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盾构近距离下穿既有地铁线路施工方法

浅析

摘要：盾构施工工法以其高效、对环境影响较小、适应范围较广的优点被广

泛的应用于地铁及地下管廊施工。盾构法施工场地，大多位于建构筑物稠密地区，

周边环境复杂、狭小，施工场地条件有限，设计线形多数会穿越建筑物，对施工

风险控制要求严格。本文以沈阳电力隧道四区间盾构区间下穿既有地铁一号线为

例，主要阐述了盾构下穿既有地铁线路施工工艺方法。

关键词：盾构施工；下穿既有地铁；施工方法

1引言

随着经济的发展，城市常驻人口不断增加，城市交通发展迅猛，各区域对地

铁及市政管廊的需求逐渐增大，盾构施工工法得以在地铁及地下管廊工程领域大

放异彩。

近年以来，盾构施工下穿建筑物和既有地铁线路产生的沉降以及施工安全性

问题越来越多。因此，在盾构施工过程中，盾构掘进下穿既有地铁线路对原有地

铁的影响问题得到了各方面的显著关注。因此，进行如何降低盾构施工对原有地

铁影响的探究，研讨施工过程采用何种施工方法，对提升盾构施工的安全稳定性

是有研究价值的。

图1.1电力隧道下穿既有地铁线路图

本文以沈阳盛京~滂江220KV电缆线路工程4区间（5号盾构井~4号盾构井）

盾构隧道下穿沈阳地铁1号线滂江街站~黎明广场站为工程背景，进行降低盾构

下穿地铁对原有地铁影响的研究。研究结论可以为本工程以及今后类似工程的设

计施工提供技术指导和理论支撑。

2工程概况

本段电力隧道位于沈阳市大东区，四区间起终点里程区间长度905.936米，

主体隧道采用盾构施工，覆土深度12.5~23.1米，最大坡度28.8‰，最小坡度

22.75‰，最大曲线半径1000m，最小曲线半径300m。区间结构型式为盾构区间

标准断面，区间结构采用预制管片拼装而成，预制管片衬砌参数：内径5400mm，

外径6000mm。

盾构下穿的既有地铁线路为双向隧道，区间暗挖段断面为马蹄形断面，线间

距由13m逐渐变为7.945m，暗挖段最小覆土厚度5.10m，最大覆土厚度11.29m，

地铁隧道底板标高约为30.8米，电力隧道顶板距离既有地铁区间竖向距离为

5.4m。电力隧道在穿越前到达缓和曲线，电力隧道以缓和曲线穿越既有地铁。

图2盾构穿越1号线滂江街站~黎明广场站区间平面图

3盾构下穿地铁重难点分析

1、盾构下穿既有地铁线路过程中，盾构顶部距离地铁结构底部净空仅有

5.4m的距离，且在该段电力隧道设计轴线为22.75‰下坡转向28.8‰上坡转换缓

冲段，在富含水的圆砾不利地层中确保盾构正常施工，控制地铁线路内道床结构

沉降与不均匀沉降、轨道沉降变形、道床与结构的剥离度等控制指标在控制范围

内，并保障既有地铁安全运营是施工的重点。

2、穿越段地下水位在隧道拱顶以上9.1~11.5m，地下水位较高，含水土层渗

透性较强，在掘进过程中易出现螺旋机喷涌问题，如何防止该问题并控制好出渣

量是施工的重点。

3、渣土改良的成功与否直接关系到盾构施工过程中能否正常出土，在富水

的圆砾地层中，若经改良的渣土的流塑性不能保证盾构正常排土，则可能导致刀

盘过快磨损，甚至造成盾构无法正常推进。因此，确定合理的渣土改良方式是盾

构施工的重、难点。

4盾构下穿地铁施工工艺

1、在穿越地铁段前设置试验段，根据变形控制指标，监测地面变形，对盾

构施工参数进行实验，确定穿越时的掘进参数。

2、调查1号线区间隧道施工资料及区间隧道裂缝、漏水情况。盾构穿越前

应对1号线区间隧道的变形情况进行预先监测，查明现状并做好原始记录。在1

号线区间隧道布置沉降监测点并加强监测，为及时反应现有地铁沉降数据，指导

现场实际施工，采用自动化监测技术对穿越地铁段进行监测。

3、使用克泥效工法以及二次深孔注浆辅助措施，降低盾构掘进对周边土体

的影响。

4、严格控制掘进参数，避免发生大幅度波动；要求同步注浆及二次注浆严

格控制注浆压力，且应根据1号线区间隧道变形监测结果随时进行调整。

5、在盾构下穿1号线区间隧道过程中，要求发现异常情况必须及时通知盾

构司机并采取相应措施，必要时应停止掘进并进行土仓保压，减少对地层的扰动。

6、在进入下穿影响区之前对盾构机进行全面检修，避免在影响区内停机。

5施工工艺技术分析

5.1设置试验段

为确定