盾构隧道下穿既有铁路站场地基加固探讨

朱 斌

（中铁四局委内瑞拉分公司，安徽 合肥 230001）

盾构隧道下穿既有铁路站场地基加固探讨

朱 斌

（中铁四局委内瑞拉分公司，安徽 合肥 230001）

随着时代的进步和发展，地铁在城市建设中已经相当普遍。地铁带来的隧道穿越问题也越来越严重，地铁下穿既有铁路已经变得越来越普遍，越来越多人开始关注隧道穿越对周围环境所产生的影响。盾构在推进过程中会带来既有铁路土体的下沉现象，这将危及行车安全。相关部门应采取措施避免此类现象的发生，应全面保证在列车运行荷载作用下隧道的结构完整而稳定,具体可采取以下措施。在盾构隧道下穿施工中采取有效的控制措施，盾构下穿过程中加强对既有铁路的监测，实行信息化反馈以确保铁路部门及时及时对线路进行养护，最终保证铁路行车过程中的安全。

盾构；隧道下穿；地基；加固

1.引言

随着时代的进步和发展，城市中地铁越来越普遍，地铁的快速发展使得盾构法在地铁隧道中应用十分广泛。由于盾构隧道下穿施工对原来的铁路地基原土体发生了改变，导致开挖面四周的土体发生扰动现象，引起隧道四周的土体位移，这会带来地表的变形，最终必将导致铁路线的变形，引起轨道的变形和不平顺，进而对轨道基床和结构产生破坏，严重威胁到铁路的安全运行。因此，相关机构和人员应加强对盾构隧道下穿既有铁路线地基加固的研究。

2.关于铁路战场地基加固的相关方法

一般而言，为了防止盾构隧道下穿对既有铁路产生的不利影响,通常做法是在隧道施工作业时及时进行调整,除此之外还应该对原股道进行预加固,主要有扣轨法、桩基加固法、注浆加固法等，下面主要对这三种方法进行介绍。

扣轨法是对既有铁路股道加固时普遍采用的一种方法,它是把横抬梁作为原线路上的轨枕,并将其放置于纵梁上,由于纵梁是主梁,其主要承受由横穿轨传来的荷载并将其转到支墩[1]。扣轨法的轨束承受力比较强,使列车在行车时不易发生开裂、坍塌的现象。扣轨法主要平面布置如下图一所示。桩基加固法是指地基在处理过程中增强部分土体,并在地基中加入加筋材料,由天然地基土体和增强体共同承担荷载的作用。注浆加固法是利用气压、液压或电化学原理,使用注浆管将浆液注入填充到地层中,通过挤密和渗透的途径,把岩石裂隙中的空气、水分排除将其位置占据,最后浆液和原来松散的土粒凝结成一个、防水性高、强度大的新结构[1]。使用注浆加固法优点在不影响行车秩序的同时，利用物理力学性能满足增强线路的稳定性的效果。

图一 扣轨法图示

3.盾构隧道下穿施工中的控制措施

3.1 从盾构机的选择上进行控制

在盾构机的选择上应将以下几方面因素考虑进去。第一，盾构机的选择应结合隧道个黏土层的土质情况。例如，可塑粉质粘土层应选择泥式土压平衡盾构机。第二，盾构机的选择应考虑盾构机的灵敏性，确保盾构机便于纠偏和转弯，以避免施工过程中产生地面沉降。第三，盾构机的配置应能够控制地表同步和二次注浆的实施。

3.2 盾构隧道下穿施工中的安全控制措施

盾构隧道下穿施工中应注意采取正确的安全控制措施，具体可从以下几方面做起。第一，在施工过程中应及时对盾构的施工参数进行调整，并减少盾构时土体的挤密和坍落。第二，使用同步和二次注浆，并减少盾构尾在经过之时隧道四周所产生的空隙，并防止隧道四周土体发生横向位移的现象[1]。第三，对桥涵和前路基注浆时必须加固到位。第四，在盾构隧道下穿施工过程中应对线路进行全程监测,根据监测结果对整掘进施工参数进行优化和调整，做到施工过程中的动态管理。

2.3 加强盾构下穿过程中对既有铁路的监测

在盾构下穿和注浆阶段,应及时对施工过程中的路桥和线路变化情况进行监控和测量，以防止铁路在运行过程中发生安全事故。加强盾构下穿过程中对既有铁路涵洞位移和沉降进行及时监测，并及时将检测结果向项目不进行汇报以方便做出应急措施。主要检测目标有隧道内拱顶下沉量和水平收敛量、线路的几何变化和路基地表沉降数据等[2]。此外，还应对各监测项目进行警报值的设定，并且对相关项目进行的检测应该按照检测方案的要求进行。

3.在盾构隧道下穿施工时确保既有铁路的安全行车

在盾构隧道下穿施工时确保既有铁路的安全行车，具体做法如下，第一，在盾构和注浆加固期间应对列车进行相关限速，以确保铁路的安全行车。第二，严格按照相关规定在盾构期间设置行车减速信号牌，并完善现场防护体系确保行车的安全。第三，定期定时对线路和路桥的变化情况进行监测，当检测项目达到警报值时应及时采取防护措施并立即停止施工[1]。第四，施工过程中的应防止施工设备、机械、人员进入铁路限界。

结论

地铁的快速发展使得盾构法在地铁隧道中应用十分广泛。但是由于盾构隧道下穿施工对原来的铁路地基原土体发生了改变，会诱发开挖面四周的土体发生扰动的现象，引起隧道四周的土体位移，严重威胁到列车的安全运行。因此，相关部门应在盾构隧道下穿施工时加强对既有铁路站场地基加固，全面保证在列车运行荷载作用下隧道的结构完整而稳定,对铁路线路在推进前进行预加固，并在盾构隧道下穿施工中采取有效的控制措施，盾构下穿过程中加强对既有铁路的监测，实行信息化反馈以确保铁路部门及时及时对线路进行养护，最终保证铁路行车过程中的安全。

[1]刘建,盾构隧道下穿的影响,华东交通大学学报[J]．2006.

[2]周波,盾构法隧道施工应用研究,中国建筑[J]．2012.

U445

B

1007-6344（2015）04-0215-01

朱斌（1987.6—）男，汉，本科，主要从事铁道工作技术专业。