深圳地铁5号线区间隧道盾构穿越铁路施工技术.pdf

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1、第1期(总第151期)2011年2月中圄’丛z稚CHINAMUNICIPALENGINEERINGNo．1(SerialNo．151)Feb．2011DOI：10．3969／j．issn．1004—4655．2011．01．016深圳地铁5号线区间隧道盾构穿越铁路施工技术赵承志．苏华友(西南科技大学环境与资源学院，四川绵阳621600)摘要：结合深圳地铁5号线布吉中学站一布吉客运站区间隧道穿越广深铁路的工程实践，分析了地铁区间隧道下穿铁路时，盾构施工及铁路运营两者之间的相互影响，介绍r盾构机推进、区间隧道加固等方面的主要技术措施。关键词：地铁隧道；盾构下穿铁路；施工技术中图分

2、类号：U455．43文献标识码：B文章编号：1004-4655(2011)01-0043-031工程概况深圳地铁5号线布吉中学站一布吉客运站区间隧道位于深圳市龙岗区布吉镇，采用盾构法施工。在左线隧道DK31+317．569一DK31+392．03和右线隧道DK31+320．316一DK3l+395．259的平面范围内，盾构隧道斜交穿越广深铁路(10股道)，隧道与铁路中心线平面交角为770，穿越长度约58m。隧道在DK31+350处覆土最浅，约为13．3m；盾构下穿范围内有2条广深铁路交通涵和排水渠，交通涵与左线隧道平面斜交约38m，距隧道拱顶约8．2m；排水渠与右线隧道平面斜

3、交约40m，距隧道拱顶约9．5m。区间隧道与广深铁路平面示意见图l。圈1深圳地铁5号线区间隧道下穿广深铁路示意图根据地质钻探资料，土层从上到下分别为：素填土、砾砂、粉质黏土、全风化角岩、强风化角岩、中风化角岩。2施工技术2．1盾构掘进与运行铁路的相互影响地铁区I’日J隧道下穿铁路时。会相互产生影响，盾收稿日期：2010—08—05构施丁二过程中的地表沉降，会影响铁路运营的安全；而铁路的动倚载，义会影响地铁结构的安全。1)盾构在铁路下通过时，对土体扰动大，造成地表不均匀沉降，使钢轨接头产生轨缝、错牙、台阶和折角，严重影响列车运行安全。2)列车在运行中，对路基土体产生的动应力沿深

4、度逐渐衰减，衰减程度与土层的力学性质以及列车动43中c习’跋z稚赵承志，苏华友：深圳地铁5号线区间隧道盾构穿越铁路施工技术2011年第1期载大小等因素有关，一般认为动应力的影响深度约4—7m。但当基床下部有构筑物时，动应力的传播将发生较大变化。(1)盾构施工引起线路下沉，导致线路不平顺加大轮轨间冲击力，使路基内动应力加大，土体动荷载增加，则作用在地铁隧道管片上的荷载增加，影响地铁隧道的安全。(2)广深线列车行驶速度快、行车密度大，该区段铁路1号～2号线每天有92对动车组，车速为130～150km／h；3号～4号线每天有2&对客车、6对货车，车速为80km／h。车速的提高，同样

5、会加大列车动载的作用，势必引起路基面动应力的增大。2．2加固方案1)为在地铁区间隧道施工过程中，既保证广深线上行驶列车的安全，又保证盾构的施丁安全；并保证在今后地铁长期运营期间产生的结构变形，不致引起广深线的轨道不平顺过大，影响列车的行车安全。2)经有限元计算分析，得到盾构隧道施工过程中，在注浆加固和不加固2种工况下的地表沉降规律(见图2)。图2地表沉降曲线由图可知：不加固时，两隧道顶对应的地表沉降值最大，有2个明显的沉降槽；加固后，隧顶与隧道中间的地表沉降基本相同，未出现较明显的沉降槽，地表沉降最大值为11mill，注浆加固较不加固的地表沉降减小63％。3)为保证铁路正常、

6、安全运行及盾构顺利推进，采取地表加固和盾构隧道内加固的施工方案。在盾构推进前，对穿越的铁路线路进行预加固。2．3加固施工1)图1中B区为旋喷桩加固。在距下穿区域铁路线路两侧各4i处，设4排旋喷桩，桩径为O．8m，桩问咬合0．2m，共2．4m；加固至盾构底板下Im，加固后土体28d无侧限抗压强度q．≥I．0MPa；桩问范围内的路基进行分层跟踪注浆加固。“2)为保证盾构施工时，铁路运营、地铁区间隧道结构的安全，图l中的A区为主加固区，进行分层袖阀管跟踪注浆加固。加固范围为道床下5m至隧道结构顶；在铁路股道两侧4m处，倾斜布设袖阀管注浆孔；注浆材料为水泥一水玻璃双液浆。2．4盾构掘

7、进施工1)广深铁路下方中心线左右两侧各约50m范围内的衬砌，采用配筋加强的钢筋混凝土管片；采用加设注浆孔的衬砌环，根据地面监测情况，在A区进行跟踪注浆加固，注浆范围为隧道衬砌外2．5m；采用缓凝型水泥一水玻璃双液浆，注浆压力控制在0．3～1．0MPa。图3为区间隧道下穿广深铁路段注浆加固图。广深铁路轨面图3隧道下穿广深铁路段注浆加固图(m)2)衬砌管片脱出盾尾后，配合地面量测及时进行壁后同步注浆。根据地面沉降变化，在管片出盾尾2环后进行二次压浆，并根据地层变形监测信息及时调整雎浆位置、压人量、压力值。3