地铁区间土压平衡盾构隧道下穿既有河道施工控制措施（论文）.pdf

·26· 地铁区间土压平衡盾构隧道下穿既有   河道施工控制措施 周晓军 （西南交通大学土木工程学院，交通隧道工程教育部重点实验室，成都 610031） 　　 ［摘　要 ］ 针对成都地铁6号线西华大道站至金府站区间隧道下穿既有河道的案例，总结盾构隧道下穿 既有河道施工期间盾构机掘进参数和地层加固的工程措施，采用数值方法对盾构机掘进所引起的地层沉降 和既有河道地层注浆加固效果进行模拟计算，并对盾构隧道施工期间的监测数据进行分析。结果表明：土 压平衡盾构隧道下穿既有河道施工期所采取的土体改良、土舱压力、掘进参数和注浆加固措施是有效的， 保障了地铁双线区间盾构隧道下穿既有河道施工安全与既有河道的正常运行。 　　 ［关键词 ］ 地铁区间隧道；土压平衡盾构法；既有河道；地层沉降；注浆 　　 ［中图分类号］  U 231+.3，TU 94+2 　［文献标志码］  A　　 ［文章编号］  1001-523X（2022）07-0026-06 MEASURES TO CONTROL CONSTRUCTION OF SUBWAY TUNNEL BENEATH EXISTING RIVER BY EARTH PRESSURE BALANCE SHIELD METHOD Zhou Xiao-jun 　　 ［Abstract ］ Aiming at the actuality of subway tunnel by shield driving method beneath existing river on Chengdu metro line 6, the driving parameters of shield machine used to bore the tunnel beneath an existing river and the engineering measures employed to consolidate the river ground are summarized, both ground subsidence induced by construction of subway tunnel by shield driving machine and the effect of grouting the existing river bed are calculated using numerical simulation, and the analysis of site monitoring data is also conducted. The results show that the ground treatment, earth pressure in chamber, driving parameters as well as grouting method used in the construction of the subway tunnel beneath existing river are workable to effectively ensure both the safety of tunnel construction and normal operation of the existing river. 　　 ［Keywords ］ subway running tunnel ；shield driving method by EPB ；existing river ；ground settlement ； grouting 在城市区域新建地铁线路时通常需要穿越或近接 城市中诸如河道、桥梁桩基础等既有建（构）筑物。 而如何控制新建地铁区间隧道在下穿既有建构筑物施 工所引起的地层沉降，保障既有建构筑物和区间隧道 施工的安全，则是地铁建设中需要解决的技术问题。 基于此，针对成都地铁6 号线西华大道站至金府 站区间盾构法隧道下穿既有河道的案例，就区间隧道 下穿既有河道施工期间的安全与地层沉降控制措施进 行分析，总结土压平衡盾构机在下穿既有河道期间的 掘进参数和地层加固等措施，用数值模拟计算方法分 析对地层进行注浆加固措施的实施效果，并根据模拟 计算的结果对河道地层进行加固，对比分析盾构隧道 下穿河道期间的地层与河道沉降值，验证了盾构隧道 施工期所采取控制措施的有效性。 1 盾构隧道下穿河道段施工的掘进参数及其 　 控制 1.1 工程概况 成都地铁 6号线西华大道站至金府站区间 左、右线暗挖隧道采用 ZTE6250 型土压平衡盾构 机进行掘进施工。针对成都地区砂卵石地层，盾 构机刀盘开口率设置为 37% 。区间隧道的左线在 里程 ZDK23+341.29~ZDK23+372 、右线在里程 YDK23+333.262~YDK23+364.6 段分别下穿既有的南 堰河。南堰河河床宽 10 m ，河道深 3.5 m ，河道底板为 模筑钢筋混凝土底板。以里程 ZDK23+348 处的区间隧 道与下穿既有河道段之间的横断面为例，该处区间隧 道和地层以及既有南堰河之间横截面如图 1所示，河 道与既有隧道的空间位置关系如图 2所示。 地铁区间隧道下穿河道段的地层自上而下依次 为： 1第四系松散卵石土，层厚 4.1 m ； 2稍密卵石 层，层厚 2.1 m ； 3中密卵石层，层厚 15.8 m 。下穿段 收稿日期 ：2022-02-27 基金项目 ：中铁二十一局集团有限公司科技研发项目（ 18B-10 ） 作者简介 ：周晓军（ 1969- ），男，青海乐都人，教授，主要研究方 向为隧道与地下工程。 ??[ 建   ?    ~   6    '   发 Construction Technology Building Technology Development ?49? 7期 2?8 · 27· 地层中的地下水位高度约为 6.9 m 。区间隧道轴线与 河道轴线之间的夹角为56°。区间盾构法隧道下穿既 有河道施工期间对河道的影响长度约3 0 m 。    ª￾¡ -K     /9ò¡ -n Yò¡ -n  5!ßE 3ëKÓE 3ëKÓE  
  图1 地铁区间隧道与河道的横截面（m）  
ƒ \!ß!ßE     c 3ëKÓE 3ëKÓE ƒ \!ß!ßE 2 1 3 图2 盾构隧