第 6 期（总第 1 期） 2016 年 12 月
午 ® f 威，我
CHINA MUNICIPAL ENGINEERING
No.6 (Serial No. 1)
Dec. 2016
DOI:10.3969/j.issn.1004-4655.2016.06.022
B 音挖轨道交通隧道下穿既有轨交线保护
施工技术研究
海涛
(中铁十四局集团有限公司，山东济南250101)
摘要：以成都轨道交通L5省骨科医院站一高升桥站区间暗挖隧道工程为例，研究对既有成都轨道交通L3施工控
制中的保护技术。介绍深孔注浆加固施工补救措施和既有轨道交通线路应急事故处理方案，降低新建暗挖隧道工 程对既有路线的影响，为后续隧道下穿工程中对既有线路的施工保护技术提供一些借鉴经验。
关键词：暗挖轨道交通隧道；线保护；棚施工；孔注浆
中图分类号：U455.4 文献标志码：B 文章编号：1004-4655 (2016) 06-0069-03
随着城市轨道交通大规模的建设与发展，不可 避免地出现越来越多新建轨道交通线路下穿既有线 路的问题[1_'本文以成都轨道交通L5省骨科医院 站一高升桥站区间暗挖隧道工程为例，研究对既有 轨道交通L3的施工保护技术。1工程概况
成都轨道交通L5 (下文简称“L5”）省骨科医 院站一髙升桥站区间为地下暗挖区间，设计路线下 穿既有轨道交通L3 (下文简称“L3”）区间。现确 定L5下穿L3处节点工程采用矿山法施工。矿山 法隧道采用圆形断面，正洞区间采用A10管棚 和自进式锚杆注浆加固，并用钢格栅对竖井内壁进 行支撑，采用双层挂网喷射混凝土，最后进行二次 衬砌型式，后期盾构空推通过。
L3初步设计阶段考虑在L3与L5交叉点设置 素粧进行地层加固，加固区域共设置60根旋挖粧， 桩径0.8 m、间距3 m、粧深30 m，素桩采用C15 混凝土。盾构通过加固范围时需在掘进过程中破 除素混凝土桩。经现场踏勘及施工放样，L3左线 区间盾构隧道在ZDK22+843.435处与L5的交叉点 处位于农行办事处房屋地下室处，无法采用
素粧加固，另外其余3个交叉点也位于现状房屋下 方，分别为1层砖房、2层砖房及8层砖房。将地 层加固方案调整为洞内预埋注浆进行地层注浆加固 处理，将注浆管预留至轨道结构之上，后期L5施 工过程中，L3仍具备洞内注浆加固条件。L3与L5 平面位置管线见图1。
2轨道交通L3施工保护技术措施
轨道交通L3位于典型的成都砂卵石地层，此 地层为强透水性，透水系数为22 m/d，L5暗挖底 板位于卵石和泥岩交界面，区间底板埋深最大处为 31 m，如何保障暗挖无水施工为本工程重点课题。 L5区间拱顶为密实卵石层，卵石含量>70%，卵 石粒径为2〜20 cm，N120动力触探修正击数为 7〜10击，为对L3线有效保护，在L3投影面下 不允许设置管棚工作室，由于L5、L3为斜交，管 棚需一次打设长度为31m，根据成都管棚实施情 况最大打设长度只有21m，在此地层中打设如此
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收稿日期：2016-08-29
作者简介：海涛（ 1988—），男，工程师，本科，主要从事
市政工程施工和管理。
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海涛：暗挖轨道交通隧道下穿既有轨交线保护施工技术研究
2016年第6期
长度和控制精度的管棚为本工程首例。2.1针对降水工程影响的技术措施
1)
防止降水时抽走卵石层中过多砂粒而对场地周边道 路和建筑产生变形和下沉影响，执行专家评审后的 降水工程安全专项施工方案。
2) 部土体。
3)
区间开挖过程中严格控制超挖。尽少扰动
严格执行专审后的安全专项施工方案。为 围岩，坍塌部位立即挂网喷射混凝土回填密实，做
好标记，及时注浆加固。
4) 5)
严格控制台阶长度。根据隧道尺寸及土体 夯实土体防止格栅及初支结构下沉。区间
自稳性，合理分配上、下台阶高度，及时封闭成环。严格控制降水井滤料粒径。对外填砾料均
匀且保证厚度，选用粒径5 ~ 10 mm砾石。3) 采用80 |xm滤布网缠绕，使正常抽水时达 到粗砂含砂率< 1/100 000。
4)
根据地勘资料合理选用降水井管。降水井
管在含砂层采用盲管，在卵石地层采用滤水管。布 置方式为：最底1根放置盲管，其上透水层采用滤 水管6根，其余采用盲管。2.2针对管棚施工影响的技术措施
1)
优化管棚设计参数与施工方案。以少扰动土 体为原则，调查选用低扰动管棚钻机、小直径管棚 材料。管棚采用A108管棚，壁厚6 mm，外插角严 格按照管棚方案中角度控制，环向间距为300 mm， 注水泥浆。
2)
在区间施工中精确测设管棚孔位与打设度。设置导向管以保证管棚打设精度，防止管棚破 坏既有L3结构，标明孔位编号，按顺序孔位打设。
3)
及时对管内及管外环状间隙进行充填。单
孔打设验收合格后，采用10 mm厚铁板进行封 孔，在封孔板上安装注浆阀门，再通过注浆阀门 按1 : 1注入水泥浆，注浆时确保注浆压力稳定 在0.8 ~ 1.0 MPa达20 min后才能停止注浆，必 要时进行二次补注浆。
4) 采用自动监测系统及时反馈监测数据。注
浆过程中，用自动监测系统及时反馈监测数据指导
施工。
2.3针对暗挖区间影响的技术措施
1)
按步序要求随开挖随支护。严格遵循超前、严注浆、强支护、短开挖、早封闭、勤量测” 的施工原则，每开挖步长不超过格栅间距。格栅安 装完成后尽早喷射混凝土，及早封闭，减少土体暴 露时间。
2)
按设计要求打设超前自进式锚管。锚管间距
300 mm，外插角15。~ 25。，管内注水泥-水玻 璃双液浆，注浆完成的管口用棉纱封口防止浆液外 溢，保证每根锚管注浆饱满，以加固下循环隧道拱
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导洞开挖过程中上台阶格栅拱脚处必须夯实土体， 并下垫5 cm厚木板，严格打设锁脚锚管并全长注 浆，防止格栅及初支结构下沉。
6)
区间各个导洞封闭成环后及时跟进回填注
浆。对于正常部位，为保证注浆扩散范围，浆液水 灰比不宜太大，具体比例依据地层确定，采取小水 灰比大注浆量的原则进行施作，控制好注浆量和注 浆压力。对于坍塌部位增大水灰比，必要时注水
泥一水玻璃双液浆。
7)
采用信息化施工。通过自动监测系统及时
反馈监测数据，并绘制位移-时间和位移速率- 时间曲线，对数据进行回归分析，推算最终位移值， 确定曲线变化规律以此指导施工。
3
深孔注浆加固施工补救措施
在L5高升桥工区现场准备一套深孔注浆设备 及材料，若回填注浆不能控制L3隧道结构持续变 形，立即采取深孔注浆方式对L5拱顶土体进行加 固。此套设备具有轻巧灵活、方便移动、容易操作、 施工速度快等优点。
根据L3变形情况，以确定注浆加固的部位， 随时从地表向下对L3隧道两侧或拱部土体进行加 固注浆，也可在L5已完成隧道内对L3隧道下方
土体进行注浆加固（见图2)。操作平台
图2深孔注浆加固示意图
角“管
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3.1深孔注浆施工
WSS深孔注浆工法是一种定压、定量、定向 的地层加固工法，可用于各种类型地质加固处理及物及构筑物沉降与倾斜的定向抬髙及纠偏等施工。 WSS工法注浆工艺流程图见图3。
3.2加固原理
1)
注浆达到一定压力后，在注浆孔周围产大小泡体，随着压力不断增加，在浆液泡体上方的 土体会产生一个圆柱体，从而改良土体物理指标。
2)
注浆是在不改变地层组成的情况下，使颗粒 间空隙充满浆液并使其固结，达到改良土层性状的 目的。3.3现场施工
采用深孔预注浆工法分段后退式注浆工艺。注 浆孔采用水平钻机打设，注浆采用喷射式，扩散半 径约1.5m，注浆压力保持0.8 ~ 1.5 MPa,随时注 意地层情况，及时调整注浆参数。
每孔打设深度依据加固地层部位确定，为防止 破坏L3结构，其打设长度和角度都必须严格控制， 并严格控制注桨压力。4 L3应急事故处理方案
4.1 L3变形超控制值应急处理方案
1)
立即停止区间开挖并立即回填注浆。在沉
降还没控制、沉降原因还没清晰、沉降控制措施没 到位的情况下，严禁继续开挖。立即会同业主、监 理、设计及轨道交通公司与有关专家根据现场实际 情况和检测情况实施下一步应急处置方案。
2)
沉降过大主要由于围岩扰动或水土流失重等原因。根据L3自动化检测数据分析确定隧道 变形位移方向和部位，对变形位移部位适当增加注 浆量和注浆压力。若出现隆起则适当减小注浆压力。
3) 地下水多的情况。各类注浆浆液采用早强性 单液浆，保证注浆量，注浆压力控制在0.3 ~ 0.5 MPa。4)
如出现后期沉降继续增大情况，及时进行
二次注浆。暗挖区间通过L3后，如沉降继续增加， 应及时通过预留注浆管进行二次注浆，注浆压力 0.3 ~ 0.5 MPa，必要时采用深孔注浆注水泥一水 玻璃双液浆。
4.2 L3区间结构出现裂缝
在临近L3施工前，首先对L3隧道结构强度 的现状进行全面评估，根据检测结果确定施工控制 标准。加强对隧道结构的检查，尤其管片拼装接缝 状态，对拼装接缝进行跟踪观察，密切注意接缝发 展，对于有明显连续变化的部位要即时进行处理, 具体措施如下。
1)
组织权威部门评估接缝对于结构耐久性和 强度的影响程度。
2)
根据评估结果采取相应处理措施。对于一
般 结构裂缝采用环氧树脂填充措施进行处理；
对于 结构耐久性和强度影响较大的裂缝除采用注环氧树 脂填充外，还需采取补强措施。
3) L3内管片连接情况，在节点位置进行管片 整体连接加固，增强盾构区间的整体刚度。4) 在整个L5下穿L3工程施工期间，对L3进
行远程自动化监测。若L3盾构隧道继变形过大，在 条件允许下，在其内部增设型钢支撑以控制变形。5
结语
随着城市轨道交通的建设和发展，新建轨道交 通线隧道下穿既有线路的情况时有发生。在下穿施 工中大多数采用盾构或矿山法进行施工，但在成都 独特的砂卵石地层和复杂的周边环境采用矿山法下 穿既有轨道交通线路为首次尝试。施工过程中对降 水和管棚效果的验证，进一步奠定工程实施技术经 验的积累，为后续隧道下穿工程中对既有线路施工
保护技术提供一些借鉴经验。参考文献：
[1] SHARMA J S, HEFNY A M, ZHAO J, et al .Effect of large
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