盾构始发即近距离下穿既有隧道施工探讨.doc

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。 1． 2 工程地质条件分析 ????? 如图 1 所示，2 号线左右线盾构下穿地铁 4 号线时，在 ＜9 －1 ＞ 全风化花岗岩和 ＜9 －2 －1 ＞ 土状强风化花岗岩地层中通过，地铁 4 号线上部为 ＜8 －3 ＞ 硬塑状砾质粘性土，下部为 ＜ 9 － 1 ＞ 全风化花岗岩，＜8 －3 ＞ 地层弱透水性，＜9 －1 ＞ ，＜9 －2 －1＞ 地层遇水软化、崩解。盾构施工时，应控制好掘进工艺和参数，防止上部土体坍塌引起地铁 4 号线隧道下沉。区间范围内地表水不发育。地下水主要表现为第四系孔隙水、基岩裂隙水。第四系孔隙水主要赋存于冲洪积砾砂及残积层砾( 砂) 质粘土层中。基岩裂隙水较发育，广泛分布在花岗岩的中 ～ 强风化带，盾构隧道通过 4 号线地段地下水埋深 3. 0 ～3. 9 m，以空隙潜水为主。 1． 3 工程难点分析 ????? 福田站 ～ 市民中心站区间由于地铁 4 号线距离始发端只有 6. 542 m，施工难度大，工程风险高，施工中容易造成 4 号线隧道沉降超限、地铁停运等不良社会影响。根据运营部门的要求，盾构隧道施工期间，4 号线既有隧道结构位移应控制在 ± 15 mm以内。因此，必须确保 4 号线万无一失。主要施工难点及风险分析如下: ????? 1) 由于地铁 4 号线距离始发端只有 6. 542 m，盾构机还未完全进洞就要下穿，土压建立不起来，容易造成 4 号线沉降超限。 ????? 2) 盾构机在下穿过程中不能进行同步注浆，4号线沉降无法控制。 ????? 3) 盾构机在破除洞门进洞时，容易造成水土流失，4 号线底板下沉超限。 ????? 4) 由于地铁 4 号线底部到 2 号线隧道上方最近距离只有 1. 567 m，盾构机掘进过程中容易造成土体扰动垮塌，4 号线下沉。 ????? 5) 2 号线施工中容易造成 4 号线墙体开裂，出现涌水事故。 2 主要的技术方案和施工措施 2． 1 地面垂直加固 ????? 地面垂直加固主要采用从 4 号线两侧打入的袖阀管注浆加固，以达到支护盾构上方土体的要求。工法如下: ????? 从 4 号线两侧距离 1 m 采用地质钻机钻孔后，将带注浆孔的袖阀管扦入地层，封闭孔口，在监测的前提下，采用静压注浆措施，使水泥浆液在压力条件下较均匀地渗入地层，从而提高地基承载力，降低地层渗透能力，保证盾构机安全通过。 ????? 注浆参数: 水灰比 0. 75 ～ 1. 1，注浆压力 0. 2 ～0. 3 MPa，注浆速度 30 ～ 50 L / min。注浆参数可根据注浆情况进行调整。 ????? 注浆孔布置: 沿