盾构近距离穿越既有隧道施工技术研究

　　[摘要]文章以沈阳地铁10号线中松区间左线上穿既有2号线隧道为背景，探讨盾构法施工穿越既有隧道结构的施工与监测技术措施，以期能为相似施工项目提供参考。

　　[关键词]盾构;近距离穿越;既有隧道;施工技术

　　沈阳地铁10号线中医药大学站至松花江街站区间基本位于崇山东路下方，线路出中医药大学站后沿崇山东路东行，上跨既有2号线崇岐区间后到达松花江街站。中松区间隧道为标准单洞单线圆形断面，穿越位置距离中医药大学车站23m。崇岐区间为标准单洞单线马蹄形断面，采用矿山法施工，复合式衬砌;既有2号线区间标准段二衬厚度350mm，初支250mm，人防段二衬500mm，初支300mm。穿越段中松区间左线隧道与既有2号线崇岐区间右线疏导垂直间距0.176m。

　　1上跨位置管线情况简介

　　中松区间左线上方沿线路方向存在DN900/DN1200铸铁给水管，埋深2.48m，距离盾构隧道顶部2.72〜3.38m。DN200铸铁燃气管埋深1.85m，距离盾构隧道顶部3.9m。

　　1.1监测目的

　　由于既有隧道变形与盾构掘进的相对位置密切相关，盾构小角度穿越时对既有隧道沉降影响较大。及时调整盾构掘进参数可以有效控制隧道沉降，故在穿越过程中应把监测数据及时反馈给施工控制方，以便及时调整土压力和注浆量，从而控制下部既有隧道的变形[1]。

　　多次穿越同一既有隧道时，不仅要加强对既有隧道的监测，同时也要对新建隧道进行变形监测，以便及时根据监测数据调节施工参数，防止既有隧道产生过大变形。通过监测数据分析总结沈阳地铁10号线中松区间隧道近距离上穿地铁2号线时对既有线沉降的影响规律，及时调整土仓压力、注浆量等掘进参数，确保施工安全。

　　1.2监测依据

　　(1)沈阳地铁10号线中医药大学站至松花江街站施工设计文件、一级风险源专项设计文件;(2)沈阳地铁10号线中医药大学站至松花江街站区间上跨既有线安全评估报告;(3)GB50911-2013《城市轨道交通工程监测技术规范》;(4)GB50308-2017《城市轨道交通工程测量规范》;(5)GB50026-2007《工程测量规范》;(6)JGJ8-2016《建筑变形测量规范》;(7)《沈阳地铁工程监控量测管理办法》;(8)国家现行的其他测量规范、强制性标准等。

　　1.3监测项目[2]

　　(1)盾构开挖面巡视;(2)地表沉降;(3)管片结构竖向位移;(4)管片净空收敛;(5)轨道结构(道床)竖向位移，轨道静态几何形位(规矩、轨向、高低、水平);(6)地下管线沉降;(7)既有2号线自动化监测。

　　1.4监测措施

　　根据上述规范及文件要求，中松区间上跨既有线区段监测实施方式为：10号线中松区间为人工监测;2号线崇岐区间为自动化监测辅以人工监测复核。具体监测项目及对应的监测方式、监测点位布置。

　　1.5监测控制指标

　　根据设计图纸及相关规范要求，穿越段结构自身风险等级为Ⅰ级，环境风险等级为Ⅰ级。因此，穿越段监测等级为Ⅰ级。

　　2区间监测点布设

　　建筑物沉降监测点布置在建筑物沉降变化量大的位置。穿越段地表沉降监测断面垂直隧道轴线布置，其中测点布设为横断面间距5m，每个断面布置9个测点，对称于隧道轴线。

　　3既有2号线崇岐区间自动化监测

　　本项目施工直接影响地铁2号线崇岐区间长度约为21m。根据既有线结构情况，隧道施工主要影响区内每隔5m布设1个监测断面，其他部位每隔10m布设1个监测断面，于既有线变形缝两侧增设2个监测断面，上、下行线各布设16个监测断面，共计32个监测断面。

　　3.1监测周期

　　根据工程施工组织设计，本项目监测周期为盾构临近2号线崇山路站至岐山路站区间前15天开始，至盾构上跨既有线施工完成为止，穿越段施工时长为1个月，其余时间进行人工监测。

　　3.2监测对象、项目与频次

　　在施工过程中，采用测量机器人对工程施工影响范围内既有地铁车站结构、道床进行全自动化监测，同时采用人工监测进行检核。

　　3.3监测控制指标

　　监测控制值、预警值根据沈阳地铁集团有限公司运营分公司技术文件《线路检修规程》中相关要求及设计图纸要求就高标准执行。通过采取自动化监测与人工监测相结合的方式，上跨段各监测项目的监测点变形速率、累计变化量均未达到控制值，累计变化量、变化量最大的监测点位情况。

　　4结束语

　　通过以上措施对穿越段实施监测，各项数据显示均在控制值范围内。自动化监测系统与人工监测相结合的方式，应用于沈阳地铁10号线中松区间盾构隧道垂直上穿既有2号线崇岐区间隧道工程，确保了监测数据的可靠性，获得了盾构推进过程中既有结构的变化规律，监测信息和监测成果作为指导盾构掘进参数调整的依据，及时有效地保证了沈阳地铁10号线上穿既有2号线崇岐区间隧道和周边环境的安全。

　　[参考文献]

　　[1]胡群芳,黄宏伟.盾构下穿已运营隧道施工监测与技术分析[J].岩土工程学报,2006,28(1):42-47.

　　[2]盾构超近距离穿越地铁运营隧道的保护技术[J].地下工程与隧道,2000,3:2-6.

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