盾构近距离下穿既有地铁线路施工方法浅析
地铁隧道下穿既有地铁施工技术要点分析
地铁隧道下穿既有地铁施工技术要点分析摘要：随着城市化建设水平的不断提高，城市建筑与人口密集度持续增长，地面交通体系难以承受日渐加重的交通载荷，无法为居民提供便利的出行服务。
在这一背景下，构建全方位立体式的交通体系成为现阶段的建设重点。
其中，地铁轨道交通采用地下隧道全封闭线路进行运输，不会受地面建筑与行人的阻碍和影响，具有较强的准时性与安全性，是现代城市体系中不可或缺的重要基础设施。
关键词：地铁隧道；下穿既有地铁；施工技术1、下穿既有地铁施工方法的应用1.1WSS加固法采用WSS法的准备工作主要有以下两点：①对掌子面进行封堵，并对钢架进行使用悬挂钢筋网片连接，新建地铁隧道施工可在喷射混凝土被封堵的2~3h后进行。
②搭建钻机平台应选择在合理的位置，并且其搭建角度应满足钻机灵活移动的空间需求，有关人员也需控制钻机的各项数据，放射孔的角度尽量控制在8～100°的范围内。
WSS加固法主要有以下要点：①钻孔。
施工人员在施工过程中应对钻杆的角度进行控制，保证钻杆钻进预计深度的准确。
完成这一步骤后，有关人员则要合理对浆液进行调配。
值得注意的是，调配后的浆液在对其凝固时间可靠性检查、达到标准后方可使用，且一般浆液使用量的范围是5～20L/min。
②配浆。
安装混合器在喷入馆的终端，其能够充分混合浆材。
首先通过注浆泵在外管与内管中注入浆材，接着采用混合器混合浆材，当钻杆达到一定深度与高度时关闭混合器。
最后通过滤网过滤后，将混合完毕的浆材向地层喷射。
③喷浆孔与横喷射。
在混合室处理完毕后，通过钻机将喷入管放置在地下，且地下喷入管的间距要保持一定范围。
之后再进行喷射，喷射的用量多为15～20L/min。
④喷浆与二次喷射。
施工人员在喷浆时应对喷浆的压力有效把握，最佳压力为0.3～0.5MPa。
二次喷射的过程中，应使用交替喷射的方式，且最好第一次为限制喷射，第二次为渗透喷射。
由于渗透喷射的凝胶时间长且材料黏性较低，喷射到土质上的浆液较为均匀，能够避免浆材喷出到规定范围以外的区域，保证了新建地铁隧道的正常施工，使周围环境受到的施工影响较小。
盾构始发阶段近距离下穿既有地铁施工技术
图 1 4 号线隧道与 9 号线线路关系平面图图 2 始发钢套筒图变形监测测点纵缝张开量测点环缝张开量测点图 3 4 号线隧道自动化监测点断面布置示意图（2）在监测断面处还需对相应的线路轨道静态尺寸进行监测，分别监测轨距变化和两轨横向高差变化，测点断面布置示意图见图 4。
（3）监测断面间距。
通常为在施工隧道两侧 50 m 范围的既有线隧道中选择若干监测断面，在距离施工隧道中心 30 m 范围，间隔 12 m 左右设 1 个主测断面，主测断面之间每间隔 4 m 左右局部布点加密；在 30～50 m 范围，主测断面的间距可适当加大，在每个监测断面圆周上设置若干观测棱镜（每个主测断面 5 个观测楞镜，道床 2 个，拱腰 2 个，拱顶 1 个）作为监测点，每个监测区域设置 3 个以上基准点，通过对设置在既有线隧道中轨道道床上的全站仪观测监测点来实时监测既有线隧道及其中的轨道变形引起的横向和纵向位移变化量，并通过全站仪数据输出端连接的数据采集设备和数传电台将监测到的位移变化量数据传送到监控中心。
3.2 监测控制标准（1）变形控制标准根据当地地下轨道运营安全的要求确定，隧道绝对沉降量和水平位移量限值为 ±10 mm 。
（2）运营线路轨道静态尺寸容许偏差控制值为，左右钢轨差异沉降（水平）＜4 m m ，三角坑＜4 mm/18 m 。
（3）预警值取控制值的 60%，警戒值取控制值的 80%。
4 结束语在深圳地铁 9 号线梅村站—上梅林站盾构区间施工过程中，中建交通建设集团有限公司成功应用地铁盾构始发阶段近距离下穿地铁运营线路施工技术，保证了盾构始发阶段安全顺利近距离下穿深圳地铁 4 号线。
其中，区间右线施工利用维尔特盾构机，于 2014 年 11 月14 日—11 月 17 日完成下穿，过程中最大沉降 7 mm ，最终沉降 3.7 mm ；区间左线利用海瑞克盾构机，于图 4 4 号线自动化监测断面平面布置图基准棱镜测量机器人自动化监测断面4号线上梅林站9号线上梅林站孖岭站纵列棱镜9号线左线9号线右线梅村站4号线隧道4号线隧道12.512.216.416.216.022.020.8N[J][6] 张永筑技术[7] 谢银龙断面隧道施工Construction T Abstract: the section between Meicun station — Shangmeilin station on Shenzhen metro line 9 by shielding at the launching stage and under-passing the existing metro line 4 (Longhua line) tunnel, the paper makes systematic introduction of the construction technology for metro shield launching stage and under passing closely the existing metro. Comparing with the original design scheme "end reinforcement + large pipe-jacking"method, canceling the end reinforcement, dewatering well, and jacking the construction of the pipe, shortening the construction period, and reducing the cost, it ensures the guarantee of the safety and quality of construction.Keywords: metro, construction technology。
盾构始发即近距离下穿既有隧道施工探讨
盾构始发即近距离下穿既有隧道施工探讨摘要: 基于盾构隧道下穿既有隧道的已有技术和设计理念，结合深圳地铁 2 号线下穿深圳地铁4 号线的工程实例，阐述了在下穿此类地层中的一些技术和盾构机相应参数问题，也结合作者的设计体会提出了自己的见解。
关键词:盾构隧道; 近距离; 始发下穿; 技术参数0 引言在中国各行各业日新月异、经济腾飞的时代，城市基础设施的路网建设也在其中扮演一个非常重要的角色，以地下铁道为中心的城市轨道交通系统的建设也获得空前的发展。
随着城市轨道交通的发展，选择一种合理的轨道施工技术非常重要。
而盾构施工技术作为其中一项重要的技术之一，虽然其投资大、造价高，但其快速、安全、减少地面沉降等，也是其他施工技术无法比拟的。
盾构施工技术是指使用盾构机，一边控制开挖面及围岩不发生坍塌失稳，一边进行隧道掘进、出渣，并在盾构机内拼装管片成衬砌、实施壁后注浆，从而在不扰动围岩的基础上修筑隧道的方法。
1 工程概述深圳地铁2 号线东延线工程土建2224 标段( 福田站～市民中心站区间) ，工程位于深圳深南大道北侧，沿市民中心向华强北方向，线路出福田站东端后，沿深南大道向东以两个曲线半径为700 m 的曲线进入市民中心站，设计起止里程为( Z) YDK25 +941．33 ～( Z) YDK26 + 283. 86，左线全长342. 47 m，右线全长342. 53 m。
盾构掘进断面Ф6280 mm，采用1. 5 m 宽通用环管片，管片外径为Ф6000 mm、内径为Ф5400 mm，本文涉及的施工范围是左线掘进的过程探讨。
1．1 地铁2 号线隧道平纵断面设计及地铁4 号线基本情况2 号线该段隧道下穿地铁4 号线时，两者的线间距为15. 197 m，位于曲线半径R = 700 m 平曲线上，并且左线27. 435‰的坡，右线27. 428‰的坡。
区间地段线路左右线坡度基本一致，过4 号线所处的地形起伏不大，地面高程8. 5 m，隧道顶面埋深约19. 58 m。
地铁隧道下穿既有建筑物施工方案
地铁隧道下穿既有建筑物施工方案在城市交通运输发展的大潮中，地铁作为快捷、高效的交通方式已经成为很多大都市的重要组成部分。
但是在城市建设中，地铁线路必须面对既有建筑物的挑战，尤其是需要进行隧道下穿施工的情况。
本文将探讨地铁隧道下穿既有建筑物施工方案。
1. 背景介绍随着城市人口不断增加，交通压力不断加大，城市地铁建设一直处于高速发展的状态。
然而，由于城市建设用地有限，地铁线路不可避免地需要穿越或下穿既有建筑物。
2. 施工技术选择2.1 施工方法针对地铁隧道下穿既有建筑物，一般采用盾构法作为施工方法。
盾构机能够在地下开挖稳定的隧道，并且可以减小对周围环境的影响。
2.2 地质勘察在进行盾构隧道下穿既有建筑物施工前，需要进行详细的地质勘察，以确定地层情况，保证施工安全。
3. 施工过程3.1 施工前准备在施工前，需要制定详细的施工方案，并进行相关的准备工作，包括固定周围建筑物、通风排水等。
3.2 施工机具准备准备盾构机、泵车等施工机具，并做好相关的检修和维护工作，以确保施工顺利进行。
3.3 施工过程由盾构机慢慢推进，同时支护隧道，避免塌方，同时需要随时监测地表和建筑物的情况，保证施工安全。
4. 施工质量控制4.1 质量监控在施工过程中，需要对盾构隧道的质量进行实时监测，确保隧道的稳定性和安全性。
4.2 质量验收在施工结束后，需要进行严格的质量验收，确保地铁隧道下穿的公共安全和建筑物不受影响。
5. 安全措施在地铁隧道下穿既有建筑物施工过程中，安全始终是第一位的。
必须制定详细的安全计划，并严格执行，确保施工过程中的安全。
6. 结束语地铁隧道下穿既有建筑物的施工方案是一项复杂而又重要的工程，需要全方位的准备和严谨的执行，确保施工的顺利进行以及公共安全。
希望通过本文对地铁隧道下穿施工方案的讨论，能为相关工程的实施提供一定的参考和指导，使城市地铁建设更加安全、高效。
以上是本文对地铁隧道下穿既有建筑物施工方案的探讨，希望对读者有所启发。
盾构隧道下穿既有线路施工参数控制及沉降分析
盾构隧道下穿既有线路施工参数控制及沉降分析1. 施工参数控制在盾构隧道下穿既有线路的施工过程中，需要控制一系列的施工参数，以确保施工的安全和对既有线路的影响最小。
1.1 掌握地层情况盾构隧道下穿既有线路时，需要事先了解既有线路下方的地层情况，包括地层岩性、地质构造、地下水位等信息，以确定盾构隧道的施工参数。
例如，在软土和淤泥环境下，需要采用冻土墙来控制隧道周围的土壤稳定；在岩石环境下，需要使用钻爆法和切削区间的选择等施工方式，根据地质情况选择正确的注浆剂和顶管适度，以确保盾构隧道下穿既有线路的地质完整性。
1.2 控制盾构工作面进度在盾构隧道下穿既有线路的施工过程中，需要控制盾构工作面的进度。
不能让盾构机的进度过快，否则会产生较大的隧道周围土壤变形，对既有线路造成影响。
同时，也不能让盾构机的进度太慢，否则也会影响施工周期和成本。
1.3 控制注浆压力在盾构隧道下穿既有线路的施工过程中，注浆是一个非常重要的工艺环节。
需要采用合适的注浆剂和充足的注浆压力，以控制隧道周围土体的收缩和避免隧道沉降超出允许范围。
1.4 控制机身转向在盾构隧道下穿既有线路的施工过程中，盾构机必须按照设计轨迹施工，以确保施工的稳定性和安全性。
需要及时调整盾构机的转向状态，使其与原有线路维持适当的间隔距离。
2. 沉降分析在盾构隧道下穿既有线路的施工过程中，会产生一定的隧道沉降，有必要进行沉降分析和控制。
2.1 数值模型分析数值模型分析是盾构隧道沉降分析的常用方法之一。
一般分析时采用三维有限元分析方法，建立复杂的土壤隧道模型，通过按照施工方案和盾构构件的尺寸进行分析，预测盾构隧道下穿既有线路的沉降情况。
2.2 监测预测分析监测预测分析是一种实地监测沉降，分析沉降趋势的方法。
一般先进行盾构隧道前后的地基状态监测，建立基准控制点，并对监测数据进行分析和处理，得出隧道下穿既有线路的沉降趋势。
2.3 评估方案制定在盾构隧道下穿既有线路的施工过程中，需要根据沉降分析结果进行隧道施工方案制定。
盾构近距离下穿既有地铁施工风险综合控制技术
盾构近距离下穿既有地铁施工风险综合控制技术0 引言随着我国城市轨道交通建设事业快速发展，城市交通枢纽错综复杂，盾构法的应用越来越广泛，尤其在城市地铁建设中线路设计不可避免地下穿高层建筑物、桥梁、既有运营地铁线及河流等，盾构隧道施工过程中技术措施不足易造成沉降超标、建（构）筑物开裂或倾斜、既有运营线停运、甚至塌方等安全事故，造成重大社会影响。
其中隧道近距离下穿既有运营线就是一类典型案例，因此为保证在建隧道施工与建（构）筑物、既有运营线等安全，有必要对施工阶段技术进行深入研究，采取科学合理的应对技术措施。
目前国内外行业内专家针对在建盾构地铁下穿既有地铁隧道安全风险进行评估，其中关继发［1］对安全风险及控制技术进行了深入研究；胡云龙等人［2］针对在建地铁施工对既有线的影响进行详细分析，其次参考了一些地铁盾构施工近距离下穿既有线施工［3］的类似案例以及上软下硬或全断面富水砂层盾构施工技术［4-6］，采取的技术措施主要为冷冻法［7］、地面双液浆［8-9］注浆加固，洞内双液浆注浆加固［10-11］等，均在实际工程中得到了广泛的应用。
目前国内在建地铁在上软下硬地层条件下近距离下穿既有运营地铁线施工案例较少，技术措施方案还需提升，本文将依托广州市轨道交通22号线某盾构井区间下穿既有运营地铁3号线盾构区间，采用地面定向注浆、洞内从左线向右线定向钻注浆、洞内径向超前注浆结合对运营线路自动监测技术，成功完成下穿施工。
为今后此类工况工程面临的难题提供了新的解决技术方案。
1 工程概况1.1 工程简介广州市轨道交通22号线某盾构井区间长2.51 km。
在区间里程ZDK38+542.909～ZDK38+523.709、YDK38+564.327～YDK38+545.127段于光明北路与东环路十字路口下穿既有运营地铁3号线盾构区间，下穿长度19.2～20.8 m。
22号线隧顶埋深26.5 m，隧顶距既有3号线隧底净距约5.5 m，先下穿3号线右线，再下穿3号线左线，如图1所示。
盾构施工地铁下穿既有铁路研究分析
盾构施工地铁下穿既有铁路研究分析发表时间：2020-10-23T07:22:31.582Z 来源：《防护工程》2020年17期作者：刘学[导读] 需采取合理有效的施工措施将地铁盾构施工对既有铁路的影响降到最低。
北京住总集团有限责任公司轨道交通市政工程总承包部 100029摘要：地铁隧道盾构法施工下穿既有铁路，一直以来都是地铁施工的重点难点，安全风险高、施工控制难度大。
本文结合厦门北站至同安食品工业园涉铁段盾构工程下穿既有杭深铁路的施工过程，介绍了土压平衡盾构在下穿既有铁路中的运用，探讨了地铁盾构法下穿铁路施工中的技术难点及其应对措施。
关键词：地铁隧道；盾构法施工；下穿铁路；风险控制前言随着我国经济的飞速发展，城市轨道交通建设也得到了不断发展，城市地铁建设工程日益增多，就会对对既有铁路造成一定影响。
因此，需采取合理有效的施工措施将地铁盾构施工对既有铁路的影响降到最低。
1. 工程概况某地铁3号线采用盾构法进行施工，工程周围环境比较复杂，推进过程中将下穿大量的构筑物以及建筑物。
该地铁盾构区间长896m，区间隧道埋深14～19．5m。
盾构隧道和既有铁路相交地段的地层主要是粉质黏土与素填土。
该区间隧道和既有铁路线路之间的平面夹角为28°～30°。
2. 地铁盾构下穿既有铁路的风险1)地层沉降会对轨道造成影响。
土体发生沉降时，既有铁路轨枕的支撑面在土体沉降过程中发生下沉，也会破坏既有铁路轨道的多支座超静定系统。
列车运行时，在动荷载的作用下，下沉的轨枕会随着产生很大程度的变形，从而使轨道中应力急剧上升。
如果土体沉降过大，还会使轨道发生断裂。
既有铁路的轨枕支撑面会逐渐形成沉降坑，这时，列车通过时就会产生垂直向上的冲击力，再结合列车的自振，会产生更大的振动，一旦振动情况严重会导致发生出轨事故，严重威胁着人们的生命财产安全，且列车的速度越快，危险越高。
2)当轨道发生差异沉降时，也会对列车的运行造成不利影响。
新建盾构隧道超近距离下穿既有运营地铁线路沉降及安全控制
新建盾构隧道超近距离下穿既有运营地铁线路沉降及安全控制摘要：随着城市轨道交通建设的推进与发展，城市地下空间的不断开发，地铁线路网状发展，新建地铁线路穿越既有运营线路的情况越来越多。
在新建地铁盾构隧道施工期间，为了确保既有运营线路的运营安全，对新建地铁盾构隧道沉降控制提出更高的要求。
本文以郑州地铁10号线医学院站～郑州火车站区间盾构近距离下穿既有运营1号线地铁隧道为例，重点分析研究盾构近距离穿越运营地铁线路的沉降及安全控制。
关键词：盾构隧道、运营地铁线路、沉降及安全控制引言随着国内盾构施工技术的蓬勃发展，广泛应用于地铁隧道施工，下穿河流、高大建筑、危楼、既有铁路及地铁线路等，这给地铁盾构施工沉降控制提出更高的要求，不断优化技术措施，将盾构施工引起的沉降控制在最小，减小对周边环境的影响，盾构掘进施工期间需超前筹划、精心组织与管理。
本文以郑州地铁10号线医学院站～郑州火车站区间盾构近距离下穿既有运营1号线地铁隧道为例，重点阐述盾构近距离下穿既有运营地铁线路的沉降及安全控制措施及方法。
1.项目概况：1.1工程概况新建郑州地铁10号线医学院站～郑州火车站区间盾构于ZK42+121.140～140.066（隧道中心线相交点）向下斜穿运营地铁1号线中原东路站～郑州火车站区间隧道，与既有运营1号线区间隧道斜交角度为41°～44°，竖向距离为2.18～2.31m。
1号线既有盾构区间直径6.0m，管片厚度0.3m，于2013年12月28日正式开通试运营。
隧道顶部既有西工房小区5层楼房1座，无地下室，条形基础，砖混结构，建于80年代。
图1-1盾构下穿段模型图1.2水文地质条件医学院站～郑州火车站区间地貌单元为黄河冲洪积一级阶地。
根据区间野外钻探、现场鉴定和原位测试结果，70m勘探深度内所揭露土层均由第四系堆积物组成。
区间下穿段段从上至下土层依次为：①杂填土、①1素填土、⑤1粘质粉土、⑤2粉砂、⑥2黏质粉土、⑦2粘质粉土、⑧11粉质粘土、⑧12粉质粘土，新建10号线区间主要穿越地层为：⑧11粉质粘土；既有1号线区间位于：⑥2黏质粉土、⑦2粘质粉土、⑧11粉质黏土。
盾构始发即近距离下穿运营地铁隧道施工关键技术分析
盾构始发即近距离下穿运营地铁隧道施工关键技术分析摘要：文章结合杭州地铁2号线中河北路站至凤起路站区间下穿已运营的地铁1号线区间隧道工程实施情况，主要对既有运营隧道保护、主要技术方案和措施、下穿施工过程盾构机参数、应急与联动管理等关键技术进行了阐述和分析。
在该技术措施指导下，成功进行了穿越，且达到了既有运营隧道保护要求，确保了1号线运营安全，对于类似工程具有一定的借鉴和参考价值。
关键词：地铁；盾构；下穿；运营地铁隧道；施工技术1.引言近年来，各地地铁建设空前发展，经常会在既有建（构）筑物附近、上方或下方进行地铁隧道工程的施工。
地铁新建隧道采用盾构法施工具有诸多优势已形成共识，在复杂施工环境下，确保新建隧道施工质量和进度的同时，控制盾构施工所引起的周围环境的扰动及保护邻近建（构）筑物的安全尤为重要。
随着城市地铁线网的逐步完善，今后将越来越多的出现新线盾构施工下穿或上跨既有运营地铁隧道的情况。
因此，对此项施工关键技术进行研究、总结具有非常重要的意义。
2.工程概况2.1 地铁2号线盾构下穿1号线运营隧道情况杭州地铁2号线中河北路站至凤起路站区间为盾构施工，线路出中河北路站后，沿凤起路道路下方向西敷设，过延安路口后进入凤起路站。
区间在凤起路延安路口与地铁运营1号线武林广场站至凤起路站盾构区间近距离立体交叉，净距最近处为2.46m。
区间与1号线立体交叉段设11.058‰的纵坡进入凤起路站，此处2号线区间隧道埋深约17.2m，1号线隧道埋深8.5m。
该区间采用两台土压平衡盾构机施工，其中上行线从中河北路站始发，穿越1号线隧道后磨除过街通道地连墙，进入2号线凤起路站；下行线从2号线凤起路站始发，磨除过街通道地连墙，穿越1号线隧道，掘进至中河北路站接收。
盾构掘进断面6340mm，管片外径 6200 mm、内径5500mm，管片宽 1.2m。
两线区间隧道的相互关系见图1～图2。
图1盾构穿越1号线运营隧道平面图图2盾构穿越1号线运营隧道立体示意图2.2工程地质2号线区间隧道穿越地层主要为：④4淤泥质粉质粘土及⑤2层粉质粘土隧道底为⑤2层粉质粘土；2号线区间与1号线区间之间所夹土层为④2淤泥质粉质粘土夹粉土层与④4淤泥质粉质粘土层，土层物理力学性质较差，地质条件较复杂。
盾构区间近距离下穿既有地铁车站方案设计分析
盾构区间近距离下穿既有地铁车站方案设计分析Design and Analysis of Shield Section Passing Through Existing Metro Station inShort Distance邵明秀(中国铁路设计集团有限公司，天津300140)SH AO M ing-xiu(China Railway Design Corporation, Tianjin 300140, China)【摘要】以工程为基础开展设计分析，简述工程中存在的作业难点，提出了关键性作业技术：站底障碍物测量、站底土体加固、盾构作业、作业监测；开展了模拟分析，观察设计效果。
分析结果为：工程模拟数据与作业发展具有一致性，符合预期作业目标，新建地铁区间与原有地铁站发生重叠，采取穿越式作业模式，具有可行性。
工程在运行前期，对区间隧道、原有地铁站土体实施加固措施，保障土体稳定性，确保原有地铁运行的安全性。
【A b s tra c t】Based on the project，this paper carries out design analysis, briefly describes the operation difficulties in the project, and putsforward key operation technologies: measurement o f obstacles at the bottom of the station, reinforcement of soil at the bottom of the station,shield operation and operation monitoring; carries out simulation analysis to observe the design effect, and the analysis results are: theengineering simulation data and operation development are consistent, in line with the expected operation objectives, and new construction thesubway section overlaps with the original subway station, so it is feasible to adopt the crossing operation mode. In the early stage of the project,the soil mass of t he tunnel and the original subway station shall be reinforced to ensure the stability of t he soil mass and maintain the safety of t heoriginal subway operation.【关键词】陣碍物；盾构作业；沉降【Keywords 】obstacles; shield operation; settlement【中图分类号】U 449.52;U 231.4【文献标志码】A 【文章编号】1007-9467 (2020) 10-0120-03【D O I 】10• 13616/ki.gcjsysj.2020.10.042工程建设与设计Construction & Design For P roject1引言在城市交通发展进程中，新建地铁线路时，其车站、区间结构形式等设计项目备受地面交通、地铁周围环境、原有地铁结构等因素的影响，为其作业设计增加了难度。
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盾构近距离下穿既有地铁线路施工方法浅析摘要：盾构施工工法以其高效、对环境影响较小、适应范围较广的优点被广泛的应用于地铁及地下管廊施工。
盾构法施工场地，大多位于建构筑物稠密地区，周边环境复杂、狭小，施工场地条件有限，设计线形多数会穿越建筑物，对施工风险控制要求严格。
本文以沈阳电力隧道四区间盾构区间下穿既有地铁一号线为例，主要阐述了盾构下穿既有地铁线路施工工艺方法。
关键词：盾构施工；下穿既有地铁；施工方法1引言随着经济的发展，城市常驻人口不断增加，城市交通发展迅猛，各区域对地铁及市政管廊的需求逐渐增大，盾构施工工法得以在地铁及地下管廊工程领域大放异彩。
近年以来，盾构施工下穿建筑物和既有地铁线路产生的沉降以及施工安全性问题越来越多。
因此，在盾构施工过程中，盾构掘进下穿既有地铁线路对原有地铁的影响问题得到了各方面的显著关注。
因此，进行如何降低盾构施工对原有地铁影响的探究，研讨施工过程采用何种施工方法，对提升盾构施工的安全稳定性是有研究价值的。
图1.1 电力隧道下穿既有地铁线路图本文以沈阳盛京~滂江220KV电缆线路工程4区间（5号盾构井~4号盾构井）盾构隧道下穿沈阳地铁1号线滂江街站~黎明广场站为工程背景，进行降低盾构下穿地铁对原有地铁影响的研究。
研究结论可以为本工程以及今后类似工程的设计施工提供技术指导和理论支撑。
2工程概况本段电力隧道位于沈阳市大东区，四区间起终点里程区间长度905.936米，主体隧道采用盾构施工，覆土深度12.5~23.1米，最大坡度28.8‰，最小坡度22.75‰，最大曲线半径1000m，最小曲线半径300m。
区间结构型式为盾构区间标准断面，区间结构采用预制管片拼装而成，预制管片衬砌参数：内径 5400mm，外径 6000mm。
盾构下穿的既有地铁线路为双向隧道，区间暗挖段断面为马蹄形断面，线间距由13m逐渐变为7.945m，暗挖段最小覆土厚度5.10m，最大覆土厚度11.29m，地铁隧道底板标高约为30.8米，电力隧道顶板距离既有地铁区间竖向距离为5.4m。
电力隧道在穿越前到达缓和曲线，电力隧道以缓和曲线穿越既有地铁。
图2 盾构穿越1号线滂江街站~黎明广场站区间平面图3盾构下穿地铁重难点分析1、盾构下穿既有地铁线路过程中，盾构顶部距离地铁结构底部净空仅有5.4m的距离，且在该段电力隧道设计轴线为22.75‰下坡转向28.8‰上坡转换缓冲段，在富含水的圆砾不利地层中确保盾构正常施工，控制地铁线路内道床结构沉降与不均匀沉降、轨道沉降变形、道床与结构的剥离度等控制指标在控制范围内，并保障既有地铁安全运营是施工的重点。
2、穿越段地下水位在隧道拱顶以上9.1~11.5m，地下水位较高，含水土层渗透性较强，在掘进过程中易出现螺旋机喷涌问题，如何防止该问题并控制好出渣量是施工的重点。
3、渣土改良的成功与否直接关系到盾构施工过程中能否正常出土，在富水的圆砾地层中，若经改良的渣土的流塑性不能保证盾构正常排土，则可能导致刀盘过快磨损，甚至造成盾构无法正常推进。
因此，确定合理的渣土改良方式是盾构施工的重、难点。
4盾构下穿地铁施工工艺1、在穿越地铁段前设置试验段，根据变形控制指标，监测地面变形，对盾构施工参数进行实验，确定穿越时的掘进参数。
2、调查1号线区间隧道施工资料及区间隧道裂缝、漏水情况。
盾构穿越前应对1号线区间隧道的变形情况进行预先监测，查明现状并做好原始记录。
在1号线区间隧道布置沉降监测点并加强监测，为及时反应现有地铁沉降数据，指导现场实际施工，采用自动化监测技术对穿越地铁段进行监测。
3、使用克泥效工法以及二次深孔注浆辅助措施，降低盾构掘进对周边土体的影响。
4、严格控制掘进参数，避免发生大幅度波动；要求同步注浆及二次注浆严格控制注浆压力，且应根据1号线区间隧道变形监测结果随时进行调整。
5、在盾构下穿1号线区间隧道过程中，要求发现异常情况必须及时通知盾构司机并采取相应措施，必要时应停止掘进并进行土仓保压，减少对地层的扰动。
6、在进入下穿影响区之前对盾构机进行全面检修，避免在影响区内停机。
5施工工艺技术分析5.1 设置试验段为确定盾构下穿地铁的掘进参数，选定穿越地铁1号线影响区的前100m作为试验段，得出盾构穿越地铁1号线的最合理盾构掘进参数。
根据试验段单环掘进参数及沉降监测值确定盾构机穿越地铁段的最优参数组合，由于单环注浆量固定、膨润土等改良剂注入量及压力相对稳定，故相选取盾构掘进中的掘进推力、推进速度、土仓压力、单环出土量控制、注浆压力等5个参数与地面沉降监测值进行分析。
1、计算模型监测点布置为每10m一个监测断面，选择监测断面前后各5m范围内的掘进参数平均值为基础数据。
表5.1.1 盾构下穿地铁试验段参数表使用多元线性回归分析法计算地表沉降值与以上5个掘进参数的关系，经计算得：表5.1.2 多元线性回归分析计算表Coeffici ents标准误差t Stat P-valueLower95%Upper95%Inter cept-34.6087312612.5147911-2.765426200.050567445-69.355361750.13789238掘进推力（）-0.000201340.000159581-1.261677520.275624268-0.0006444080.00021728掘进速度（）-0.0281562590.032150033-0.875776970.430592695-0.1174190620.06116544土仓压力（）3.3415893056.6232139360.504526850.640416188-15.0474006121.7307922单环出土量（）0.8007251190.2004276773.995082570.0161962270.2442486771.35721562注浆压力（）1.073030131.3935267430.770010430.48424744-2.7960203744.94200635可得地面沉降值与盾构机掘进参数之间的计算模型为：2、计算验证对计算模型进行相关性计算及残差验算可知，该计算模型的R2=0.81＞0.775，拟合效果较好，可以根据此计算模型指导盾构施工掘进参数。
本计算模型相关参数及与相关参数残差见下表。
表5.1.3 多元线性回归验证参数回归统计观测值预测沉降值绝对值残差观测值观测值预测沉降值绝对值MultipleR0.9021580411.5487589090.0112410961.405180113-0.00518011RSquare0.8138891321.675483812-0.0254838171.785857234-0.02585723AdjustedRSq uare0.58125054231.7464261170.1135738881.962845489-0.08284548标准误差0.18169812141.571540837-0.1315408391.3332113070.07678869观测值1052.0589235210.2410764712.03177266-0.17177263、参数优化根据实际施工经验及监测测量规范，将地面沉降值控制在1mm范围内，通过遗传算法对上述计算模型进行求解，得到如下参数：表5.1.4 掘进最优参数组合项目参数掘进推力（）1744（KN）掘进速度（）56（mm/min）土仓压力（）1.40（bar）单环出土量（）40.1（m³）注浆压力（）3.87（bar）根据试验段计算模型参数可知，盾构正常掘进段将掘进参数控制在以下范围对地面沉降影响最小，掘进推力控制在17500KN；掘进速度控制在56mm/min；土仓压力控制在1.40bar；单环出土量控制在40.1m³；注浆压力需要控制在3.8~3.9bar。
故以此对盾构下穿地铁段掘进参数进行指导。
5.2 自动化监测下穿一号线滂江街站～黎明广场站区间，直接影响地铁区间范围6m，监测范围由直接影响里程向两侧外延，本次地铁保护监测范围为上、下行，计66米。
盾构穿越地铁区间时，对既有地铁监测采用自动化监测，由第三方监测单位专项实施，并将监测数据成果每2h向施工现场及工程参建方反馈，参建方根据实时监测数据指导现场盾构掘进作业。
1、监测点布置及监测频率在监测范围内主要影响区内每隔3m，布设一个监测断面，次要影响区及可能影响区每隔5m～10m布设一个监测断面，上、下行线共布设22个监测断面，每个监测断面安装4个监测棱镜（道床上2个，结构上2个）。
图5.2.1 盾构穿越1号线滂江街站~黎明广场站自动化监测点布置图采用自动化监测对盾构掘进施工影响范围内的既有地铁线区间隧道结构及道床进行监测，原结构水平位移、垂直位移等参数可以实时显示，可以及时的为盾构机掘进提供参数指导，引导盾构机安全、顺利穿越既有地铁线路。
根据自动化监测系统可以得知，在盾构下穿盾构穿越1号线滂江街站~黎明广场站区间时，原有地铁最大垂直沉降为1.2mm，最大水平位移为0.4mm，均在允许范围之内，且变形量较小，自动化监测技术对盾构下穿既有地铁沉降控制具有相当重要的作用。
图5.2.2 盾构下穿地铁原有地铁沉降监测图5.3 克泥效工法及深孔二次注浆1、克泥效工法由于盾构机本体自重较大，且刀盘开挖直径大于盾体，盾构机在掘进过程中盾体与周边土体之间存在30~50mm的间隙，单环掘进1.2m理论会产生0.35m3的空腔，及时填充处理此空腔会降低盾构机对土体的影响。
本区间在穿越1号线区间隧道时采用克泥效工法，在盾构机掘进的同时采用克泥效浆液( 克泥效与水混合)和催化剂(水玻璃)两液，混合后形成粘稠膏状物从前盾左上与右上部的径向注浆孔注入盾体外部，用以填充盾体与土体之间的空腔。
克泥效工法采用A，B两液混合注入方式。
A液为克泥效浆液，配合比为:克泥效∶水=280:125（质量比），B液为水玻璃原液，A液∶B液=20∶1(体积比)，每掘进一环注入0.8m3的克泥效混合物。
2、深孔二次注浆盾构穿越1号线区间时在电力隧道4区间内对一、四号线区间夹层土进行径向二次深孔注浆加固，穿越地铁段采用16孔特殊管片，用以进行深孔注浆，以提高周边土体的强度和稳定性，降低后期沉降量。
为降低注浆压力过高对土体造成的影响，注浆作业应以“多点注浆、低压注浆、单点少量注浆”为原则。
浆液扩散半径为1.5m~2m，注浆圈有效厚度大于2m。
注浆压力根据自动化检测系统实时调整，控制在0.4~0.8Mpa。
深孔注浆作业在管片脱出盾尾5环后启动。
5.4 盾构下穿地铁掘进参数控制1、主要掘进参数控制结合“快速、安全、高效”穿越地铁的原则和沈阳地铁施工类似经验，以及下穿地铁前100m试验段掘进参数计算模型所得优化参数，确定盾构机下穿地铁段参数控制指标，有以下参数。