3洞小净距隧道群近距离下穿既有地铁施工技术研究

摘要：针对小净距隧道距暗挖工程近距离下穿既有地铁线路、建筑物等重要构造物，依托广东省深圳市皇岗口岸3洞小净距隧道群下穿既有地铁DK35+170-DK35+420项目，介绍上下台阶法施工、双侧壁导坑法施工和格栅钢架焊接形成对拉锚杆施工技术，通过改进施工方法降低对既有构造物扰动，对既有隧道和新建隧道结构变形和地层损失率规律分析，形成了3洞小净距隧道群下穿既有地铁技术施工体系，并为相似隧道下穿工程提供工程经验和技术指导。

关键词：三洞小净距隧道群下穿施工变形特征控制措施

ResearchontheConstructionTechnologyof3-HoleTunnelGroupswithSmallIntervalstoCloselyTunnelThrougExistingSubways

XIALi

RailTransitEngineeringCo.，Ltd.，ChinaRailway19thBureauGroup，Beijing，100000China

Abstract：Inview oftheundergroundexcavationprojectoftunnelswithsmallintervalstocloselytunnelthroughexistingsubwaylines，buildingsandotherimportantstructures，thispaperreliesontheDK35+170-DK35+420projectof 946ce68a689ef94842d4e0d8dc80aeb15b57b5867818e6bbce26be817b80b195;the3-holetunnelgroupwithsmallintervalstotunnelthroughtheexistingrailwayattheHuanggangPortinShenzhen，GuangdongProvince，introducestheconstructionofthebenchingtunnelingmethod，theconstructionofthetwoside-wallpilottunnelmethodandtheconstructiontechnologyoftheweldingofthegridsteelframetoformthecrossanchor，reducesthedisturbancetoexistingstructuresbyimprovingconstructionmethods，analyzesthelawofthestructuraldeformationandtheformationlossrateoftheexistingtunnelandthenewly-builttunnel，andformsatechnicalconstructionsystemfor3-holetunnelgroupswithsmallintervalstotunnelthroughtheexistingsubway，whichprovidesengineeringexperienceandtechnicalguidanceforsimilartunnelingprojects.

KeyWords：Three-holetunnelgroupwithsmallretervals;Tunnelingconstruction;Deformationcharacteristics;Controlmeasure

随着城市建设日趋完善，地铁隧道下穿既有地铁和建筑物情况增多。近距离下穿既有路线施工难度大，主要原因是隧道开挖过程中，地层变形导致周边压力变化，影响既有路线安全。国内学者对如何采用科学方法减少此类施工风险进行了研究。王体广[1]采用临时仰供措施和深孔注浆，实时监测并控制了桥梁沉降。黄德中等人[2]采用离心模型和现场监测，分析了开挖对既有地铁隧道和新建隧道位移变形的影响。陈志勇[3]基于监测和数值模拟，分析了地铁隧道下穿既有铁路隧道位移和支护变形影响规律。张治国等人[4]通过Pasternak地基模型和能量变分法建立的既有隧道变形模型，分析考虑地基剪切变形及渗漏影响，得到更贴近实测数据的结论。李雪等人[5]采用数值模型计算PBA工法和双侧壁导坑法对既有线路和车站的影响，发现管棚加注浆可有效减少影响。曾东洋等人[6]通过深孔注浆、地面跟踪注浆和三维模拟，分析侧穿桥梁对桥基6.8mm沉降影响符合要求，注浆可提高初期支护力和形成承载力，解决桥梁使用安全问题。

1工程概况

皇岗口岸站暗挖下穿地铁７号线，新建左、中、右3条路线。左、右为单洞单线，中线为单洞双线。暗挖隧道主要穿越VI级微风化花岗岩，局部Ｖ级中风化花岗岩，最小距离4.225m。

2工程难点与风险分析

2.1下穿7号地铁概况

新建隧道下穿既有隧道7号线，衬砌混凝土强度等级C50，抗渗等级一，隧道衬砌厚度300mm。

2.2新建地铁隧道概况

2.3主要工程难点

（1）3洞隧道群施工难度大。为VI级微风化岩，三洞线间距11.026m，易发生支护体系应力突变引发群洞塌方。

（2）近距离下穿7号地铁运营线，施工风险高，技术难度大。易引发地表建筑物沉降开裂和既有路线大范围沉降，须加强预控和过程管控。

3关键技术措施

皇岗口岸站暗挖段主要为微风化花岗岩，不设超前支护。中间双线隧道采用双侧壁导坑法，初支分6室开挖，待初二衬完工且混凝土强度达80%后方施工单线隧道。两侧单线隧道采台阶法，初支分上下2室开挖。最小净距2.5m处设置中空锚杆加固间隙，开挖并切除伸出锚杆与格栅焊接形成对拉锚杆。

3.1左、右线开挖掘进

上下台阶施工

开挖隧道上台阶，对其拱部提供初期支护和临时仰拱；下台阶隧道开挖，下台阶提供初期支护和隧道仰拱，然后进行二次支护，隧道回填，隧道拱墙二次衬砌。

3.2中线开挖掘进

双侧壁导坑法施工

（1）每0.5m循环开挖1号导洞掌子面进行8cm混凝土封闭，初期支护包括初喷4cm混凝土、钢架、锚杆并注浆。

（2）1号洞掘进3～4m后开挖2号洞，进行同样工作步骤。

（3）2号洞掘进后，3～6号洞按同样工序开挖。

（4）6条导洞间距3～4m同步掘进，初期支护每0.5m推进一段。初期支护超5m进行后方5m回填注浆。然后拆钢架进行二次衬砌浇注。

（5）初期支护结构稳定后分段拆钢架，利用模板车进行二次衬砌，每个段单独施工，强度达标准后进行回填注浆。

4结果分析

4.1地层损失率

由图可知，无论是新建隧道还是既有隧道上方地层的损失率都符合Peck位移下降曲线。新建隧道地层损失率为2.647mm，既有隧道上方为2.304mm。由于既有隧道开挖已减少地层压力，因此其上方地层损失率小于新建隧道。

4.2新建隧道和既有隧道变形控制

通过监测发现，新建隧道内部位移为：拱底、拱脚和拱腰隆起；拱肩和拱顶沉降。左右线位移分布相似，开挖影响中线大于其他两线，最大隆起位移为10.422mm，最大沉降位移为6.371mm，符合国家标准。

对既有隧道监测发现：对既有隧道支护结构位移沉降左右呈对称分布，并且最大沉降位移发生在拱底，最大沉降位移为4.353mm，满足国家对既有隧道扰动的位移控制。

5结语

本文以皇岗口岸地铁七号线下穿既有隧道为例，研究使用上下台阶与双侧壁导坑法施工并结合拉锚杆，有效控制地表沉降与隧道支护位移变化，解决了小净距隧道与既有地铁路线间相互扰动问题，为下穿构造物安全提供施工经验与技术指导，对优化施工管理、技术措施及扩展工程实践具重要意义。

参考文献

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• 张治国，程志翔，张孟喜，等.考虑衬砌渗透性的盾构下穿既有隧道纵向结构错台变形研究[J].中国公路学报，2022，35（11）：180-194.
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