全断面富水砂层盾构穿越铁路施工参数的设定.pdf

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1、器轨道交通与地下工程TrackTraffic＆UndergroundEngineering全断面富水砂层盾构穿越铁路施工参数的设定李家春1，陆金龙2，徐佩3(1．武汉地铁集团有限公司，湖北武汉430000；2．武汉市市政建设集团有限公司，湖北武汉430023；3．武汉市政_T程设计研究院有限责任公司．湖北武汉430000)摘要：盾构在全断面富水砂层中进行穿越既有铁路施工，需充分考虑、综合分析并合理设定盾构施1_中土仓平衡压力、盾构机m土量、推进速度、刀盘转数、油缸总推力、盾尾间隙及土体改良特性、同步注浆量等相关施_丁参数，确保盾构施1二及铁路运营安全关键词：地铁；盾构；富水砂层；铁路；穿越施工

2、；参数中图分类号：U455．43文献标志码：B文章编号：1009—7767(2015)06—013176—04ParametersSet-upofShieldTunnelingunderExistingRailwayinFullSectionSandAquiferLiJiachun，LuJinlong，XuPei随着我国城市轨道交通建设的飞速发展，盾构隧道穿越既有铁路线的情况越来越多，地层更加复杂多样，合理选择施工参数是控制地表沉降的必要措施。目前，我围关于地铁盾构隧道穿越铁路的施工研究很多，但多见于北、上、广、深等地区。我国幅员辽阔，地质复杂，不同地区的盾构施工有着各自的工艺特点。笔者以华中

3、地区长江一级阶地全断面富水砂层某地铁区间穿越京广铁路为背景，研究分析确定盾构施工各参数及其有效管理措施，以确保既有铁路运营及地铁隧道的施1二安全。1工程概况该工程的区间隧道采用盾构法施工，衬砌采用预制钢筋混凝土管片，错缝拼装。管片内径5400mm，外径6000mm，厚度300mlTl，宽度1500mm，楔形量45mm。管片混凝土强度等级C50、抗渗等级P12。隧道穿越既有京广铁路，风险等级为I级。铁路路基顶宽度约为15．5m，路基高度为4．5m，双线铁路。下穿隧道左线长度约为24m，右线长度约为25m．区间线间距15m；左、右线区间隧道埋深大约为14．3m，隧道拱顶为粉细砂层；隧道与铁路夹角约

4、为71度。区间隧道与京广铁路的平纵面位置关系如图1所示。盾构主要穿越地层上部为③，粉质黏土夹砂层，下部④．粉细砂层、④：粉细砂层。粉细砂层与长江、汉76啼荭笈术2015No．6(Nov．)V01．33a)f而图④：粉细砂b)纵面图图1区间隧道与京广铁路的平纵面位置关系图江水位存在较好的互补关系，水量丰富。长江、汉江水位受洪水季节影响年变幅可达10～20m，除枯水期水位低于+10m外，一年中多数时段高于+10m，而砂质含水层顶面埋深一般在+10～+14m以下，由于江水高水位压力传导具有承压性．承压水头距离汉江越远相对越稳定。承压水测压水位标高一般在18．5～20．0m．年变幅3～4m。2工程技术

5、难点隧道区间过京广铁路穿越地层为④。粉细砂层(隧道埋深约14．3m)，京广铁路路基下为③，粉质黏土轨道交通与地下工程器TrackTraffic＆UndergroundEngineering夹粉砂层，③，、④，均为承压水层，且隧道间最小净距为15m，盾构下穿京广铁路路基风险较大。京广线为南上北下的主要铁路干线，车辆运行密度大．按设计要求沉降不得超过6Rim，这对盾构机的性能及推进参数的控制提出了更高的要求。3国内盾构穿越铁路施工参数国内盾构穿越铁路的案例较多，但形成文章较少，笔者根据相关资料㈣l进行了整理，结果如表1所示。表1国内盾构穿越铁路施工参数4试验段盾构施工参数分析盾构在正式下穿前进行试

6、验段掘进，以取得正确的土压值、注浆量等参数，为安全下穿京广铁路提供保证。取区间第36～85环为掘进试验段，根据每次地面监测数据进行分析，随时调整推进参数。经过试验段逐步试验调整，找出了正确的施工参数，将地面沉降控制在5mm以内，为下穿京广铁路桥提供了有利的数据支持。试验段盾构实际施工参数及土压参数调整值分别如表2、3所示。从表2可知，当推进速度保持在20mndmin以内，同步注浆量控制在6．5in3左右时．盾尾切口地面沉降变化量数值良好，盾构推力也会相应减小。表2试验段盾构实际施工参数表3试验段实际土压参数调整值从表3可知．在试验段实际推进过程中将土压值调整到大于理论值0．20MPa时。可将下

7、穿沉降值控制到最佳。下穿铁路桥风险等级为I级，因此正确的土压设定是安全顺利下穿的关键，需要控制好下穿时的工作面土压应力。依据试验段掘进数据分析，盾构机进入④。粉细砂层后，实际掘进土压值接近于取保值，因此，在下穿京广铁路路基时拟定按取保值实施，如表4所示。表4拟定取保值2015卑第6期(11一)第33巷辛荭故术77器轨道交通与地下工程TrackTraffic＆UndergroundEngineeri