穿越既有线技术--讲稿

施工过程 中对既有线 进行了沉降、 扭转等广泛 的监测，其 中 Bakerloo 线沉降控制 在10mm以内， Northern 线 沉降控制在 15mm以内， 见图。
（三）韩国地铁车站穿越既有地铁线
该工程位于一交通繁忙的十字路口下方，且管网密 布，通讯电缆、自来水管和污水管道等纵横穿插。所以 只能采用暗挖法。 该车站宽23m，高8.6m，拱顶距既有地铁线4m，结 构断面见图。图中柱体纵向上为墙状连续结构，以隔离 行车时的噪音和空气污染。
崇文门5
二衬结构
7950
4650
31.962 管幕托梁
100
1
二衬结构 管幕托梁
φ600钢管，内灌混凝土 型钢钢架初期支护
1 双层段 30.6m 单层段 双层段
东单站上穿既有线结构
崇文门联络通道 侧穿既有线结构
在很多情况下，由于交通规划的多变性以及 城市的快速发展，前期建设中没有预留新线的接 线，或者预留工程的标准和条件不够，则必然造 成新建线路在既有地铁构筑物附近施工的实际问 题。事实上，新建地铁施工与既有地铁结构之间 是相互影响的，既有结构的存在影响到新建工程 的施工和安全；而新线施工则又必然对既有结构 产生影响。这样在新线工程建设中不仅要保证工 程自身的安全，同时还要保证不致对既有结构造 成破坏性的影响进而影响到运营安全，这是穿越 既有线施工的主要技术难题。
在开挖上层导洞时曾进 行注浆止水和施作横向小导 洞时进行壁后注浆，为避免 对其上地铁线造成危害，对 既有线进行了水平仪和光学 观测两种观测手段的监测， 右图是两种监测方法取得的 位移曲线对比图。图中显示， 在前后两个月的施工中，既 有结构因注浆而上抬了0.8 英寸，约20.31mm。
（二）伦敦Jubilee Line 延长线 伦敦Jubilee 英国的Jubilee Line 延长线工程是伦敦市地下交通 网络的重要组成部分，于1994年开工。隧道在Waterloo 地段从既有的Bakerloo 线和Northern 线下穿过。见图。 其埋深在20～30m，洞径为4.38m。采用开敞式机 械开挖，复合式衬砌。穿越段Bakerloo 线为地铁车站， 其洞径为6.81m～6.86m，与Jubilee Line 延长线相距 8.08m。穿越段Northern 线包括车站和区间，洞径分别 为6.68m和3.57m，与Jubilee Line 延长线相距分别为 6.40m和5.66m，见图。
B. 保证施工过程的安全
既有线结构的存在恶化了施工条件，同时还要考虑到结 构荷载及其运营振动的影响，因此必须保证新建工程本身的 安全，避免灾难性事故的发生。
C. 监控量测和信息反馈是工程安全的重要保证
监控量测并实施信息反馈可使既有线结构和工程施工处 于受控状态，使每一步的施工都有明确控制目标和要求。这 在穿越既有线施工中具有尤其重要的意义。
针对以上所述隧道穿越既有地铁线路的 几个技术难题，对国内外有关类似工程及其 处理的措施进行了调研和分析，其中包括美 国波士顿中央交通主动脉隧道、伦敦地下铁 道延长线、韩国汉城车站、意大利铁路车站 站场、日本筑波、三之轮隧道，以及我国上 海地铁上体场站、南京地铁穿越南京火车站 等。 以下分别作简单的介绍。
北京地铁在建线路近距离穿越既有地铁线工程汇总表
序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
机场线 新建线
既有线 2
穿越情况 崇文门暗挖车站下穿地铁2号线区间 东单暗挖车站上穿地铁1号线区间 雍~和暗挖区间穿环线雍和宫站
宣武门暗挖车站下穿2 宣武门暗挖车站下穿2号线宣武门车站
穿越类型 下穿 上穿 下穿 下穿 上穿
如上所述，在各大城市地铁网的建设中必然 会遇到众多的节点车站，也必然存在车站及区间 隧道相互穿越的工程问题，如目前刚刚施工结束 的地铁五号线在崇文门和东单车站分别下穿和上 穿地铁环线（2号线）和复八线（1号线），以及 正在建设的地铁四号线宣武门车站、西单站、十 号线芍药居站、国贸站等。此外还有深圳地铁会 展中心站、沈阳地铁青年大街站等。在既有线正 常运营的情况下顺利地完成施工，并确保运营和 施工的安全是该类工程所面临的主要难题。
意大利的Ravone铁路车站 含高速铁路线和专 铁路车站(含高速铁路线和专 （四） 意大利的 铁路车站 用线)站场 用线 站场 下面的两个平行的地下通道，断面呈拱形，每个 通道的内径为13m，长约400m，两通道中心距离仅有 17m。地层主要为软弱的淤泥砂卵石，偶有黏土夹层。 在限定速度80km/小时的站内行车条件下，每对铁轨在 40m长度内均匀下沉量不得超过3cm，两根铁轨的不均 匀下沉在3m，7m，10m长度内分别不得超过5‰，4‰ 和3‰。隧道采用矿山法全断面开挖，钢拱架和加钢筋 网喷射混凝土支护。开挖前施行地层加固，措施是用 40个长15m、搭接长度5m的超前玻璃纤维构件，并通 过30孔喷射注浆在隧道轮廓的周边形成一或两层长度 分别为10m和7m的注浆加固壳。
车站所赋存地层上部为风化软岩，下部为硬岩。 为控制既有线的沉降和工作面的稳定，采用钢管复 合注浆支护技术。在隧道拱顶轮廓外3m范围内高压 注浆，所用钢管长度26m，中洞上方布置五层，侧 洞上方布四层，见下图。
车站开挖方法见下图,采用先挖侧洞，后挖中洞的 方法，初支为厚度25cm的加钢筋喷射混凝土配以锚杆。 经量测，侧洞开挖时拱顶沉降3~4mm，初支中应力 达4.6Mpa，且主要沉降发生在上导坑开挖过程中。中 洞施工时，拱顶沉降3mm，初支应力达0.5Mpa，柱体 中应力为0.35Mpa。
隧道近距离穿越既有地铁 构筑物关键施工技术
张顶立
北京交通大学 隧道及地下工程教育部工程研究中心 2007年6月 年 月
1 工程背景及技术难点 进入21世纪，我国的城市快速轨道交通得到 快速发展，近年内北京将修建300km以上的地下 铁道，2050年规划在市区建设693km的地下铁道, 包括郊区支线达1000km以上，逐步形成快速轨道 交通网, ，全国近期将有15个城市修建约1500km 的城市轨道交通工程，投资数6000亿元。
在系统研究的基础上，形成若干几个技术 要点，针对不同的隧道穿越方式和主要技术难 点进行研究和实践，形成相应穿越方式下的若 干核心技术点和关键技术。 最后通过技术整合，形成浅埋暗挖法穿越 地铁既有线结构的系统关键技术。
创造了浅埋暗挖法穿越既有地铁结构的模式 ——《地铁施工对既有地铁构筑物影响评价及危险性〉 《地铁施工对既有地铁构筑物影响评价及危险性〉 鉴定标准》 鉴定标准》 ——《隧道穿越既有地铁构筑物施工指南》 《
有鉴于此，穿越既有线工程拟重点解决： 有鉴于此，穿越既有线工程拟重点解决：
（1） 既有地铁构筑物结构安全性评价体系及方法； （2）既有地铁构筑物状态变化监控管理指标及控制标准； （3） 既有地铁构筑物受施工影响的反应模式和评价方法； （4）新建浅埋暗挖隧道与既有地铁构筑物合理间距的确定； （5）浅埋暗挖隧道穿越既有地铁构筑物的合理施工方法； （6） 既有地铁构筑物与轨道系统变化的监测及控制管理； （7） 既有地铁构筑物分步开挖施工影响的变位分配原理、方 法与控制研究； （8） 既有地铁线运营振动对浅埋暗挖隧道施工影响的评价方 法和控制技术。
（一） 美国波士顿中央交通主动脉隧道 美国波士顿中央交通主动脉隧道C11A1标 标 —I-93洲际公路北向隧道段 洲际公路北向隧道段
美国马赛诸塞州波士顿市的中央交通主动脉隧道 工程是美国历史上规模最大、工艺最为复杂、耗资最高的 一项基础设施工程。耗资高达108亿美元，被称为‘波士 顿大开挖’。该工程计划在波士顿港和劳恩国际机场之间 构筑第二条隧道，还将建起世界上最大的一架悬索桥，以 一条八车道的地下高速公路取代目前的一条六车道的高架 路。其设计交通流量为每天通过245，000辆汽车，可望减 少2小时的高峰期。工程预计2004年完工。 C11A1标是该工程的一部分，包括一条长度为600m的 四车道公路隧道和一些附属设施。在Atlantic Avenue与 Summer street的交叉处，隧道与Redline地铁（车站）、 MBTA电车隧道（车站）和两站的地下站厅层立交，见图。
事实上，在施工过程中所有技术措施的制定也 都是围绕这两个方面进行的，因此隧道穿越既有线 工程的工作重点为： ⑴ 既有结构的安全性评价，给出控制指标和标准； ⑵ 制定合理有效的技术措施，尽量减小附加变形 对既有结构的影响； ⑶ 在既定的施工方案下制定详细的阶段控制目标 和措施，并保证实施到位，落到实处； ⑷ 监控量测、信息反馈及过程控制； ⑸ 工后评估和恢复措施的制定和实施。
隧道穿越既有线施工必然造成对既有结构的影 响，严重时可能造成结构的破坏和部分使用功能的 丧失，甚至影响到运营安全。因此新建隧道施工与 既有结构的安全性保护构成一对矛盾体，结构损坏 （广义上安全或部分功能的丧失）发生的充要条件 是：新建工程施工的附加影响已经超过既有结构的 强度（如承受变形的极限能力等），因此保护既有 结构不发生破坏的主要措施有： ⑴ 减小施工造成的附加影响，使其不超过结构所 能承受的强度极限； ⑵ 加固既有结构，提高其抗变形能力和强度。
节点车站的建设方式： 节点车站的建设方式：
A. 同期建设—4、10号线黄庄车站 B. 前期建设预留 如2、4号线西直门站 C. 穿越既有线施工,如崇文门、东单、宣武门站等
隧道穿越既有线的主要形式: 隧道穿越既有线的主要形式:
依据新建隧道与既有线结构的位置关系 可分为下穿既有线、上穿既有线和 可分为下穿既有线、上穿既有线和侧穿既 下穿既有线 有线等 种穿越形式 其中以下穿既有线工 种穿越形式， 有线等3种穿越形式，其中以下穿既有线工 程的技术难度最大。 程的技术难度最大。
穿越既有线结构所要解决的关键问题： 穿越既有线结构所要解决的关键问题：
针对隧道穿越既有地铁线结构工程的特点， 应重点解决好以下几个方面的技术问题：
A . 保证既有线的安全运营
新线施工不可避免地要对既有线的运营产生影响，但只 要通过有效的工程措施，将这种影响降低到列车安全运营允 许的范围内，施工即可正常进行。这里，问题的关键在于设 定合理的、保证既有线安全运营所需要的各项指标及其管理 值。