暗挖地铁隧道穿越环线地铁沉降控制技术

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1、暗挖地铁隧道穿越环线地铁沉降控制技术 摘要：论述了雍和宫站—和平里北街站区间段左线暗挖穿越环线地铁施工技术，通过暗挖施工过程中所采用的一系列技术措施，确保了环线地铁的沉降值远低于预期沉降值，为北京市类似穿越地铁隧道施工提供了成功案例。关键词：浅埋暗挖；地铁隧道；沉降值；注浆 1工程概况     雍和宫站—和平里北街站暗挖穿越环线地铁既有线是北京地铁5号线18标土建施工的重要组成部分，区间北起地坛公园南门东侧盾构竖井，南至雍和宫站。左线K12＋318.000—K12＋366.525段下穿环线地铁，长度为48.525m，其中完全处于环线地铁底板下的长度为22.9

2、m。穿越环线地铁区间地面标高44.0m，新建暗挖隧道埋深22.5m，其顶板与环线地铁底板下表面相距229～368mm，新建暗挖隧道施工时，可见现况隧道底板下表面。暗挖隧道与环线地铁隧道的纵断关系如图1所示。     新建暗挖隧道主要穿越粉质黏土、黏土、夹粉土层。穿越环线地铁的隧道大部分进入潜水层，未进入承压水层。左线区间穿越环线地铁的隧道断面为矩形，隧道净空尺寸为：高4.85m×宽4.3m，C20早强湿喷混凝土初衬厚度为350mm，C30混凝土二衬厚度为500mm。由于新建地铁暗挖隧道紧贴环线地铁底板，受雍和宫地铁车站的影响，左线区间隧道结构形式为平顶直墙，

3、隧道截面尺寸祥见图2。     隧道初期支护钢格栅由4Ф25mm钢筋焊接而成，钢格栅间距为500mm，钢筋网为Ф6@150mm×150mm，喷射混凝土强度C20。     该工程的安全质量控制目标：施工期间保证环线地铁的运行安全，环线地铁的最终沉降量控制在20mm之内；保证新建隧道的施工安全，工程质量达到设计要求。 2施工工艺     穿越隧道采用平顶直墙暗挖法施工，主要分为土方开挖、初期支护、防水、二次衬砌等几个阶段，工艺流程见图3。     根据地质条件、隧道长度、断面大小、埋置深度及地面环境条件等因素，该段隧道设计施工方法为交叉中隔壁法（CRD法）。之

4、所以采用交叉中隔壁法进行施工，主要是从环线地铁的安全角度考虑，该工法具有地层沉降小、隧道防水效果好等施工方面的优势[1]。 3环线地铁结构沉降控制技术     该工程中，暗挖法穿越环线地铁是北京地铁5号线施工的“5A”级危险源之一，确保环线地铁的沉降值小于预计值，保证环线地铁的运行安全是该段暗挖隧道施工的最重要目标。为保证环线地铁的沉降量小于预计值，采取了多项施工管理和技术措施。3.1施工组织管理动态化     “管超前、严注浆、短开挖、强支护、早封闭、勤量测”是浅埋暗挖法施工的“十八字”方针，为保证施工目标的实现，采取一定的管理措施是十分必要的。3.1.1

5、人员安排     在该段隧道施工中，对管理人员、技术人员以及作业人员合理组织。将管理人员及作业人员分为3班，每个作业队除有带班队长外，另安排安全员、技术员、质控员以及施工员各1名。明确每班的作业任务，由现场技术人员监督每道工序。对作业人员全面进行安全及技术交底，严格交接班制度。每班作业完成后，需由现场施工人员、安全人员签字后方可下班。3.1.2作业循环控制     为达到理想的施工效果，将初衬施工作业作为关键工作进行控制，初衬施工1个作业循环（掘进0.5m）为：土体加固→上部土方开挖→安拱顶及侧壁钢拱架及格栅→湿喷混凝土封闭→下部土方开挖→安装侧壁及下部钢拱

6、架及格栅（锁角锚杆施工）→湿喷混凝土封闭。4个导洞均采用上下台阶法进行作业，每个作业班组须完成最后的作业循环后方可进行交接班。禁止在作业循环未完成时进行交接班工作。通过作业循环的限定，保证了施工的连续性，做到了不间断施工。3.1.3施工与监测相结合     勤量测是浅埋暗挖“十八字”方针的重要内容，合理、准确、有效的监测成果，是采取各种技术措施的前提。该段隧道施工中，除监测新建隧道外，还对既有线进行了细致的监测，以确保施工质量及安全。     主要监测项目有：     1）环线地铁结构沉降监测；     2）环线地铁轨道沉降监测；     3）轨道水平变化监

7、测；     4）轨距变化监测；     5）环线地铁结构变形缝监测。     施工中对环线地铁的监测采用实时动态监测系统，作为施工监测的重要环节。鉴于该项目的具体要求，采用了具有较高技术要求的智能化远程监测系统[2]。该监测系统全面实现自动化：自动进行数据采集、自动进行数据分析、自动进行数据报警，及时完成数据信息的反馈，为环线地铁安全运营提供及时的判定依据。     该段隧道施工，在掌子面施工至既有外环线附近时，结构沉降值一度达到2.1mm，最大速率达到0.6mm/d。当信息及时反馈后，马上停止开挖，并进行背后注浆。注浆过程也是在实时动态监测下进行的，根据

8、监测数据的变化对注浆压力、注浆位置、注浆量进行调整。