的地铁2号线隧道和周边环境的变化都非常小,均严格控制在允许范围内。
其中地铁2号线隧道的变形如图6所示。
图5中,以距离2号线40m为坐标原点;竖向变形以正值表示上浮;横向位移正值表示向着4号工作井,负值表示向着3号工作井。
在未考虑土体加固的情况下,电力顶管隧道通过地铁隧道后,理论上地铁2号线隧道竖向最大变形为3.3mm,横向最大变形为0.39mm。
图6中,隧道变形值均为正,表示上浮;顶进距离起点以距离4号工作井80m(即穿越地铁隧道前30m)处开始计算,4~3区间全长顶进576m;穿越地铁2号线隧道长25m,对应顶进距离为30~55m。
在电力隧道贯通2个月后,测得地铁隧道累计上浮变形0.84mm,产生侧向位移0.2mm。
计算结果表明:2号线盾构隧道最大上浮3.3mm。
采用同济曙光进行2维有限元计算,计算结果表明2号线盾构隧道最大上浮3.0mm,实测结果为0.8mm;实测值与计算值总体变形趋势很吻合。
由于顶管隧道与地铁隧道有一定夹角,顶管施工对地铁侧向变形有一定影响,如图5所示。
4 结语(1)根据具体的地质条件、环境条件和施工工艺的特点,制定了合理的泥浆套、后期注浆加固周边土体等控制技术措施以及选取合理的施工技术参数,为顺利穿越提供了技术保证。
(2)施工过程中,按照信息化施工的原则,及时对各项施工参数进行改进,将施工对地铁隧道的影响控制到最小程度。
(3)结合顶管的施工过程对地铁2号线的影响进行了详细的3维数值模拟,实测值和计算模拟值的变形趋势吻合较好,累计变形误差相对较小。
(4)电力顶管隧道顺利穿越运行中的地铁2号线,为今后该类工程的施工积累了一定的经验, 具有很好的借鉴价值。
参考文献:[1]刘建航,候学渊.软土市政地下工程施工技术手册[Z],上海:上海市市政工程管理局,1990.[2]白云,周松等.软土地下工程施工技术[R],上海:上海隧道工程股份有限公司,2000.[3]陈卫明.特殊地段顶管施工沉降控制技术[J].中国市政工程,2003,(6):35~37.[4]房营光,莫海鸿等.顶管施工扰动区土体变形的理论与实测分析[J].岩石力学与工程学报,2003,22(4):601~605. 文章来源：《上海电力》原作者：朱伟林,徐智华。