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1、盾构在上软下硬地层中下穿运营地铁线路施工控制技术张子龙张子龙屮铁二局股份有限公司四川成都610032摘要：通过工程实践，从渣土改良、土仓压力控制、推进速度、刀盘转速、出土量控制、同步注浆、二次注浆、管片拼装、盾构姿态控制、穿越后土体加固、质量控制及预警机制等方面详细介绍了深圳地铁2号线东延段土建工程2225-2标燕南站•大剧院站区间工程盾构机在长距离上软下硬复合地层中、小间距下穿运营的地铁1号线盾构下穿运营地铁的施工控制技术，对今后地铁施工屮类似地质条件下，盾构机下穿运营地铁线路施工有很好的参考作用。关键词：地铁；盾构；下穿运营地铁；施工控制1工
2、程概况深圳地铁2号线东延段土建工程2225-2标燕大区间盾构始发井〜大剧院，两线重叠段加上重叠段前、后施工影响高风险段，左、右盾构掘进施工长度均超过110mo根据详勘与补勘资料查实，隧道拱顶埋深为20.2m〜23.6m,下穿洞身处于全风化、强风化、屮风化花岗岩交叠互存的复合地层屮，且石英含量高。岩芯主要呈硬岩状，抗压强度较高(无侧限抗单轴极限压强度高达90MPa),完整性好(RQD值高达90%)o重叠段隧道所处地层呈上软下硬状，2号线距离1号线最小净离1.853mo2既有地铁线路控制要求既有地铁线路，保护等级一级，其隧道结构及轨道变形控制标准具体
3、如下：(1)隧道结构变形：①绝对沉降量V20mm；②水平位移量V20mm；③纵向变形曲线曲率半径＞15000m；④相对变曲V1/2500o(2)轨道静态尺寸变形：①轨道竖向变形轨距±4mm；②两轨道横向高差③水平及水平三角坑高低差<4mm/10m；④轨距变形范围(+6mm,-2mm)o3下穿段隧道施工特点1号线已建成运营,II在2号线下穿段施工期间正常运营，为降低工程风险，确保施工期间1号线的正常运营，对运营线的影响降到最低。在盾构推进过程中必须严格控制土压力、推进速度、刀盘转速等参数，把施工对运营的地铁线的影响降到最低。4下
4、穿段盾构法施工参数控制4.1±仓压力控制盾构法施工的全过程，必须靠土仓的压力来平衡掌子面的土压，因此土压力的设定和过程控制也成为降低沉降与隆起的关键所在。盾构隧道施工土仓内共设置五个传感器，1#传感器位于土仓的上部(与软弱地层最接近，对软土地层沉降与降起最敏感)，5#传感器位于土仓的下部(施工中易受螺旋输送机的影响，土压力值波动较大且从传感器输出的数据上看不能真实反映实际土压)，选择1#土压力传感器推算其各项理论数值参数。下穿段隧道拱顶埋深为20.2m〜23.6m,平均刀盘顶埋深取22m,平均刀盘底埋深取28.28m,承压墙上1号土压传感器距离地
5、表的平均深度取23m,隧道洞身处于全风化和强风化花岗岩中，所以此次计算以此两种地层试验数据为例。取土体平均天然容重18.28kN/m?,kO取0.34,根据kO=l-sinΦ,计算得有效内摩擦角Φ二41.3?,平均粘聚力取25.5KPa,主动土压力系数ka=tan2(45?-Φ/2)=0.205,被动土压力系数kp=tan2(45?+Φ/2)=4.88o4.1.1土压力的理论数值选择(1)静止土压力静止土压力为处于静止的弹性平衡状态下的原状天然土体的土压力，也就是没有受到盾构施工扰动吋的土压力。在深度H处，在竖直面
6、的主应力，即静止土压力为pH=kOγHo所以1号土压传感器深度的静止土压力值pH二0.34*18.28*23二142.95(KPa),即1.42baro(1)主动土压力根据盾构的特点及盾构施工的原理，采用朗肯土压力理论理论计算主动土压力与被动土压力。在施工过程中，由于施工的扰动，改变了原状天然土体的静止弹性平衡状态，从而使刀盘前方土体产生主动或被动土压力。当盾构推力或土仓压力偏小，土体处于向下滑动的状态吋，土压力将由静止土压力逐渐减小，当土体达到主动极限平衡状态并出现滑动面吋，土压力减至最小，即转变成为主动土压力。此吋土体内的竖直应力
7、σH相当于最大主应力σl,水平应力σx相当于最小主应力σ3,也就是主动土压力。将σl=σr=γH,σ3=Pa代入粘性土极限平衡条件σ3=σltan2(45?-Φ/2)-2ctan(45?・Φ/2),得主动土压力Pa=σ3=σltan2(45?-Φ/2)-2ctan(45?-Φ/2)二γHka-2c(ka)1/2,其中：γ为土的重度，kN/m'；c为土
8、的粘聚力，KPa；Φ为土的内摩擦角；H为计算点的深度，m；ka为主动土压力系数，ka=tan2(45?-Φ/2)o所以1
