身份证号码：43290219710704XXXX 广东深圳 518000
摘要：随着城市地铁建设渐入规模，越来越多的地铁建设将面临多次穿越既有地铁线路的问题，这是新线建设中等级最高的风险工程之一。本文选取了深圳地铁10号线矿山法+盾构空推技术下穿地铁1号线地铁车站这个案例，研究了矿山法+盾构空推技术下穿既有线地铁车站施工过程中采用的施工技术，分析了下穿过程中监控量测数据及既有线损伤情况，总结出了矿山法+盾构空推下穿过程的关键技术。本文可以为以后的地铁穿越提供借鉴。
关键词：矿山法、盾构空推、下穿、既有线、车站
A Research on the Construction Technology of Applying Mining method and Shield pushing Method to Cut through the Existing Metro Line Station
Lei Jianguo 1，Deng Tonghui 2
（1.Shenzhen city subway Group Limited company，Shenzhen 518000）
Abstract：With the increasing scale of urban subway construction，more and more subway construction will face the problem of cross the existing subway，which has the highest level of risk in new subway construction[1].Based on the case of Shenzhen metro line 10 applying mining method and shield pushing method Cut through cut through metro line 1 Station，the thesis researched mining method and shield pushing method applied during under-crossing existing metro line station，analyzed the monitored data during the under-crossing process and the Lattice damage，summarized the key technology of mining method and shield pushing method under-crossing process.The thesis can provide a reference for future subway crossing.
Key Words：mining method，Shield pushing，Under-crossing，Existing Metro Line，station
0 引言：
在城市地铁隧道施工过程中，往往会遇到需要穿越既有隧道的工程难点。由于新线施工会不可避免地引起既有线的沉降，而地铁运营又对既有线的变形等条件有非常严格的控制标准，因此这类下穿问题对既有线路的安全形成了严峻的考验，成为地铁建设中等级最高的风险工程[1]。10号线下穿地铁1号线地铁车站由于要经过既有线车站围护结构，无法采用盾构机直推，本案例选用了矿山法+盾构空推技术进行下穿施工。而本次下穿距离既有线车站仅850mm，且下穿位于既有线车站正下方，需打穿既有线车站侧墙围护桩，避开既有线车站抗拔桩，施工难度高，施工精度要求高，对既有线影响大，为了顺利下穿该车站及控制施工对既有线的影响，本文通过采用土方开挖支护技术、破除1号线车站侧墙技术、控制暗挖失水技术、管棚、超前小导管、全断面注浆的精度控制技术等手段实现了顺利穿越。
1.工程概况
暗挖段近距离下穿地铁1号线岗厦站，长度为44m，线间距17.4m，隧道开挖面离车站底板最近处为850mm。10号线洞门至1号线南侧围护桩12.01m，1号线两围护桩净距为19.9m，围护桩厚度为1m，1号线北侧围护桩到端墙长度为10.09m。1号线岗厦站设置φ1600mm抗拔桩，区间开挖面与抗拔桩最近距离100mm。
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图1 区间线路平面图
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图2 区间下穿1号线横断面图
暗挖段隧道穿越的土层从上到下为⑦3砾质黏性土、⑧1全风化花岗岩、⑧2-1、强风化花岗岩，局部存在⑧4微风化花岗岩。根据其赋存介质的类型，沿线地下水主要有二种类型：一是第四系地层中的孔隙潜水，主要赋存于海陆交互沉积、冲洪积砂层、卵石土层和残积砾（砂）质黏性土层中；另一类为基岩裂隙水，主要赋存于块状强风化、中等风化带中，略具承压性。
2 工程重难点及应对措施
2.1土方开挖及支护
暗挖段下穿运营地铁1号线车站，暗挖隧道顶距地铁1号线车站底板最近为850mm，且该部位为砾质粘性土，易坍塌，因此土方开挖及支护是本工程重难点。
主要应对措施：
1）遵循浅埋暗挖法“管超前，严注浆，短开挖，强支护，早成环，勤量测”的施工原则指导施工。
2）做好地质核对工作，如发现与勘察报告不符立即向设计提出。
3）超前支护方面，根据工作面地质情况，拟定注浆的方案，精心布管，严格注浆工作，控制好注浆压力，密切关注注浆量，确保达到理想的加固效果。
4）严格控制开挖循环进尺，对不良地质地段，适当缩短开挖进尺，环形开挖留核心土，喷砼封闭开挖工作面，并选用具有足够刚度和早强的支护设计，如适当加厚喷砼层，早强喷射砼，及早成环。必要时增设临时钢支撑措施，以控制围岩变形。
5）及时进行初支背后注浆，使沉降可控，确保施工安全。
6）加强监控量测，根据监测数据科学设定施工参数，并根据实际情况随时作出调整，确保施工安全。
7）右线下穿1号线时加强监测，如沉降控制控制效果不佳，则不进行左线侧墙破除以及下穿车站部分土体开挖，如已进行侧墙破除和下穿1号线部分土体开挖则立即封闭掌子面，暂停开挖，以此控制沉降。
8）管棚和超前小导管合理布置，管棚直径为76mm，间距300mm，超前小导管直径42mm，间距300mm，浆液对土体固结作用，能有效控制上方土体沉降。
9）如经过以上措施后拱顶土体依然松散，应适当缩短开挖进尺并立即架立格栅，在网片上铺塑料布后安装在格栅背土侧，并预埋注浆孔后立即喷砼成环，封闭掌子面后低压注浆。
10）对1号线岗厦站采用自动化监测，建立自动化监测、运营单位联动机制，并根据监测数据适时调整注浆参数。
2.2破除1号线车站侧墙
1号线车站侧墙破除时震动较大，会对土体扰动，使车站沉降超限，破除是的震动和噪音也会对1号线地铁正常运营产生较大影响，所以破除车站侧墙时本工程的重难点之一。
主要应对措施：
1）全断面注浆加固地层，施作超前支护，先施作洞门环梁，环梁完成后，人工切除部分人工挖孔桩。
2）在侧墙两侧均密排3榀格栅。
3）上下台阶均开挖到达侧墙后，在墙体打孔对墙后土体进行注浆加固。
4）注浆加固后对墙后土体探孔取样，检验加固效果，效果合格后方可切割墙体。
5）使用水钻按先上后下，先中间后两边的顺序对墙体进行切割，切割完成后用风镐对墙体进行修边。
6）在墙体范围内安装格栅，并与上榀格栅和墙体钢筋焊接。
2.3暗挖失水对车站沉降造成不良影响
暗挖渗漏水不但会造成地下水位流失给周围环境造成较大影响，还会引起1号线车站沉降、导致运营地铁存在安全风险，所以控制失水沉降是本工程的重难点之一。
主要应对措施：
1.全断面注浆
由于环境特殊，无降水条件，隧道开挖前需要进行全断面注浆进行止水，全段面注浆效果是控制沉降以及保证施工环境的关键，超前注浆加固拱部土体可防止坍塌。
1）选择专业的施工队伍，配备经验丰富技术素质高的操作机手，且有多次类似施工经验。
2）严格控制循环注浆进尺长度。
3）以设计注浆压力为参考，以低压注浆，根据监测数据适时调整注浆量和注浆压力。
4）注浆过程中如遇到注浆量持续上升，压力无变化的情况时，应适当调整浆液配比，缩短浆液凝固时间，并进行间歇式反复注浆。
5）对1号线受影响范围采用自动化监测，建立自动化监测、运营单位联动机制，并根据监测数据适时调整注浆参数。
2、补充注浆
1）通过初支预留的注浆管对初支背后进行注浆，注浆采用水泥浆，水泥浆的配比为1：1，可根据现场情况适当调整。
2）在注浆过程中，要注意控制注浆压力，参考设计值，以低压注浆，并根据监测数据实时调整。
3）在注浆过程中应随时观察出水点及周边节理裂隙的渗漏水情况，如出现串浆、漏浆等现象，应采取表面封堵、间歇注浆、加浓浆液等技术措施及时进行处理。注浆时若采用间歇注浆方式，间歇时间应视浆液的胶凝时间而定，稍短于浆液胶凝时间。
4）对于经过堵水注浆后，仍然有个别渗水点漏水，如果出现这种情况，采用辅助措施——使用水不漏进行封堵，将渗水点用钻出一个孔，将和好拌均的水不漏（水灰比0.35：1）做成圆锥状，待凝固半分钟左右，迅速将其塞入孔中，按压1分钟左右，即可将渗水点堵住。
2.4.管棚、超前小导管、全断面注浆的精度控制
由于暗挖隧道距离车站底板仅850mm，施工中应避免管棚、超前小导管打入车站底板内；全断面注浆过程控制好注浆压力以及注浆量，避免造成车站底板隆起，影响地铁运营，因此管棚、超前小导管、全断面注浆的精度控制是本工程的重难点。
主要应对措施：
1）根据现场管棚施工实际地层和设计要求，采用“导向跟管钻进”施工方法。“导向根管钻进”方法即在管棚钢管上安装楔形板导向钻头，利用水平钻机的旋转和顶推力将钢管施工至设计支护位置，施工中可依据钢管中安装的测量仪器对施工角度测量和控制纠偏。
2）超前小导管钻孔前，加强工作面测量、放线、定孔位，外插角严格控制在10-12°。
3）全断面注浆过程中加强监测量控，1号线岗厦站实行自动化监测。以注浆压力不超过1.0Mpa，每延米注浆量不超过设计值21.41m³，且1号线岗厦站不发生变形为控制。
4 监测情况
1）监测内容
为了及时收集、反馈和分析周围环境及矿山法在施工中的变形与隧道内力信息，本项目采取自动化监测的方式监测下穿过程中的既有隧道沉降和位移。
2）监测数据分析
表1 垂直位移分析统计表
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表2水平位移分析统计表
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从表中可以看出，1 号线地铁左线隧道 K7+164～K7+224 里程范围内累计垂直位移变化偏大，位移值已经超过黄色预警值。经过现场检查，既有线出现59条较小的裂纹，后进行修补。
5 总结
通过矿山法+盾构空推技术下穿既有线地铁车站的施工实践证明：采取浅埋暗挖法“管超前，严注浆，短开挖，强支护，早成环，勤量测”的施工原则指导施工，减小开挖进尺，加强注浆，防止暗挖失水，支护精度控制等措施可以较为有效的控制矿山法施工对既有线车站的影响，基本达到保护既有线地铁的效果。
参考文献：
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