隧道近距离下穿既有线地铁线路安全控制

张军荣 中铁三局集团桥隧工程有限公司，成都 610083

1 引言

随着成都地铁飞速发展以及加快成网计划的实施，成都地铁以天府广场为中心向着四面八方延伸，环线包围的布局模式扩张之后，随之而来的是不同地铁线路的交叉施工安全问题。本文以成都轨道交通8号线区间暗挖下穿成都轨道交通7号线既有线为工程背景，对暗挖隧道近距离穿越既有线地铁线路控制措施不断优化，各项工作合理安排，配合暗挖隧道注浆加固和严密监测沉降数据，通过对监测数值分析探索出一套安全可靠的近距离下穿既有线的施工技术，该技术具有沉降少、地层稳定快的特点。

2 工程概况

成都市成都轨道交通8号线殷家林站～高朋大道站区间隧道下穿7号线，穿越段采用暗挖施工，暗挖段位于神仙树1号风亭组活塞风井与高朋大道站南端头之间，暗挖段与7号线平面呈正交，位于中环路科园大道段下方，如图1。本暗挖段工程场地范围地势起伏平缓，地貌单元为岷江水系一级阶地，高程为498.53～499.08m，平均为498.82m，相对高差0.55m。暗挖隧道拱顶埋深约20m，隧道顶部距离既有7号线区间隧道约为2.3m。隧道拱顶穿越岩层主要有中密卵石层、密实卵石层，围岩等级为Ⅵ级。

图1 暗挖段地质剖面图

3 安全技术措施

3.1 技术措施

结合本工程具体情况，制定了以下安全控制措施来保障既有线安全控制。

（1）降水措施

降水方案将暗挖区间等效于1个条形基坑考虑，基坑尺寸为30×50m，通过计算，暗挖区段布置9口降水井。

（2）洞门及隧道加固

马头门大管棚段，拱部120°范围内，φ108大管棚，L=10m，环向间距0.4m；φ42×3.5mm超前小导管，L=2.0m，间距0.4m（环向）×0.5m（纵向），大管棚与小导管交错布置。下穿7号线段，拱部120°范围内，T76L自进式管棚，L=12m，环向间距0.4m；φ42×3.5mm超前小导管，L=2.0m，间距0.4m（环向）×0.5m（纵向），大管棚与小导管交错布置（图2、图3）。其他区段，拱部120°范围内，φ42×3.5mm超前小导管，L=2.0m，间距0.4m（环向）×0.5m（纵向）。浆液为水泥浆，注浆压力一般为0.5～2MPa。

图2 大管棚示意图

图3 小导管示意图

（3）暗挖隧道CRD法施工

图4 格栅钢架安装图

CRD法是分步开挖、采用人工结合小型机械开挖的方式，见表1。小型农用车运输至竖井口，垂直提升至地面临时存土场。钢架为格栅钢架，间距0.5m，采用Φ22连接筋，环向间距1.0m。每榀格栅设10根Φ42锁脚锚管，锚管长3m，下倾角45°。中隔壁及临时仰拱厚0.25m，喷射C25早强砼支护，全断面沿拱架内外侧设双层φ8钢筋网，网格尺寸150mm×150mm，见图4。

各部开挖支护完毕后，分段拆除临时仰拱，不拆除中隔壁施做防水层（防水保护层）及二次衬砌，待二衬混凝土达到设计强度后，拆除中隔壁。

（4）洞内管棚加固

下穿既有7号线段区间隧道采用T76L自进式管棚超前支护，纵向设置3环，每环长12m，相邻两环之间水平搭接长度不小于3m，管棚环向间距400mm，外插角6～8°，可根据现场实际情况作适当调整。

（5）壁后回填注浆

壁后注浆：壁后注浆管采用Φ42钢花管，壁厚3.5mm，制作成小导管型式，管长1m，间距1.0m×1.0m（环向×纵向），注浆常采用水泥砂浆，其配比为：水灰比=0.5～1.0，灰砂比=1∶2～1∶2.5。

表1 CRD法临时支护参数表

3.2 监测布置

隧道监测项目为：地表沉降、拱顶下沉、净空收敛、地下水位。

地表沉降监测布置见图5、图6。

拱顶下沉、隧道净空收敛采用隧道收敛计（SWJ-IV）/激光测距仪，拱顶下沉测点与收敛变形测点布置在同一断面上，测点埋设时，在隧道拱顶部位埋设1个带挂钩的预制测点，埋设深度约15cm，用早强锚固剂固定。

图5 地表监测点布置

图6 暗挖隧道拱顶下沉测点布置示意图

（1）水位监测

了解降水对周边地下水位影响情况和检验区间施工中降水效果。地下水位监测采用钢尺水位计。

（2）监测控制值及监测频率

表2 监测控制值

表3 监测频率

4 结论

由监测数据可以得出：暗挖隧道穿越既有线7号线时道床、结构竖向位移在开挖初期沉降速度较大，达到0.5mm/d，累计沉降不到-6mm。10d左右稳定。

由监测数据可以得出：暗挖隧道穿越既有线7号线时结构水平位移向暗挖面移动，累计移动最大值为2mm，平均1.3mm。10d左右稳定。

8号线穿越7号线暗挖隧道施工严格按照相关措施进行施工。通过监测数据显示，累计沉降在6mm以内，累计水平位移在2mm以内，沉降稳定时间10d。控制措施效果良好，为后续相同工况的施工提供很好的借鉴作用，为成都地铁加速成网积累了宝贵的施工管理经验。