隧道下穿施工对既有线路影响探究

何兴武

摘要：在城市不断发展的过程中，较多的交通工程在城市当中得到了建设。其中，地铁可以说是现今城市发展当中的重要工程类型，需要能够在建设中做好控制。在本文中，将就隧道下穿施工对既有线路影响进行一定的研究。

关键词：隧道下穿施工；既有线路；影响

1 引言

地铁是现今城市交通建设当中的重要组成部分，在地铁发展的过程中，也使得城市地下隧道具有了网络化以及规模化的特点。而对于很多城市来说，其在地下交通修建时缺少系统的规划，同时受到建筑影响，如果在有限的空间当中修建隧道，则可能会对既有线路产生一定的影响。对于该种情况，即需要能够做好影响情况的把握，以针对性措施的应用做好问题处理，保障工程的高质量建设。

2 影响因素分析

2.1 既有隧道对施工影响

在隧道下穿施工前，既有隧道在建设当中将对周围地层形成扰动，并因此使土体在应力场方面产生较大的变化，同时高铁既有隧道同周边物理力学性质也具有较大的差别，该种情况的存在，也将影响到周边地层应力场。通常来说，周围土体同既有隧道在接触面变形方面具有较为协调的特点，同周边土体相比，隧道结构具有更大的强度，对此，既有隧道的存在，也将会对地层位移场以及应力场产生一定的影响。

2.2 地层扰动影响

同传统盾构开挖施工不同，盾构下穿施工中，其初始状态为既有隧道开挖完成后达到的稳定状态。对于新建盾构隧道，其隧道变形、地层固结、推进、开挖等过程中都将对地层形成扰动，因此使地层出现位移。对此，在既有隧道盾构下穿施工中，对于具有稳定状态的地层，受到新建盾构变形结构、地层固结等方面的制约，最终状态将趋于稳定。

2.3 盾构施工对既有隧道影响

在盾构下穿施工中，将影响到地层的位移场，向着既有隧道传递，并因此使隧道区域的水土压力、地基反力等因此发生变化，并因此使高铁地层结构、既有隧道同时形成倾斜、环向隧道断面以及水平隆沉位移等情况。当纵向、环向变形同变形极限相比较高时，则将因此对高铁既有结构的安全与功能产生影响。对此，在实际下穿既有隧道施工时，即需要能够满足以下要求：首先，保证周边地层运行情况处于合理范围当中，在避免既有隧道发生变形情况的基础上保障隧道结构安全。其次，在隧道变形沉降方面，要对线路安全运行需求进行满足。同时保障隧道盾构施工安全。

3 施工控制措施

3.1 下穿前控制

在盾构下穿施工前，需要能够对下穿当中可能产生影响的区域进行充分考虑。在相关规定当中，虽然已经具有了具体的范围，但也需要能够做好对应的准备工作：第一，对下穿前盾构施工相关实践进行总结研究，对土层穿越地质情况以及施工参数进行确定。在监测盾构施工阶段数据的基础上做好参数控制，保障施工参数具有合理的特点；第二，要对盾构机械设备进行维护、检查，联系相关部门对隧道施工安全情况进行评估，以此为基础对控制制度标准进行制定。

3.2 下穿时控制

在盾构下穿过程中，为了能够对隧道结构变形情况进行控制，即需要能够对下穿施工相关影响因素进行降低与排除，包括有注浆量、土舱压力以及同步注浆压力等，在同以往盾构施工经验总结的基础上做好科学措施的制定：第一，对盾构下穿施工土舱压力进行科学的控制，对不平衡土舱压力以及开挖面水土压力进行降低。根据相关资料，当盾构达到限制范围后，即需要能够对土舱压力加强控制。具体来说，可以对1.1倍静止土压力进行应用，同时通过刀盘转速以及排土速度的控制实现土舱压力的控制。同时，需要联系地层穿越情况改良土体，如可以将泡沫剂以及膨胀土加入到其中，以此对土体流塑形进行改变；第二，需要对同步、二次注浆措施引起重视，对盾尾脱空以及工后沉降情况进行避免。在实际控制中，注浆压力以及注浆量是控制当中的重点，具体来说，可以选取竖向静止水土压力值在1倍以上的注浆压力，在科学控制的情况下避免隧道既有结构隆起，增加地层扰动。对于浆液质量以及同步注浆量，也需要能够加强控制，对具有较好和易性、较高强度以及较好泌水性的浆液材料进行应用，及时进行压注，保证压注的均匀性，对存在的空隙及时补充。之后，根据变形监测情况对注浆量以及注浆参数进行调整，根据监测情况调整二次注浆；第三，对后续沉降威胁进行降低，对盾构隧道管片强度进行增强，做好管片组装控制，保证其具有较高的精度，降低管片变形威胁。之后，根据隧道既有结构变形情况进行二次补充注浆；第四，在下穿中，也需要同时应用其余施工措施，如对地层进行合理监控测量，对原构隧道同既有隧道间关系进行监控等。

3.3 地层加固措施

高铁既有隧道、盾构隧道在具体下穿施工中，地层变形可以说是使隧道结构发生变形情况的关键因素。在该种情况下，在施工中即需要能够有针对性的做好周围地层的加固，做好对应措施的应用，如超前注浆加固以及二次深孔注浆。从效果角度来说，这两种加固方式所具有的差别不大，从机理角度而言，二次注浆控制盾构施工沉降更符合该类施工，且在技术以及经济方面具有较高的优势。同时，在实际注浆加固工作开展中，需要能够确定注浆范围，保障加固效果。

3.4 洞顶加固措施

在隧道施工中，要通过管片注浆方式控制穿越施工区域影响。具体来说，可以在同隧道中心线10m位置，每隔两环对对称管片腰部注浆进行应用，在10-50m内，则可以间隔4环管片腰间注浆处理。在单个注浆断面作业中，需要同时应用两套注浆设备注浆处理。同时，需要在此过程中做好情况把握，如区域地层具有较好的渗透性，则可以对打开式注浆措施进行应用。而如果地层较为软弱、渗透性不强，则可以应用钢花管注浆处理，严格按照作业要求施工，保障该项活动的顺利进行。

3.5 对接结构调整

在实际施工中，如地下强結构在后期浇筑，在施工中同原车站在刚性连接方面存在不足，在具体施工中则将因此对维护结构水平位移产生不良影响。在具体施工中，为了避免在施工中因土体移动使对接位置形成不均匀沉降，即需要能够积极做好对接部位调整，加强基坑变形问题控制，以此保障施工活动的顺利进行。除了该措施外，可以在施工中对开挖断面进行减少，将其分解成一定数量的小断面，进一步降低施工对环境的影响。

4 结束语

在我国交通事业不断发展的过程中，较多的地铁工程在城市中得到了建设，有效的提升了当地的交通水平。在上文中，我们对隧道下穿施工对既有线路影响进行了一定的研究。在实际地铁隧道施工中，即需要能够对施工区域环境以及既有工程进行充分的考虑，结合实际做好技术应用，从多方面入手加强施工控制，最大程度降低下穿施工对既有线路的影响，保障工程的高质量完成。

参考文献

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（作者单位：湖南路桥建设集团有限责任公司）