盾構隧道下穿既有鐵路站場地基加固探討

朱 斌

（中鐵四局委內瑞拉分公司，安徽 合肥 230001）

盾構隧道下穿既有鐵路站場地基加固探討

朱 斌

（中鐵四局委內瑞拉分公司，安徽 合肥 230001）

隨著時代的進步和發展，地鐵在城市建設中已經相當普遍。地鐵帶來的隧道穿越問題也越來越嚴重，地鐵下穿既有鐵路已經變得越來越普遍，越來越多人開始關注隧道穿越對周圍環境所產生的影響。盾構在推進過程中會帶來既有鐵路土體的下沉現象，這將危及行車安全。相關部門應采取措施避免此類現象的發生，應全面保證在列車運行荷載作用下隧道的結構完整而穩定,具體可采取以下措施。在盾構隧道下穿施工中采取有效的控制措施，盾構下穿過程中加強對既有鐵路的監測，實行信息化反饋以確保鐵路部門及時及時對線路進行養護，最終保證鐵路行車過程中的安全。

盾構；隧道下穿；地基；加固

1.引言

隨著時代的進步和發展，城市中地鐵越來越普遍，地鐵的快速發展使得盾構法在地鐵隧道中應用十分廣泛。由于盾構隧道下穿施工對原來的鐵路地基原土體發生了改變，導致開挖面四周的土體發生擾動現象，引起隧道四周的土體位移，這會帶來地表的變形，最終必將導致鐵路線的變形，引起軌道的變形和不平順，進而對軌道基床和結構產生破壞，嚴重威脅到鐵路的安全運行。因此，相關機構和人員應加強對盾構隧道下穿既有鐵路線地基加固的研究。

2.關于鐵路戰場地基加固的相關方法

一般而言，為了防止盾構隧道下穿對既有鐵路產生的不利影響,通常做法是在隧道施工作業時及時進行調整,除此之外還應該對原股道進行預加固,主要有扣軌法、樁基加固法、注漿加固法等，下面主要對這三種方法進行介紹。

扣軌法是對既有鐵路股道加固時普遍采用的一種方法,它是把橫抬梁作為原線路上的軌枕,并將其放置于縱梁上,由于縱梁是主梁,其主要承受由橫穿軌傳來的荷載并將其轉到支墩[1]。扣軌法的軌束承受力比較強,使列車在行車時不易發生開裂、坍塌的現象。扣軌法主要平面布置如下圖一所示。樁基加固法是指地基在處理過程中增強部分土體,并在地基中加入加筋材料,由天然地基土體和增強體共同承擔荷載的作用。注漿加固法是利用氣壓、液壓或電化學原理,使用注漿管將漿液注入填充到地層中,通過擠密和滲透的途徑,把巖石裂隙中的空氣、水分排除將其位置占據,最后漿液和原來松散的土粒凝結成一個、防水性高、強度大的新結構[1]。使用注漿加固法優點在不影響行車秩序的同時，利用物理力學性能滿足增強線路的穩定性的效果。

圖一 扣軌法圖示

3.盾構隧道下穿施工中的控制措施

3.1 從盾構機的選擇上進行控制

在盾構機的選擇上應將以下幾方面因素考慮進去。第一，盾構機的選擇應結合隧道個黏土層的土質情況。例如，可塑粉質粘土層應選擇泥式土壓平衡盾構機。第二，盾構機的選擇應考慮盾構機的靈敏性，確保盾構機便于糾偏和轉彎，以避免施工過程中產生地面沉降。第三，盾構機的配置應能夠控制地表同步和二次注漿的實施。

3.2 盾構隧道下穿施工中的安全控制措施

盾構隧道下穿施工中應注意采取正確的安全控制措施，具體可從以下幾方面做起。第一，在施工過程中應及時對盾構的施工參數進行調整，并減少盾構時土體的擠密和坍落。第二，使用同步和二次注漿，并減少盾構尾在經過之時隧道四周所產生的空隙，并防止隧道四周土體發生橫向位移的現象[1]。第三，對橋涵和前路基注漿時必須加固到位。第四，在盾構隧道下穿施工過程中應對線路進行全程監測,根據監測結果對整掘進施工參數進行優化和調整，做到施工過程中的動態管理。

2.3 加強盾構下穿過程中對既有鐵路的監測

在盾構下穿和注漿階段,應及時對施工過程中的路橋和線路變化情況進行監控和測量，以防止鐵路在運行過程中發生安全事故。加強盾構下穿過程中對既有鐵路涵洞位移和沉降進行及時監測，并及時將檢測結果向項目不進行匯報以方便做出應急措施。主要檢測目標有隧道內拱頂下沉量和水平收斂量、線路的幾何變化和路基地表沉降數據等[2]。此外，還應對各監測項目進行警報值的設定，并且對相關項目進行的檢測應該按照檢測方案的要求進行。

3.在盾構隧道下穿施工時確保既有鐵路的安全行車

在盾構隧道下穿施工時確保既有鐵路的安全行車，具體做法如下，第一，在盾構和注漿加固期間應對列車進行相關限速，以確保鐵路的安全行車。第二，嚴格按照相關規定在盾構期間設置行車減速信號牌，并完善現場防護體系確保行車的安全。第三，定期定時對線路和路橋的變化情況進行監測，當檢測項目達到警報值時應及時采取防護措施并立即停止施工[1]。第四，施工過程中的應防止施工設備、機械、人員進入鐵路限界。

結論

地鐵的快速發展使得盾構法在地鐵隧道中應用十分廣泛。但是由于盾構隧道下穿施工對原來的鐵路地基原土體發生了改變，會誘發開挖面四周的土體發生擾動的現象，引起隧道四周的土體位移，嚴重威脅到列車的安全運行。因此，相關部門應在盾構隧道下穿施工時加強對既有鐵路站場地基加固，全面保證在列車運行荷載作用下隧道的結構完整而穩定,對鐵路線路在推進前進行預加固，并在盾構隧道下穿施工中采取有效的控制措施，盾構下穿過程中加強對既有鐵路的監測，實行信息化反饋以確保鐵路部門及時及時對線路進行養護，最終保證鐵路行車過程中的安全。

[1]劉建,盾構隧道下穿的影響,華東交通大學學報[J]．2006.

[2]周波,盾構法隧道施工應用研究,中國建筑[J]．2012.

U445

B

1007-6344（2015）04-0215-01

朱斌（1987.6—）男，漢，本科，主要從事鐵道工作技術專業。