地铁盾构下穿高速铁路高架线变形分析及风险控制探索

2019-08-30王道钢

城市建设理论研究（电子版） 2019年7期

王道钢

苏州市轨道交通集团有限公司江苏苏州 215004

引言

随着经济的逐步发展，城市建设不断拓展，城市与区域间的联系逐渐紧密，人们对于安全且快捷的高速交通具有较强的依赖性，近几年我国投入了较多的人力和财力，进一步发展高速铁路事业。在具体的铁路施工中，盾构法能够有效降低周围环境的影响因素，并且施工较为安全、进程较快，是当前地铁建设中的重要方法之一。

一、盾构法施工引起土层结构产生变形的机理

盾构机能够支撑地层压力，并且在地层中有效推动活动钢筒结构，通过盾构法施工能够以盾构机施工机械进行施工，通过暗挖隧道施工能够降低对于周围环境产生的影响，并且施工快速具有较强的自动化程度也被广泛应用于隧道施工过程中。

盾构法掘进设备能够根据隧道轴线进行开挖，并且及时的排出渣土。结合压力确保地下水和开挖面的压力后，结合千斤顶的推力，不断的向前推进，将拼装机的预制管片拼装，从而在隧道内形成内衬。

盾构下穿高速铁路高架线监测过程中，主要是分析桥梁结构与轨道结构、轨道几何形体、隔离结构、接触网杆等多方面进行分析监测，监测内容可以结合以下表格内容：

二、盾构穿越高速铁路高架线主要风险

由于高速铁路自身的沉降变形较大，会超过结构设计要求，严重影响着整个高速铁路的安全。分析盾构隧道与桥梁结构间的位置关系，发现这部分对于高速铁路变形影响十分明显。所以必须要确保开挖位置能够处于桩基侧面与桩基底部，根据桩基的受力原理，开挖面对于有着极为重要的稳定性影响。（具体资料见表2）（hi为截面的有效高度）

表2 盾构法隧道对周边产生的影响

三、盾构下穿高速铁路高架线的风险控制

（一）盾构穿越高速铁路高架线工程主要风险与影响因素

分析盾构施工穿高架桥的特点以及铁路的运营要求发现，当前盾构穿越高速铁路高架桥主要有以下几种风险：1.由于铁路的沉降变形较大，可能会超出设计要求，严重影响着铁路运营安全。2.铁路桥梁结构安全，但是轨道结构出现变形，已经明显超出运营的相关要求，存在极大的安全隐患。3.地面有较大的沉降，严重影响着周围环境。4.由于地铁在运行过程中对于高架线有着一定的影响，例如新建的隧道在建成运营之后可能会产生长期的影响。

根据盾构施工穿高速铁路高架桥结构分析，穿越工程存在以下几种风险：1.既有结构条件，主要包括轨道结构以及桥梁结构、建筑结构等等，根据自身的条件，对于穿越工程产生不同的影响。2.在施工过程中可能会出现桩基沉降，从而产生桥梁变形，导致轨道不平衡，由于列车在高速运行中严格要求轨道的平稳性。基于此类背景下深入探索盾构隧道下高速铁路高架桥产生的影响，并且有效的进行风险控制，提出科学合理的施工方案，才能够确保列车安全运营。

（二）施工控制

施工过程中存在各式各样的风险问题，为了有效抑制施工环境会对周围产生的影响，有效控制。在施工过程中必须要加强控制，有助于减少影响，例如可以采用主动控制或者是被动控制方法。主动控制主要是调整施工参数，优化施工手段，而被动控制则是保护受影响对象，有效隔离风险的传播途径。例如在盾构近距离桥梁桩基处穿过时应当选择掌子面稳定、结构性能优越，并且能够快速填充的盾构机构，通过采用先进机型，有助于控制对于高架桥梁产生的影响。

（三）监测防护措施

高速铁路不仅要满足占地面积少、高速、高平顺性等众多要求，也应当采用高架限行线路。对于施工过程中较大的影响因素，必须要结合轨道进行专项防治，对轨道进行防护的重要原则是确保范围内结构稳定，应用钢扣件调整能力，有效调整轨道，进一步保障地铁安全运营。例如：在施工之前必须要结合工程的具体情况做好风险识别以及施工准备工作，在施工过程中科学合理的予以控制，有效进行风险监控。在施工之后加强善后工作，能够对潜藏的风险进行跟踪和排查，切实做好工程风险控制，能够确保高速铁路的安全运营，进一步保障人民群众的生命财产安全。