地铁盾构区间下穿既有铁路的安全评估_姜智平

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1、DOI:10.13238/j.issn.1004-2954.2012.s1.008·技术应用与探讨·地铁盾构区间下穿既有铁路的安全评估姜智平(中铁工程设计咨询集团有限公司城交院，北京100055)摘要:地铁盾构区间下穿既有铁路工程，施工风险大、难度高。为确保既有铁路的正常运营，顺利推进施工进度，在工程施工前，应进行沉降预测和安全评估。结合天津地铁3号线盾构区间下穿既有京津城际、津山铁路工程，通过数值计算的方法，对施工过程进行模拟，评估施工对既有铁路的影响情况。关键词:盾构;下穿;既有铁路;数值模拟中图分类号:

2、TU94文献标识码:A文章编号:1004－2954(2012)S－0023－04随着我国城市建设的高速发展，地铁以其速度快、越铁路区段平面为直线段、纵坡坡度为9.118‰。运载能力大、污染小、充分提高地下空间利用率等优点1.2盾构区间线路与铁路线路位置关系在城市交通系统中占有越来越重要的地位。地铁工程津山铁路为双线铁路，地面线，与隧道基本正交，建设的理论和技术在工程实践中不断发展和完善。交角为89°。隧道下穿津山铁路时的埋深约17.8m，地铁施工将引起地层沉降，进而影响周边建筑物下穿铁路段长约22m。天津站站

3、～金狮桥站区间下的稳定和安全。本文以天津地铁3号线天津站站至金穿津山铁路的平、纵断面关系，如图1、图2所示。狮桥站区间下穿京津城际、津山铁路工程为例，开展盾京津城际为双线铁路，在地面以上有高约5m的构工程对既有铁路影响的安全评估及工程对策研究。路基，路基顶宽13.4m，底宽27.0m，采用CFG桩对基底进行了加固处理，CFG桩长14.5m，桩底端距离隧1工程概况道结构顶约为2m。桩上依次为15cm厚碎石垫层、1.1天津地铁3号线天津站站～金狮桥站区间概况1.5～2.8m厚填土、1.9m厚AB组土和0.6m厚级

4、配天津站站—金狮桥站区间为双洞单线区间，采用碎石。铁路与隧道基本正交，交角为86°。隧道下穿盾构法施工，盾构管片外径6.20m，厚度0.35m，管片京津城际时的埋深约21.3m，下穿铁路段长约22m。内径为5.50m，环宽1.2m。区间设计起止里程为:右天津站站～金狮桥站区间下穿京津城际的平、纵断面DK14+668.004～右DK15+879.5m，长度关系，如图1、图2所示。为1211.496m(左线长度为1202.379m)。1.3施工步序区间设置了半径为R=400、R=450、R=1500的区间采用两台

5、盾构机一前一后从金狮桥站始发向平曲线，从金狮桥站出发后区间线路依次采用30‰、天津站站方向掘进施工，左线盾构率先下穿既有铁路9.118‰、3‰的纵坡一路下坡直至天津站站。区间隧完成后，右线盾构始发，直至穿越风险地段。道顶部最大埋深22.5m，最小埋深为7.1m。区间穿盾构下穿既有铁路段，线路处于直线上，掘进前进方向为9.118‰的下坡。推进速度控制在30～40收稿日期:2012－09－15作者简介:姜智平(1982—)，男，工程师，2007年毕业于北京交通大学mm/min，同步注浆量不小于5.5m3，二次跟踪

6、注浆控桥梁与隧道工程专业，工学硕士，E-mail:04121192@bjtu．edu．cn。制在脱出盾尾4～5环范围，单次注入每环不少于1檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾程，对工程桩极限承载力的优化设计进行详细探讨，并极限承载力，该工程中设置两扩头，桩身直结合试桩结果对优化方案进行效果验证，主要结论径2200mm，扩头直径3200mm，扩头提供抗拔承如下。载力占桩总抗拔承载力的35.85%～42.00%;在扩头(1)桩侧注浆对提高桩侧土极限承

7、载力效果显大小和数量不变情况下，随着桩长增加，扩头提供承载著，对于该工程场地的黏性土极限承载力增强系数介力所占比例逐渐下降。于1.38～1.74，并且随着土层埋深增加，极限承载力参考文献:增强系数呈增大趋势。［1］中华人民共和国住房和城乡建设部．JGJ94—2008建筑桩基技术规范［S］．北京:中国建筑工业出版社，2008．(2)桩端注浆能有效提高桩端土的极限承载力，［2］中华人民共和国建设部．JGJ94—2003建筑基桩检测技术规范增强系数可达2.0以上。［S］．北京:中国建筑工业出版社，2003．(3)在

8、桩身和桩端设置扩头能有效提高抗拔桩的铁道标准设计RAILWAYSTANDARDDESIGN2012(增刊)23姜智平—地铁盾构区间下穿既有铁路的安全评估·技术应用与探讨·图1盾构区间下穿京津城际、津山铁路平面示意穿越的地层主要为:⑤1粉质黏土、⑥1粉质黏土、⑥2粉土、⑦1粉质黏土、⑦2粉土、⑦4粉砂。津山铁路和京津城际铁路处所处地层主要为:⑥1粉质黏土、⑥2粉土、⑦1粉质黏土、⑦4粉砂层。2.2水文