建筑施工·第43卷·第2期 265
富水砾卵石地层中盾构下穿地铁隧道的施工控制技术
许剑波 苏长毅 李子硕 刘灿光
中建三局基础设施建设投资有限公司 湖北 武汉 430073
摘要： 武汉大东湖深隧工程在富水砾卵石地层中下穿武汉地铁4号线，给盾构施工带来了很大的风险，并对盾构施工提
出了更高的要求。以此为例，将盾构下穿施工分为试验段、穿越前、穿越中、穿越后4个阶段，并对盾构参数进行精细
化控制，同时采取自动化监测手段，有效控制了对地层的扰动，保证了地铁4号线的安全运营。
关键词： 富水；砾卵石；下穿运营地铁；盾构参数；自动化监测
中图分类号：
T U 99 文献标志码： A 文章编号： 1 004-1 001(2 021)0 2-0 265-0 3 DOI： 1 0.1 4144/j. c nki. jz sg .2 021.0 2.0 31
Construction Control Technology of Shield Tunneling Under Crossing Subway
Tunnel in Water-rich Gravel Stratum
XU Jianbo SU Changyi LI Zishuo LIU Canguang
CCTEB Infrastructure Construction Investment Co., Ltd., Wuhan, Hubei 430073, China
Abstract: Wuhan Dadonghu deep tunnel project in water -
rich gravel stratum shall under pass through Wuhan Subway
Line 4, which brings great risks to shield construction and puts forward higher requirements to shield construction. Taking
this as an example, the shield under crossing construction is divided into four stages: test section, before crossing, during
crossing and after crossing, and the shield parameters are finely controlled; at the same time, automatic monitoring
means are adopted to effectively control the disturbance to the stratum and ensure the safe operation of Subway Line 4.
Keywords:
w ate r- ric h; g ra ve l; u nd er c ro ssin g o p era tio n s u b w ay; s h ie ld p ara m ete r; a uto m atic m onit o rin g
市政工程 MUNICIPAL ENGINEERING
罗区间（图1），交角为80°。2 #—1 #区间全长2 261 m，隧
道 底埋深为27.7 ～ 33.6 m ， 采用外径3.9 m 、 内径3.4 m 、 厚
2 50 m m的 C50预 制混凝土管片结构。
罗家港 沙湖港
深隧
地铁4号线铁罗区间地铁4号线铁罗区间
图1 区间下穿关系平面
下 穿区段位于沙湖港下，水深约2 m ， 地铁覆土深度
为 3.4 m ， 深隧覆土深度为22.3 m ， 地铁隧道外壁距深隧结
构 外壁垂直距离12.9 m （ 图2） ，下穿前后盾构机在中风化
泥 质细粉砂岩、强风化泥质细粉砂岩和砾卵石中掘进，其
中 穿越砾卵石地层长度为1 3 00 m 。
2 深隧下穿地铁隧道影响分析
在 盾构下穿前，对深隧施工影响进行安全评估。通过
建 立模 型数 值模 拟施工 工况进 行有限 元分 析， 如图 3所 示。
计 算结 果显 示： 污水深 隧工程 隧道掘 进施 工前 后， 地铁 4号
线 铁罗区间隧道竖向位移变化较小，隧道的轴力、弯矩和剪
随
着城市化进程的加速，地下空间得到进一步的开发
利 用。在地下隧道施工过程中，不可避免地会遇到与既有
运 营地铁线路产生相互交叉的情况。在盾构下穿过程中，
一 旦操作不当，就有可能导致既有地铁隧道沉降，进而影
响 地铁列车行车安全。因此，寻找合理有效的办法控制地
层 沉降或隆起，减少盾构掘进过程中对既有地铁线路的影
响 十分有必要
[1-5 ]。 本文重点研究了盾构下穿过程中采用的
施 工技术控制要点，分析了下穿过程中的监控量测数据，
可 为今后的类似工程提供借鉴。
1 工程概况
武 汉大东湖核心区污水传输系统工程主隧全长
1 7.5 k m ， 包含9个 盾构区间，其中2
#—1 #区间（以下简称
“ 深 隧” ）在 罗家 港和 沙湖 港交 汇处下 穿武 汉地铁4号 线 铁
基金项目：中建三局集团有限公司科研项目
（ CSC EC 3B -2 019-0 4） 。
作 者简介：许剑波（1988— ），男，本科，工程师。
通 信地址：湖北省武汉市东湖高新区高新大道799号 中建
科 技产业园总部大楼中建三局基础设施公司11楼 技术中心
（ 430073） 。
电 子邮箱：775387932@ qq.c o m
收 稿日期：2020-0 9-1 1
2021·2·Building Construction 266
许剑波、苏长毅、李子硕、刘灿光: 富水砾卵石地层中盾构下穿地铁隧道的施工控制技术
①3淤 泥③1黏 土③2粉 质黏土③5粉 土、粉质黏土与粉砂 互层
④2粉 细砂
砾卵石
强风化泥质细粉砂岩
渠底17.9 1 m
地铁4 号线
深隧
6 m 3.4 m
12.90 m
8.4 m
水 位17.9 1 m
图2 区间下穿关系剖面
力 无 较大 变化 。评 估结 论为 ：深 隧规 范化 的施 工对 地铁 4号
线 隧道影响较小，在可控范围内，不影响地铁的安全运营。
图3 数值模拟计算网格
但 隧道穿越地层位于透水性强的砾卵石层，施工过程
中 极易引起地层扰动，同时穿越区地表为港渠水体且存在
原 地铁4号 线施工的上覆顶板，原设计MJS （ 全方位高压
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