大断面矩形顶管近距离上穿地铁隧道变形控制探讨

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1、2015年7月第7期城市道桥与防洪管理施工203大断面矩形顶管近距离上穿地铁隧道变形控制探讨叶耀东(上海建浩工程顾问有限公司，上海市200030)摘要：针对大断面矩形顶管上穿地铁隧道卸土量大，隧道变形难以控制等技术难点，通过数值计算等手段进行方案比选，最终确定采用盖板加堆载措施降低地铁隧道的结构变形。施工过程中运用信息化监测手段优化顶进速度、顶进压力等施工技术参数，确保穿越过程中地铁隧道的结构和运营安全。关键词：矩形顶管；地铁隧道；变形控制中图分类号：U455文献标志码：B文章编号：1009—7716(2015)07—0203—

2、030引言顶管技术是一项用于市政施工的非开挖掘进式施工方法，具有不影响地面交通、不用搬迁市政管线、不破坏地面道路结构、施工场地小、噪音小等优点，矩形顶管与圆形顶管断面相比，能节约35％以上的地下空间，同时可以减小隧道埋深，提图1顶冒与隧道及雨水管线相对关系图【单位：am)高地下空间的利用率，多用于人行地道、地下管线3．0m，管节自重小于出土重量，顶进过程中土体大共同沟、电力管道、引水和排水管道等工程，目前量卸载造成区间隧道上部荷载减少，隧道易出现我国大多数地区已广泛采用。根据地质条件的不隆起现象。鉴于该工程下卧地铁盾构隧道建成时

3、同，可以采取泥水平衡式顶管机、土压平衡式顶管间不长，其结构变形尚未最终稳定，隧道上方荷载机、气压平衡式顶管机等[1-2】。变化极易导致隧道接头等薄弱部位出现漏水(泥)1工程概况现象，将加剧隧道结构变形。地铁运营主管部门方案审批时，严格规定了顶管施工所引起的纵向隆某过街通道顶管长度46．8m，外壁尺寸为6．9In×沉量应控制在4ram／10m以内，日隆起或沉降量4．2m，其上覆土层厚度约3．51TI。管材采用混凝土不大于2mm；轨道横向倾斜始终小于1．4％o的安强度为C55，抗渗等级为P8预制矩形钢筋混凝土全范围内；隧道累计变形量

4、严格控制在5mm内等管节，管壁厚为0．45m，单节管长1．5rn，重约33．7t。具体变形控制指标。众所周知。隧道结构变形具有与下卧地铁隧道净距仅3m；其上方约0．46m位置“不可逆性”，一旦发生较大沉降，变形恢复难度极处埋设有一根1000雨水管。隧道两侧设置平面大。尺寸9mX10m、61TI×10m始发井和接收井各一2．2顶管上方覆土较浅，地面变形控制难度较大座，围护采用中850SMW内插H700×300×13X工程矩形顶管覆土厚度仅3．5m，相对于同类24型钢。根据地质资料，工作井基坑开挖面位于④型顶管而言，覆土厚度较浅，形

5、成完整的减磨阻泥层灰色淤泥质粘土，顶管在第③层灰色淤泥质粉浆套难度大。为有效降低地表等沉降变形，只有严质粘土中顶进；下卧地铁隧道埋藏于④。和④格控制顶管顶力、顶管姿态及顶进速度等施工参层。顶管相对关系见图1。数，才能保证地面沉降、管线和隧道变形控制在规2工程难点分析范规程要求内。2．3雨水管保护难度高2．1区间隧道保护等级高顶管上方约0．46m位置处敷设有一条中1000顶管底部与下卧地铁区间隧道顶部间距仅混凝土雨水管，施工过程中容易受到施工机械、施收稿日期：2015—03—08工工艺及其他相关因素的影响，当顶管轴线等出作者简介：

6、叶耀东(1974一)，男，安徽枞阳人，高级工程师，从事轨道交通及地下工程施工管理与研究工作。现较大偏差时，雨水管底素砼垫层等地下障碍物204管理施工城市道桥与防洪2015年7月第7期极有可能顶管刀盘磨损，甚至雨水管线破坏等不比较直接顶进和地面设置盖板加堆载措施两良后果。种数值模拟计算结果，最终选用地面设置盖板加堆载措施，隧道上浮量由4．8mm减小到1．9mm，3地铁隧道变形控制措施【s-s】满足地铁结构变形的要求。3．1方案比选3．2施工技术措施为安全起见，工程实施前通过数值模拟方法，(1)设备选型对MJS工法加固已建隧道、直接

7、顶进、地面设置盖经专家论证，工程采用4．2m×6．9m多刀盘板加堆载等三种方案进行综合比选。土压平衡式矩形顶管机，该设备不但能够保持土(1)MJS工法加固已建隧道压平衡，而且顶进过程中对周围土体扰动小，不影MJS工法是一种能进行水平、倾斜以及垂直方响原有的各类地下管线，不影响道路交通及地面向的大深度地基改良，施工过程中对周边的地基的各类建筑，控制地面沉降精度较高。产生影响较小，废弃的泥浆可以集中处理，以防止(2)排摸顶进区域施工地质情况环境污染。但为确保地铁运营安全，《上海市轨道顶管施工前，采用小螺杆对顶进轴线上方进交通安全保护

8、区暂行管理规定》严格规定，未经许行探孔，摸清上方具体土层情况，为制定有效的压可地铁工程(外边线)两侧的邻近3m范围内不能浆方案提供指导。顶进过程中，通过提高触变泥浆进行任何工程。虽然MJS工法对土体扰动较小，但的稠度和注浆压力，防止地面出现冒浆等现象。钻孔注浆以