2014年1月上第43卷第1期
施工技术
CONSTＲUCTION TECHNOLOGY
87
DOI ：10.7672/sgjs2014010087
软土地区超大基坑开挖对既有地铁区间
盾构隧道的影响分析
张亮
（北京城建设计研究总院有限责任公司，北京100037）
［摘要］围绕杭州软土地区邻近地铁基坑工程展开研究，采用MIDAS /GTS 软件三维模拟基坑开挖整个过程，分析了不同加固条件下基坑与隧道的变形。通过与实测结果比较，得出以下结论：水泥土搅拌桩门式加固可以有效降低隧道隆起，
利用时空效应分块开挖有助于减少坑底隆起。［关键词］地下工程；软土；基坑；变形；有限元分析［中图分类号］TU753
［文献标识码］A
［文章编号］1002-
8498（2014）01-0087-04Influence Analysis for Excavation over the Subway Tunnel in Soft Soil
Zhang Liang
（Beijing Urban Engineering Design ＆Ｒesearch Institute Co．，Ltd．，Beijing 100037，China ）
Abstract ：Based on the foundation excavation over the subway tunnel in Hangzhou ，the whole process of foundation excavation was simulated by MIDAS /GTS software ，the deformation of foundation and tunnel under different reinforcement conditions was analyzed．Cement mixing pile reinforcement effect was proved by measurement data．The results show that cement mixing pile reinforcement can decrease the tunnel ’s deformation significantly ，stepped excavation contribute to control the foundation excavation resilience．
Key words ：underground ；soft soil ；foundation excavation ；deformation ；finite element analysis ［作者简介］张亮，工程师，
E-mail ：zl0821001@sohu．com ［收稿日期］2013-01-24；［修订日期］2013-
05-07工程建设过程中不可避免地会遇到在地铁上
方开挖基坑的问题，软土地层中开挖引起的坑底隆起会同步带动下方隧道隆起变形，而地铁对隧道的容许变形极其严格。传统的二维连续介质有限元方法虽然能考虑土体与结构的共同作用，分析支护结构与土体的变形情况，但无法反映基坑的三维效应和与隧道的相互影响，无法对基坑开挖的整个过程进行模拟分析。因此有必要建立考虑土体与结构共同作用的三维有限元模型，分析在施工过程中支护结构与土体的动态响应。
以杭州金沙湖绿轴广场基坑工程为背景，通过MIDAS /GTS 三维有限元软件分析了加固土体、设置抗拔桩、分块开挖等措施对基坑回弹和隧道隆起的影响，提出了减少基坑变形的施工措施，并与实际监测数据进行比较，为优化设计和施工提供参考。
1
工程概况
金沙湖绿轴下沉广场工程位于杭州市经济技
术开发区金沙湖北侧九沙大道之下，地铁下沙西站东侧。广场北面为规划中的多栋办公建筑，南面为规划中的18层公寓楼及水上游乐场。九沙大道在下沉广场上架设2座总宽45m 的交通桥保持连通，人行道直接和下沉广场周边人行道路相连。
广场基坑面积12053m 2
，基坑开挖深度5.25m 。基坑影响深度范围内的土层为填土、砂质粉土、淤
泥质粉质黏土夹粉土、淤泥质黏土、黏土。基坑底距离杭州地铁1号线左线隧道顶3.17m ，距离右线隧道顶4.33 5.98m ，开挖阶段隧道最小覆土约为0.5倍洞径。基坑与隧道位置关系及基坑剖面如图1，2所示。
地铁对隧道的变形要求极其严格，其容许的变形量与盾构隧道的直径、管片的结构及连接方式等密切相关，目前关于地铁隧道容许变形量的研究较少
，《上海市地铁沿线建筑施工保护地铁技术管理
88施工技术第43
卷
图1
基坑与隧道位置关系
Fig．1
The relationship of foundation excavation and the
tunnel
图2
基坑剖面示意
Fig．2
Profile of foundation excavation
暂行规定》给出的地铁保护技术标准，可作为确定地铁盾构隧道容许变形量的参考：①地铁结构设施绝对沉降量及水平位移量≤20mm （包括各种加载和卸载的最终位移量）；②隧道变形曲线的曲率半径Ｒ≥15000m ；③地铁隧道相对变形≤1/2500；④由于打桩振动、爆炸产生的振动对隧道引起的峰值速度≤2.5cm /s 。2有限元分析2.1
计算模型及参数设置
图3模型网格划分Fig．3
Calculation model
在数值模拟中采用MIDAS /GTS 有限元软件建立计算模型，共划分76808个实体单元，三维模型
整体网格划分如图3所示。土层、加固土体采用实
体单元，隧道衬砌采用板单元模拟。土体采用摩尔库伦本构模型，衬砌采用线弹性模型。模型边界为150m ?170m ?55m ，其中顶面为自由边界，其余5个面为法向约束边界。计算时考虑坑内施工荷载5kPa ，坑外堆载20kPa 。区间隧道结构长150m ，盾构外径D =6.2m ，管片壁厚0.35m ，土层参数如表1所示。
表1
各土层物理力学参数
Table 1
Physical and mechanical parameters of soils
土层名称层厚/m 重度γ/（kN ·m －3）黏聚力
c /kPa 内摩
擦角
φ/（?）泊松比
ν
压缩模量/MPa ①填土 1.018.010150.3015②砂质粉土
19.0
19.212330.2850③淤泥质粉质
黏土
10.0
18.210320.3025④淤泥质黏土15.0
17.325130.3515⑤黏土10.018.538250.2650⑥加固土
—
20.0
100
40
0.25
1000
2.2
有限元计算计算时，采用施工阶段模拟，按以下步骤设置：
①采用K0法生成初始自重应力。②开挖隧道，应力释放系数0.4。③施加隧道衬砌，应力释放系数0.6，同时位移清零。④施工抗拔桩。⑤开挖第1层土体。⑥开挖第2层土体。⑦施工结构底板并与抗拔桩相连。
3计算结果及分析3.1
未采取加固措施的计算结果
未采取加固措施时基坑开挖后的坑底隆起和隧道变形如图4所示。当上部基坑开挖5.25m 时，基坑底回弹量为73.37mm ，隧道上浮67.64mm 。计算表明，如果不采取措施，基坑开挖后隧道随之隆起。最大隆起量67.64mm ，
相对变形1/1203，最小曲率半径8764m ，均超过地铁保护要求限值，无法
保证地铁隧道的结构安全和正常运营。因此，
必须对基坑进行地基加固，以减小基底和隧道的隆起变
形，确保隧道结构安全。基坑和隧道变形曲线如图
2014No．1张亮：软土地区超大基坑开挖对既有地铁区间盾构隧道的影响分析89
5所示
。
图4隆起变形
Fig．4
Uplift
deformation
图5
基坑和隧道变形曲线Fig．5
Deformation curves of foundation excavation and tunnel
3.2
加固方案与计算结果
1）隧道周边土体采用水泥土搅拌桩加固。搅
拌加固体距隧道管片1m 的安全距离，
隧道顶上加固高度2.17m ，两侧加固宽度2.6 6.6m 。门式搅拌桩深入黏土层1.0m 。三轴搅拌桩加固指标为：加固区的水泥掺量20%，采用42.5级普通硅酸盐水泥。土体加固强度指标为：无侧限抗压强度为0.5 0.8MPa 。搅拌桩加固断面如图6所示。2）隧道两侧设置4排抗浮桩与1.2m 厚的结构底板相连，抗浮桩直径1.2m ，纵向间距3 6m ，桩长40m 。
3）第2层土体开挖时采用分块开挖的方式，先开挖隧道两侧土体，再开挖区间隧道上方土体，利用基坑的时空效应减小隧道位移。区间隧道与加固土体如图7所示。
加固后的基坑和隧道变形如图8所示，采用门式搅拌桩加固后，采用分步开挖，盾构隧道底部的隆起量最大值11.87mm ，相对变形1/3203，最小曲率半径18352m ，满足隧道变形限值，
保证了区间隧
图6
搅拌桩加固断面
Fig．6
Section of cement mixing
pile
图7
区间隧道与加固土体
Fig．7
Ｒunning tunnel and reinforced soil
道结构安全。3.3结果分析
本工程基坑由2011年6月22日正式开始开挖，
2012年1月11日结构底板浇筑完毕。施工步骤如下。
1）首先对隧道两侧土体进行搅拌桩加固。2）待地基土加固完成后施工303根 1000mm 抗浮桩及降水井。
3）待坑内地基加固达到设计强度、地下水降至设计高程后，进行基坑开挖。开挖步骤为：首先进行隧道保护核心区外侧土方开挖，挖至坑底及时做
素混凝土垫层，
浇筑混凝土底板，然后进行核心区土体抽条开挖，并及时浇筑结构底板。
底板浇筑8h 后，达到中凝指标，将提前准备好的砂袋对分块底板进行压载。整个底板的堆载在后续结构完成后再撤除。4
实测分析
施工过程中实测的隧道正上方C32点位坑底隆起和隧道变形如图9所示。
由实测曲线可以看出，基坑底部变形有明显的
台阶状，
这说明土体开挖有着明显的时空效应，基坑隆起不是土体开挖后立即完成，而是随着时间逐
步发展。实际施工中，利用土体的时空效应，采用分块、跳槽开挖，以减小隧道变形（见图10）。实测曲线中隧道变形相对于基坑变形平缓了许多，也验
90施工技术第43
卷
图8
加固后基坑和隧道变形
Fig．8
Deformation of foundation excavation and tunnel after
reinforcement
图9实测基坑及隧道变形曲线
Fig．9
Measured deformation curves of
foundation excavation and
tunnel
图10
基坑分块开挖示意
Fig．10
Stepped excavation of foundation excavation
证了分块开挖的有效性。
实测隧道最大上浮7.4mm ，满足隧道变形限值20mm 要求，保证了区间隧道结构安全。与有限元计算结果相比，实测坑底隆起偏大，而隧道变形偏小，经过分析可能有以下原因。1）土体的模量不是常数，会随法向应力增加而增大。软件模拟时，未能考虑到这一因素，只是按土层输入模量。这样就会造成与实际土体相比，浅层土体模量偏大、深层土体模量偏小。2）土体本身为松散介质，用连续介质有限元方法模拟有一定的局限性。实际情况下，土体的回弹影响深度要小于有限元分析结果，下一步应深入研究，提出合理的模拟方法。
5结语
工程在现有地铁隧道上方进行开挖，基坑底部距离隧道结构仅3.1m ，卸荷产生的隧道隆起必须满足隧道保护要求。通过三维数值模拟分析，并与实测结果相比较，得出以下结论：1）隧道上方的土体开挖会引起隧道上浮，随着开挖深度的增加，隧道的变形也随之增大。2）地铁隧道的容许变形极其严格，未经加固的条件下，基坑开挖引起的隧道变形不满足限值。3）计算分析表明，采用水泥土搅拌桩门式加固可大大减少坑底变形和隧道隆起，把隧道变形控制在允许范围之内。
4）对于这种大面积基坑，必须分层、分块、分段开挖，充分利用土体的时空效应，减少基坑变形。
5）实测结果与计算结果相比，有一定的误差。这是由于计算理论及参数选择的局限所造成的。下一步应根据实测结果，反分析模型参数，以便更好地模拟实际情况。
6）隧道上方的基坑开挖是高风险性工程，地铁盾构隧道的变形控制要求也极高，在地基加固和基坑开挖过程中，应对隧道结构的水平、竖向位移进行严密监测，信息化指导施工。
参考文献：
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工业出版社，
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软土地区深基坑开挖对邻近已建地铁盾构隧道的影响评价及基坑支 护优化 摘要：以已建成的杭州地铁2号线区间隧道附近的一个基坑为研究对象，用plaxis和flac3d软件模拟基坑的施工过程，分析基坑开挖对隧道造成的影响。根据分析，优化基坑支护设计，使基坑施工对隧道的影响控制在可接受的水平。 关键词：基坑已建盾构隧道影响 1引言 近年来，随着基础设施，尤其是城市轨道交通设施的快速发展，大量地出现了新建深基坑紧邻既有地铁车站和盾构区间隧道等工程的现象，其规模越来越大，其间距越来越近，这势必造成新建深基坑对既有设施的不利影响[1]，而在软土地区，由于土体的强度低、灵敏度高，后建工程对于邻近已建地铁工程影响的范围和程度更大。为了保护已经建成的地铁设施，很多城市相继发布了地铁保护条例或标准，如北京、上海、广州、南京、深圳、杭州等。这些条例或标准的发布，一方面使大家更加重视地铁工程的保护，另一方面，为沿线新建工程在评估其对地铁影响方面提供了依据和标准。 目前，我国已经有不少邻近地铁车站或区间建设工程的案例，也有一些由于没有重视对已建地铁隧道的保护而引起风险的教训。文献[1]论述了已建地铁车站端头附近处新建工程基坑对地铁车站和盾构区间的影响，并对在采用三种不同的加固方式下基坑施工对隧道产生的水平位移和竖向位移进行分析研究，并得出了针对该基坑采用基坑内裙边强加固，基坑内部弱加固的处理方案，能够保证对地铁的影响控制在要求范围内；文献[2]利用广州地铁一号线黄沙—长寿路站区间隧道变形监测数据，从隧道各测点与隧道中心绝对位移、道床绝对位移、道床与隧道中心相对位移、各测点与隧道中心相对位移、隧道收敛以及隧道变形曲率半径出发，详细研究了地铁上盖物业建筑群基坑施工对区间隧道的变形影响，解析了诱发道床开裂和水沟翻浆冒泥病害的原因，得出了地铁上盖物业建筑群基坑施工改变了区间隧道周边地层应力及土层性质，导致隧道受力和变形发生变化，诱发管片开裂和接头缝张开，致使隧道渗漏，影响地铁结构安全和正常运营。 本文以已完成铺轨的杭州地铁2号线区间隧道附近的一个基坑工程为例，通过数值模拟分析，对基坑施工对既有地铁隧道的影响进行了评估，并提出来优化建议，使基坑开挖对地铁隧道的影响控制在标准要求的范围内。
成都地铁管片选型技术 一、成都地铁管片设计参数 1、衬砌环构造 成都地铁采用的衬砌环外径6000mm，内径5400mm。管片幅宽分为1500mm，1200mm，管片厚度300mm。混凝土强度等级C50，抗渗等级P12。每环衬砌环由6块管片组成，其中1块封顶块、2块邻接块、3块标准块。为了满足与曲线段线路的拟合及施工纠偏的需要，设计了标准环、左转弯楔形环和右转弯楔形环，通过合理的组合来拟合不同的曲线。成都地铁采用的楔形环为双面楔形，单面楔形量为19mm，转角为0.1814°，整环楔形总量为38mm，转角为0.363°。 2、管片连接 衬砌环纵、环缝连接采用弯螺栓连接，其中1500mm幅宽的管片每环纵缝采用12根M27螺栓，每个环缝采用10根M27螺栓；1200mm幅宽的管片每环纵缝采用12根M24螺栓，每个环缝采用10根M24螺栓。 二、管片选型的分析 根据设计线路进行掘进，避免产生不必要的偏差。在实际掘进过程中，盾构机因为地质不均、推力不均等原因，盾构机的姿态经常会偏离隧道设计线路，当盾构机偏离设计线路进行纠偏时，要特别注意管片选型，避免因盾尾间隙过小而造成管片破损等事故。 1、管片拼装点位的分析
管片的拼装点位表示每一环管片中封顶块所在的位置。根据成都地区管片的设计构造图，将管片拼装分为10个点位，分别是1点（封顶块右偏18°）、2点（封顶块右偏54°）、3点（封顶块右偏90°）、4点（封顶块右偏126°）、5点（封顶块右偏162°）、6点（封顶块左偏162°）、7点（封顶块左偏126°）、8点（封顶块左偏90°）、9点（封顶块左偏54°）、10点（封顶块左偏18°）。 管片点位的划分是以管片的分块形式和螺栓孔的位置为依据，合适的点位才能确保两环之间所有的纵向螺栓孔的位置能够重合。在成都地铁盾构隧道管片采用错缝拼装，拼环时点位尽量优先选用ABA （1点、10点）形式，其中第一环的封顶块管片从正上方右偏18°，第二环的封顶块管片从正上方左偏18°。根据相邻两环管片不能通缝的原则，对每一环管片的点位进行选择，并优选合理的点位来拟合隧道的线形与盾构机的纠偏。管片的拼装点位有一定的规律性，现为了保证隧道的美观和防水效果，将管片的点位划分为两类：上半区点位（1点、2点、3点、8点、9点、10点），下半区点位（4点、5点、6点、7点）。其中上半区点位位于隧道中线以上（含中线），有利于管片拼装和隧道的防水质量，因此上半区作为管片点位选择的主要区域。从管片拼装点位的位置模拟看出成都地铁的管片点位可分位奇数和偶数点位。相邻的两环管片不能为同类型的点位。即，如果上一环封顶块的位置在奇数点位上，则下一环管片选择时只能选择封顶块位置在偶数点位上，只有这样才可确保拼装的相邻管片不通缝；反之，如果上一环封顶块的位置在偶数点位上，则下一环管片选择时只能选择封顶块位置在奇数点位上。例如：上一环选择3点，则下一环就可优先选择2点、8点、10点。
盾构管片选型和安装 林建平 在盾构法施工中，管片的选型和安装好坏直接影响着隧道的质量和使用寿命。本文根据广州地铁三号线客～大区间的实际施工情况，就盾构管片选型和安装技术做总结分析。 一、工程概况 客～大盾构区间分为两条平行的分离式单线圆形盾构隧道，总长度为3016.933米，管片生产与安装2011环。管片外径6000mm，内径5400mm，宽度1500mm，防渗等级S10，砼C50。依据配筋将管片分为A、B、C三类，C类配筋最高、B类配筋最低；管片的楔形量38mm，分左转、右转、标准三类。 二、管片的特征 1、管片的拼装点位 本区间的管片拼装分10个点位，和钟表的点位相近，分别是1、2、3、4、5、7、8、 9、10、11。 管片划分点位的依据有两个：管片的分块形式和螺栓孔的布置。拼环时点位尽量要求ABA（1点、11点）形式。在广州盾构隧道管片要求错缝拼装，相邻两环管片不能通缝。管片拼装点位有很强的规律，管片的点位可划分为两类，一类为1点、3点、5点、8点、10点；二类为11点、2点、4点、7点、9点。同一类管片不能相连，例如1点后不能跟3、5、8、10这四个点位，只能跟11、2、4、7、9五个点位。在成型隧道里两联络通道之间的奇数管片是同一类，偶数管片是同一类。 选管片的规律如下图1：图1 （竖列表示拼装好的管片，横向：√-表示可选后续的管片；×-表示不可选后续的管片）
2、隧道管片排序 鉴于管片拼装的规律性，所以盾构施工前必须对隧道管片做好排序，并根据设计，模拟出联络通道和泵房位置，管片拼到联络通道处时，点位要正好和设计点位符合，否则联络通道位置会被改变。在本工程中，是从左线始发，第325、326环处是联络通道，此处拼装点位是11点，将标准块A3块拼到洞门位置。盾构始发时的负环是6环，1环零环。从负环到325环共332环，第325环是11点，相当于第332环是11点，那么负环第一环点位应该是1点，或3点、5点、8点、10点。 管片排序时，要优化洞门的长度，在广州洞门长度要求在400mm以上，一环管片的长度是1500mm，在条件允许的条件下，通过调整始发负环的位置，把每节隧道两端的洞门长度之和控制在1500mm以内，当隧道长度除以管片长度的余数大于两倍最小洞门宽
地铁施工技术 进入21世纪，我国地铁建设步入了快速发展的阶段，各大城市地铁建设项目竞相开工。实践证明，地铁具有高效、节能、环保、运量大、速度快、安全性好、占用城市道路面积少、防空好等优点，对解决城市交通堵塞，改变城市布局，实现城市环境和交通综合治理，引导城市走可持续发展之路起到了很大的作用。地铁所到之处交通压力缓解、楼宇兴旺、土地增值。随着经济的发展，地铁必将有着越来越广阔的发展空间。但是，地铁工程的造价也是十分昂贵的，一般在5亿元/km左右，因此国家对地铁工程建设有着严格的审批手续。目前，我国有10个城市正在修建地铁，包括北京、天津、上海、南京、广州、深圳等，已通车里程256km；正在规划地铁工程的城市有25个，正在深化设计的有38条线路。正确选择有效的地铁施工方法是地铁建设快速、安全、有效的有力保障。2004年6月在上海举办的“中国隧道与地下空间发展研讨会”上，国内外专家学者汇聚一堂，共同探讨地铁及地下空间建设。中国土木工程学会隧道及地下工程学会理事长、中铁隧道集团有限公司董事长郭陕云先生和中国工程院院士王梦恕先生与会并做了精彩演讲。 经过近40年的发展，我国地铁修建方法已由最初单一的明挖法发展到现在的明挖、暗挖、浅埋暗挖、矿山法、盾构法等多种方法并存，施工技术不断发展提高，已初步形成了专门的学科体系，极大地推动了地铁建设事业的快速发展。这些方法各有优缺点，有各自适合的施工条件。 1 地铁隧道施工的主要技术 通常在地面条件允许的情况下，地铁区间隧道宜采用明挖法，但对社会环境影响很大，仅适合在无人、无交通、管线较少之地应用。现在多采用盾构法和浅埋暗挖法。浅埋暗挖法是一种适合不同断面、造价偏低、灵活多变的施工方法；盾构法在较软弱、富含流砂之地、断面不变的区间应用，设备一次性投入大，但施工速度快，是今后应推广的施工方法。 1.1浅埋暗挖法 浅埋暗挖法又称矿山法，起源于1986年北京地铁复兴门折返线工是中国人自己创造的适合中国国情的一种隧道修建方法。该法是在借鉴新奥法的某些理论基础上，针对中国的具体工程条件开发出来的一整套完善的地铁隧道修建理论和操作方法。与新奥法的不同之处在于，它是适合于城市地区松散土介质围岩条件下，隧道埋深小于或等于隧道直径，以很小的地表沉降修筑隧道的技术方法。它的突出优势在于不影响城市交通，无污染、无噪声，而且适合于各种尺寸与断面形式的隧道洞室。顾名思义，浅埋暗挖法是一项边开挖边浇注的施工技术。其原理是：利用土层在开挖过程中短时间的自稳能力，采取适当的支护措施，使围岩或土层表面形成密贴型薄壁支护结构的不开槽施工方法，主要适用于粘性土层、砂层、砂卵层等地质。由于浅埋暗挖法省去了许多报批、拆迁、掘路等程序，现被施工单位普遍采纳.浅埋暗挖法的核心技术被概括为18字方针：管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测。其主要的技术特点为：动态设计、动态施工的信息化施工方法，建立了一整套变位、应力监测系统；强调小导管超前支护在稳定工作面中的作用；研究、创新了劈裂注浆方法加固地层；发展了复合式衬砌技术，并开创性地设计应用了钢筋网构拱架支护。由于该工法在有水条件的地层中可广泛运用，加之国内丰富的劳动力资源，在北京、广州、深圳、南京等地的地铁区间隧道修建中得到推广，已成功建成许多各具特点的地铁区间隧
城市地铁隧道常用施工方法概述 目前国内外修建地铁车站的施工方法有明挖法、盖挖法、暗挖法、盾构法等。主要阐述了修建地铁车站施工方法的原理、施工流程、优缺点，为我国各大城市修建地铁车站时选择合理的施工方法提供有益的参考。 伴随着我国社会主义经济建设的迅猛发展与综合国力的增强，城市的规模也不断的增大，城市人口流量还在增加、再加上机动车辆呈现逐年上涨的趋势，交通状况不断恶化。为了改善交通环境，采取了各种措施，其中兴建地下铁道得到了普遍的认可，如最近几年在北京、广州、深圳等城市便兴建了大量的地下铁道。由于在城市中修建地下铁道，其施工方法受到地面建筑物、道路、城市交通、水文地质、环境保护、施工机具以及资金条件等因素的影响较大，因此各自所采用的施工方法也不尽相同。下面将就城市地下铁道施工方法分别加以介绍。施工方法的选择应根据工程的性质、规模、地质和水文条件、以及地面和地下障碍物、施丁设备、环保和工期要求等因素，经全面的技术经济比较后确定。 1明挖法 明挖法是指挖开地面，由上向下开挖土石方至设计标高后，自基底由下向上顺作施工，完成隧道主体结构，最后回填基坑或恢复地面的施工方法。 明挖法是各国地下铁道施工的首选方法，在地面交通和环境允许的地
方通常采用明挖法施工。浅埋地铁车站和区间隧道经常采用明挖法，明挖法施工属于深基坑工程技术。由于地铁工程一般位于建筑物密集的城区，因此深基坑工程的主要技术难点在于对基坑周围原状十的保护，防止地表沉降，减少对既有建筑物的影响。明挖法的优点是施工技术简单、快速、经济，常被作为首选方案。但其缺点也是明显的，如阻断交通时间较长，噪声与震动等对环境的影响。 明挖法施工程序一般可以分为4大步:维护结构施工→内部土方开挖→工程结构施工→管线恢复及覆土，如图1。 上海地铁M8线黄兴路地铁车站位于上海市控江路、靖宇路交叉口东侧的控江路中心线下。该车站为地下2层岛式车站，长166.6m，标准段宽17.2m，南、北端头井宽21.4m。标准段为单柱双跨钢筋混凝土结构，端头井部分为双柱双跨结构，共有2个风井及3个出人口。车站主体采用地下连续墙作为基坑的维护结构，地下连续墙在标准段深26.8m.墙体厚0.6m。车站出人口、风井采用SMW桩作为基坑的维护结构。2盖挖法 盖挖法是由地面向下开挖至一定深度后，将顶部封闭，其余的下部工程在封闭的顶盖下进行施工.主体结构可以顺作，也可以逆作。 在城市繁忙地带修建地铁车站时，往往占用道路，影响交通当地铁车站设在主干道上，而交通不能中断，且需要确保一定交通流量要求时，可选用盖挖法。 2.1盖挖顺作法
管片选型方法 1、引言 管片选型的目的就是按照设计线路的要求，选择适宜的点位将管片拼装成型，尽可能得符合设计线路。管片选型的基本思路是根据设计线路和盾构机姿态，计算已成型管片与设计线路的相对趋向，选择下一环管片的安装点位，以拟合成型管片与设计线路的相对误差，同时管片选型还需兼顾盾尾间隙。 2、趋向 趋向的定义 趋向，实际是角度,只是代表的含义不同，趋向表示以此角度的方向上前进1米而在该角度上变化多少毫米，故趋向的单位是mm/m。例如盾构机与设计线路的相对趋向，实为盾构机轴向与设计线路中线的夹角，若VMT上显示盾构机的水平趋向为4，其意义为盾构机按目前的方向每往前推进1米，则盾构机水平方向要偏离设计线路中线+4毫米。垂直方向上的趋向理解同上。
盾构机与设计线路的相对趋向为α，后续管片与盾构机的相对趋向为β，则后续管片与设计线路之间相对趋向为α+β。 趋向的计算 现以海瑞克盾构机(刀盘米)为例，进行趋向的计算。按常规操作
规定水平方向右为正，左为负；垂直方向上为正，下为负。 海瑞克盾构机VMT测量系统前点位于切口换处，后点位于中盾内，前点和后点的距离为米，为计算方便取4米；盾构机推进油缸位置处于中心对称半径为米的圆上，相邻油缸距离约4米。 根据VMT测量系统的显示能得知盾构机前点为（x1，y1），后点为（x2，y2），故盾构机相对设计线路的水平趋向为α1=（x1-x2 ）/4 ，垂直趋向为α2=（y1- y2 ）/4。 同理，管片相对盾构机的趋向可以根据推进油缸的行程计算得出。设四组油缸行程分别为L A、L B、 L C、L D,根据推进油缸中心对称的原理得知，水平方向油缸行程差为L A- L D = L B - L C，垂直方向油缸行程差为L A- L B = L D - L C，故管片相对盾构机的水平趋向为β1=（L A- L D）/4 ，垂直趋向为β2=（L A- L B）/4。 所以管片与设计线路的水平趋向为α1+β1=（x1-x2 ）/4+（L A- L D）/4，垂直趋向为α2+β2 =（y1- y2 ）/4+（L A- L B）/4；管片选型的目标是尽量使管片与设计线路的趋向接近于零，故下环管片应尽量选取管片自身水平趋向为-（α1+β1），垂直趋向为-（α2+β2）的点位。 当盾构机正常掘进时，|α1+β1|、|α2+β2 |均应控制在0~3之间，在4~6之间应该调整，绝对不允许大于6。在纠偏线路上，应根据纠偏线路，|α1+β1|、|α2+β2 |可略增加，增加幅度与盾构机实际纠偏线路的趋向一致。 3、管片选型实例计算 直线段管片选型
重庆市轨道交通六号线一期某站及区间隧道工程 (投标施工组织设计 第一章编制依据及说明 一、编制依据 (一重庆市轨道交通六号线一期工程(XX街~XX段XX车站、XX城车站及区间隧道工程施工招标文件、补遗等文件。 (二重庆市轨道交通设计研究院有限责任公司设计的车站及区间隧 道施工设计图。 (三国家、行业及地方有关政策、法律、法令、法规。 (四业主在招标文件明示的以及工程涉及的技术规范、验收标准及其它重庆市有关的规范、标准。 (五工艺标准及操作规程。 (六本公司质量体系程序文件及管理规章制度。 (七现场踏勘情况及对工程环境的调查研究。 (八单位拥有的科技工法和现有的企业管理水平、技术设备能力,以及所积累的丰富的类似工程和其它城市地铁施工积累的丰富的施工经验。 二、编制说明 针对施工招标文书要求,我们把投标承诺、施工部署中的施工组织安排;施工进度表,施工平面布置,机具设备、模板架料采用计划、劳动力组织安排,主要项目施工
方法中的排桩与锚喷围护、主体结构施工、防水层、排水、隧道开挖、初期支护与二次衬砌施工,保证工程质量优良,并创安全生产样板工地技术措施、创文明施工、标准化管理样板工地技术措 施,保证工期技术措施等在本施工组织设计中作为重点阐述,其它常规性技术措施及施工项目的施工方法作一般性阐述。 本公司机构机制健全,技术质量部、生产安全部是指导、督促、检查项目工程部执行标准、规范、规程、施工组织设计、合同履行、公司规章制度执行情况的执法部门,使本公司承建的工程在质量、安全施工、工期方面可得到保证。 在本施工组织设计中,我们编制了采用新工艺、新材料、新技术、新设备的计划,降低工程造价合理化建议,并使用计算机进行施工全过程的管理,在科技进步领域里以实现不断进取,推动生产力的发展。 三、编制原则 总的原则是施工组织设计应完全满足招标文件要求和符合施工现场实际施工需要,确保本标段工程安全、优质和按期完成。 (一严格遵守招标文件规定的内容和设计要求,积极响应招标文件要求,编制施工组织设计。 (二遵循ISO9001质量保证体系,对施工全过程进行严格控制。 (三在仔细考察工程实地,认真研究招标文件和有关规定的基础上,充分分析了本工程施工特点和设计文件,认识本工程组织施工的难度。我单位将根据多年来工程施工积累的经验,认真作好施工组织方案,做到布局合理,合理安排工程项目的施工。 (四科学合理地组织施工,各工序既要紧密衔接,避免不必要的重复工作,又要保证施工连续均衡地进行。
地铁隧道施工方法全解 明挖法 在地面条件允许的情况下，地铁区间隧道采用明挖法。明挖法是指挖开地面，由上向下开挖土石方至设计标高后，自基底由下向上顺作施工，完成隧道主体结构，最后回填基坑或恢复地面的施工方法。浅埋地铁车站和区间隧道经常采用明挖法，明挖法施工属于深基坑工程技术。由于地铁工程一般位于建筑物密集的城区，因此深基坑工程的主要技术难点在于对基坑周围原状土的保护，防止地表沉降，减少对既有建筑物的影响。明挖法的优点是施工技术简单、快速、经济，但其缺点也是明显的，如阻断交通时间较长、噪声等会对环境产生影响。 盖挖法 01 顺作法 盖挖顺作法是在地表作业完成挡土结构后，以纵、横梁和路面板置于挡土结构上维持交通，往下反复进行开挖和加设横撑，直至设计标高。依序由下而上，施工主体结构和防水措施，回填土并恢复管线路或埋设新的管线路。最后拆除挡上结构外露部分并恢复道路。 02 逆作法 盖挖逆作法是先在地表面向下做基坑的维护结构和中间桩柱，和顺作法一样，基坑维护结构多采用地下连续墙或帷幕桩，中间支撑多用主体结构本身的中间立柱。随后开挖表层土体至主体结构顶板地面标高，利用未开挖的土体作为土模浇筑顶板。待回填土后将道路复原，恢复交通。之后的工作都是在顶板覆盖下进行，自上而下逐层开挖并建造主体结构直至底板。 盾构法 盾构法施工是以盾构施工机械在地面以下暗挖隧道的一种施工方法。盾构是一个既可以支承地层压力又可以在地层中推进的活动钢筒结构。钢筒的前端设置支撑和开挖土体的装置，中段安装顶进所需的千斤顶，尾部可以拼装预制或现浇隧道衬砌环。盾构每推进一环距离，就在盾尾支护下拼装或现浇一环衬砌，并向衬砌环外围的空隙中压注水泥砂浆。盾构施工前应先修建一竖井，在竖井内安装盾构，盾构开挖出的土体由竖井通道送出地面。 盾构按断面形状不同可分为圆形、拱形、矩形、马蹄形4种。盾构法的主要优点是除竖井施工外，施工作业均在地下进行，既不影响地面交通，又可减少对附近居民的噪声和振动影响；土方量少；盾构推进、出土、拼装衬砌等主要工序循环进行，易于管理；施工不受风雨等气候条件的影响。 浅埋暗挖法 浅埋暗挖法即松散地层的新奥法施工，新奥法是充分利用围岩的自承能力和开挖面的空间约束作用，采用锚杆和喷射混凝土作为主要支护手段，对围岩进行加固，并通过对围岩和支护的量测、监控，指导地下工程的设计施工。浅埋暗挖法是针对埋置深度较浅、松散不稳定的上层和软弱破碎岩层施工而提出
管片的选型和拼装（2018年6月） 一、管片的选型原则 1、管片选型符合隧道设计线路； 2、管片选型要适合盾构机的姿态； 3、管片选型尽量采用ABA的拼装型式； 说明： 1、管片选型如何符合隧道设计线路 根据隧道中线的平曲线和竖曲线的走向，管片分为标准环、左转弯、右转弯三类。直线上选标准环，左转曲线上选左转环，右转曲线上选右转环。其中转弯环数量的计算公式如下： θ=2γ=2*arctg（δ/D） 式中： θ——转弯环的偏转角 δ——转弯环的最大楔型量的一半 D——管片直径 每条曲线上的转弯环个数为 N=（α0+β）/θ 式中： α0——曲线上切线的转角 β——缓和曲线偏角 经计算本标段所需左转弯环131环，右转弯环131环。 根据圆心角的计算公式
α=180L/（πR） 式中： L——段线路中心线的长度 R——曲线半径 而θ=α，将之代入的到L=6.33m，所以在圆曲线上每隔6.33m一个转弯环（N=6.33/1.5=4.2环，即平均4.2环一个转弯环）。经过实际计算，在缓和曲线上，也近似于6m一个转弯环。 2、管片选型要符合盾构机的姿态 管片是在盾尾内拼装，所以不可避免的受到盾构机姿态的约制。管片平面尽量垂直于盾构机轴线，让盾构机的推进油缸能垂直地推在管片上，这样使管片受力均匀，掘进时不会产生管片破损。同时也要兼顾管片与盾尾之间的间隙，避免盾构机与管片发生碰撞而破损管片。当因地质不均、推力不均等原因，使盾构机偏离线路设计轴线时，管片的选型要适宜盾构机的姿态，尤其在曲线段掘进时更要注意。 3、根据现有的管模数量和类型，及生产能力 现有管模四套，两套标准环管模，一套左转环管模，一套右转环管模，每套管模每天能生产两环管片。为了满足每天掘进8~9环的进度要求，用转弯环代替标准环，例如用一套左转环和一套右转环来代替两个标准环。 二、影响管片选型的因素 1、盾构机的盾尾间隙的影响 盾尾与管片之间的间隙叫盾尾间隙。 盾尾间隙是管片选型的一个重要的一个重要依据。如果盾尾间隙过
进一步减小。通常我们以各组油缸行程的差值的大小来判断是否应该拼装转弯环，在两个相反的方向上的行程差值超过40mm时，就应该拼装转弯环进行纠偏，拼装一环转弯环对油缸行程的调整量见表1，也就是拼装1环10点左转弯环，可以使左、右两组的油缸行程差缩小38mm。 德国海瑞克公司的土压平衡式盾构机，如图3所示，10对推进油缸分为A、B、C、D四组，分别代表上、右、下、左四个方向。油缸行程可以通过位移传感器反映在显示屏上，通过计算各组油缸之间的差值，就能进行正确的管片选型。下面举例说明： 现有一组油缸行程的数据如下： B组（右）：1980mm C组（下）：1964mm D组（左）：1934mm A组（上）：1943mm 左右行程差为：D－B=1934－1980=－46mm 上下行程差为：A－C=1943－1964=－21mm 图油缸分区图 由上可以看出，盾构机的轴线相对于管片平面向左上方倾斜。在对这环管片进行选型的时候，就应选择一环左转弯环且还要有向上的偏移量。对照表1后得出，此环应选择左转弯环在1点拼装。拼装完管片后掘进之前油缸行程的初始数据理论为：A组（上）：454mm B组（右）：465mm C组（下）：453m D组（左）：450mm。这样左右与上下的油缸行程差值基本控制在20mm之内，有利于盾构掘进及保护管片不受破坏。（如果上述数据在左转弯曲线上，下一环管片仍安装一环左转弯环管片，那么盾构姿态基本调整过来）。 4、盾构间隙与油缸行程之间的关系 在进行管片选型的时候，既要考虑盾尾间隙，又要考虑油缸行程的差值。而油缸行程的差值更能反映盾构机与管片平面的空间关系，通常情况下应把油缸行程的差值作为管片选型的主要依据，只有在盾尾间隙接近于警戒值（25mm）时，才根据盾尾间隙进行管片选型。 3、影响管片选型的其他因素 3.1 铰接油缸行程的差值 目前地铁盾构工程中大多采用的是铰接式盾构机，即盾构机不是一个整体，而是在盾构机中体与盾尾之间采用铰接油缸进行连接，铰接油缸可以收放，这样就更加有利于盾构机在曲线段的掘进及盾构机的纠偏。铰接油缸利用位移传感器将上、下、左、右四个方向的行程显示在显示屏上，当铰接油缸的上下或左右的行程差值较大时，盾构机中体与盾尾之间产生一个角度，这将影响到油缸行程差的准确性。这时应当将上下或左右的行程差值减去上下或左右的铰接油缸行程的差值，最后的结果作为管片选型的依据。（海瑞克盾构铰接油缸有三种模式，锁、收和自由放开，当盾构在直线上，盾构姿态很好，可以使用锁定模式，当
. 地铁区间隧道施工方法 选择地铁区间隧道施工方案时要考虑如下因素： 1、工程地质条件； 2、水文条件； 3、地形地貌； 4、沿线环境要求； 5、施工单位技术水平（包括施工设备条件）； 6、施工进度要求； 7、经济条件等因素。 一般情况下，在施工图设计阶段设计院已经确定了基本施工方案和要求的基本施工设备。 在沿海地区，地质条件往往是饱和软地层，一般选择盾构法、顶管法、明挖法（但因其对环境影响太大，干扰城市正常持续和居民生活，而不常采用）； 山区城市地质条件往往为岩石，因此采用新奥法施工方案为多。
区间隧道施工方法一览表 精选文档
地铁车站施工方法一览表 精选文档
区间隧道施工方法：目前常用的方法是：明挖法（交通条件允许时）、矿山法（新奥法，在围岩条件良好时采用）、盾构法（土质隧道最常用）。软土暗挖法在埋深较浅、对土体进行了冻结、或注浆、或进行了深层搅拌桩加固、或采用管棚法加固后也有采用。其他方法较少采用。 地铁车站的常用施工方法是：明挖法（最常见）、矿山法（新奥法，围岩条件特别好）、盖挖法及逆作法（半逆作法）（交通繁忙地段常用）。其他方法较少采用。 明挖法与我们普通基坑施工相似，不同之处在于必须有可靠的围护结构，尺寸比我们桥梁的扩大基础要大很多；水位较高时必须采用井点降水。 暗挖法（新奥法）就是我们目前隧道采用的施工方法； 盾构法：需要采用特制的盾构设备，其实就是一种特殊的钻机（我们常见的是垂直作业的钻机，这种盾构设备是一种水平钻机以及配套设施（支护及衬砌设备）。 盖挖法：是明挖法的变异方法，即在围护结构施工完成后，在工作面顶部加盖（便桥），作为车辆通行结构；然后再按照明挖方式的工序施工，即先开挖到基底，再从基底顺做到车站顶棚的方式； 逆做法：盖挖法的一种施工方法，不同之处在于，在加盖后先施工顶棚，再逐层开挖坑内土石方，逐层从高层向底层施工车站结构的一种施工方法。 半逆作法：部分结构属于逆作法，部分结构又采用顺作法的的一
明挖法隧道近距离跨越既有盾构隧道施工技术 摘要：通过南京龙蟠路明挖隧道近距离上跨南京地铁盾构隧道的施工实例，论述了在既有隧道上方修建明挖隧道的施工方法及措施。该技术有效控制了盾构隧道上浮等潜在危险源，确保了施工安全，为以后类似工程实施提供借鉴参考。 关键词：明挖隧道；盾构隧道；近距离施工；隆起；上浮；抽条开挖 1 工程概况 新建明挖隧道为南京火车站前龙蟠路隧道的一段区间，龙蟠路隧道全长572.08 m，隧道结构净宽10 m，最小净高4.73m，隧洞纵坡0.2%，引道最大纵坡4.75%，最大挖深约8 m。隧道设计标准[1]：为单向双车道，荷载标准为城-A级，设计车速50 km/h，抗震烈度按7度设防。 1.1 明挖隧道与盾构隧道位置关系 明挖隧道位于地铁1号线盾构隧道上方，相交角度约为70°。地铁1号线盾构双线隧道许府巷～南京站区间隧道采用盾构法施工，管片衬砌内径5 500 mm，外径6200mm，每节管片长度1.2m，管片厚度350mm。明挖隧道过既有地铁段的里程为K0+709.316～K0+747.635，明挖基坑距老隧道地连墙4.6 m左右，距玄武湖最近距离12 m。盾构隧道此段覆土厚度10 m左右，明挖隧道过地铁段开挖深度7 m左右，盾构隧道管片顶与明挖隧道开挖底面间距离2.06～2.75 m。具体位置关系见图1。 1.2 工程地质及水文地质 地质情况自上而下为：①-1杂填土、①-2素填土、①-3淤泥质填土、②-1亚砂土夹亚黏土、②-2粉砂夹亚砂土、②-3淤泥质亚黏土、②-4亚黏土。明挖隧道开挖底与盾构隧道间土体主要为②-2粉砂夹亚砂土，该土层均质差，低强度，液化，弱透水，局部透水。 地下潜水位埋深2.1～2.6 m，地下水主要接受玄武湖水和临近污水管道的补给，水位受玄武湖水位的影响，年最高水位为10.5 m。 1.3 施工影响控制要求 许府巷～南京站区间盾构隧道现已基本竣工，根据对此段盾构隧道的设计及施工情况的调查，其保护要求很高。具体要求为：盾构隧道绝对最大沉降不超过15 mm、最大隆起不超过10 mm、隧道变形曲率半径大于15 000 m、隧道相对弯曲小于1/2 500、施工产生的振动对隧道引起的峰值速度≤2.5 cm/s。 2 施工风险分析及应对措施
地铁隧道常用管片特点与选型计算 （王国义中铁十三局集团第二工程有限公司，广东深圳 518083） 内容提要：盾构作为地铁隧道施工的主要设备在中国迅速发展，管片作为地铁隧道的永久衬砌应用非常广泛，管片选型的好坏直接影响到地铁隧道的精度和质量，甚至达到隧道重新修改设计线路的严重后果。从现在最常用管片的特点开始着手，着重讲述现今应用普遍的等腰梯形转弯环管片的楔形量计算、管片排版计算及盾构管片选型依据，首次提出根据实际拼装管片和设计隧道中心线的偏离值与盾构自动导向系统生成管片的偏差相比较，校核人工测量和盾构自动导向测量的准确性理论，对地铁盾构施工有一定的指导作用。 关键词：管片；转弯环；楔形量；选型；校核 1 引言 在国内各大城市地铁隧道工程中，目前已越来越多地开始使用盾构来掘进区间隧道，用预制钢筋混凝土管片[1]作为永久衬砌。成型管片的质量直接关系到隧道的质量，而隧道的成型质量直接受到管片选型好坏的影响。这就需要在盾构施工中掌握管片技术参数及管片楔形量计算知识，达到能够灵活选用盾构[2]管片，保证盾尾间隙和管片成型质量之目的，同时实际成型隧道位置是否正常直接影响到隧道的最终验收及使用。 2 常用地铁管片的特点 目前在地铁隧道盾构施工中，各个大中城市主要采用标准环和转弯环管片对设计隧道平纵曲线拟合，管片一般分为标准环、左转弯环、右转弯环三种管片，每环管片一般由六块管片组成，三块标准块，两块邻接块，一块封顶块，由盾构上的拼装机[3]拼装成一个整环(如图1)。 2.1 地铁常用管片技术参数(如表1) 表1 地铁常用管片技术参数
图1 右转弯环管片示意图 2.2 管片拼装点位的分布 管片成型的隧道为了能够达到很好的线形，完成隧道的左转弯、右转弯、上坡、下坡等功能，需要使用不同的楔形量管片[4]，这就要求转弯环管片有不同的位置来达到此目的。 现在常用的地铁管片一般采用错缝拼装，有10个点位，来达到转弯所需要的不同楔形量。管片拼装点位是以封顶块的中线位置来叙述的(管片拼装点位如图2)，转弯环不同的拼装点位在平曲线中有不同的楔形量，达到不同的转弯半径[5]。 为了能够顺利拼装管片，左转弯环或右转弯环一般拼装1、2、3、8、9、10这六个点位。 83 图2 管片拼装点位图 2.3 管片楔形量的计算
基坑开挖卸荷对既有下穿高铁盾构隧道的影响研究 发表时间：2016-06-14T11:13:59.477Z 来源：《工程建设标准化》2016年4月总第209期作者：江益辉巫裕斌[导读] 施工过程中如果出现较大隆起变形，可采用地基加固、强化基坑支护结构等措施方法，减小基坑开挖方法引起的下穿隧道隆起变形。 江益辉巫裕斌 （中铁工程设计咨询集团有限公司，北京，100055） 【摘要】拟建深圳市轨道交通10号线工程益田停车场出入线区间明挖隧道基坑上跨广深港高铁盾构隧道，为了研究基坑开挖卸荷对既有下穿高铁盾构隧道影响，为后续设计施工及盾构隧道保护提供参考依据，本文采用Midas有限元软件建立三维数值模型，计算和分析了基坑开挖引起的隧道附加变形和内力变化规律。通过研究发现，上部基坑开挖卸荷将会引起既有下穿隧道的隆起变形，同时也将引起隧道拱顶、底部和两边拱腰处四个位置出现剪切应力集中。 【关键词】基坑；盾构隧道；开挖卸荷；隆起变形；剪切应力 1、前言 随着城市现代化进程的加快，城市数量和规模迅速扩张。而土地资源的紧缺使得有限的土地资源需要充分利用，地下空间资源也得到了大规模的开发利用。随着地下空间资源的进一步开发，原有的地下建构筑物（例如地下室、地铁隧道、地下车站、地下管线等）附近出现了大量的基坑工程。由于基坑工程的开挖卸荷，必定对附近的地下建构筑物产生不良作用，影响其正常安全使用，甚至造成失稳破坏等重大工程事故。 本文采用Midas三维有限元软件模拟计算研究深圳市轨道交通10号线工程益田停车场出入线区间明挖隧道开挖对既有下穿广深港高铁盾构隧道的影响，计算和分析了基坑开挖引起的隧道附加变形和内力变化规律，为基坑开挖施工和盾构隧道保护提供参考。 2、工程概况 深圳市城市轨道交通10号线工程益田停车场出入线区间明挖隧道位于广深高速公路北侧绿化带内，起始于福田保税区一号隧道西侧，终点位于福田保税区二号隧道正下方。明挖隧道在TRDK1+011~TRDK1+050段上跨广深港高铁盾构隧道，广深港高铁盾构隧道外径为9600mm，管片厚度450mm，目前已施工完成。明挖隧道基坑与广深港高铁盾构隧道平面关系如图1所示。高铁盾构隧道拱顶距离出入线明挖基坑底的最近距离约为20m，地层从上到下依次为：素填土，淤泥，淤泥质黏性土，含有机质砂，卵石，全、强、中风化花岗岩，盾构隧道位于中风化花岗岩地层中。 3、有限元数值建模 采用Midas有限软件，建立三维模型，分析基坑开挖对广深港盾构隧道变形的影响。三维模型如图2所示。模型尺寸X×Y×Z=125×180×82，盾构隧道中心间距29m，外径4.8m；明挖区间基坑宽度14m，开挖深度18m，基坑底与盾构隧道拱顶距离为20m。图3所示为明挖基坑与隧道位置关系图，模型所用物理力学参数如表1所示。
目录重庆轨道交通环线五童路车站、五里店车站及区间 隧道工程 XX至XX站（原五童路车站）区间隧道工程 施工通道安全专项施工方案 编制人： 审核人： 审批人： 重庆建工轨道交通环线五童路车站、五里店车站及区间隧道工程项 目部 日期:二0一四年一月 1
目录1编制依据 (4) 2工程概况 (4) 2.1工程环境 (4) 2.1.1工程概况 (4) 2.1.2周边环境 (4) 2.1.3工程地质条件 (5) 2.2设计情况 (6) 2.2.1平纵面设计 (6) 2.2.2技术参数 (6) 2.3工程特点及难点 (8) 2.3.1工程特点 (8) 2.3.2重难点及对策 (8) 2.4施工平面布置 (9) 2.5施工要求 (10) 3施工计划 (10) 3.1施工进度计划 (10) 3.2施工材料计划 (10) 3.3施工机械设备计划 (10) 4施工工艺技术 (11) 4.1明槽挖方段施工 (11) 4.2暗挖段施工方法和工艺 (18) 4.3施工通道防水层施工 (32) 4.4施工通道二衬施工 (33) 4.5施工测量 (36) 4.6专项工作实施措施 (37) 4.6.1建（构）筑物保护 (37) 4.6.2施工通道洞身穿越土石交界段施工措施 (38) 4.6.3下穿松散体施工 (38) 4.6.4超前地质预报措施 (38) 5施工安全保证措施 (42) 5.1组织保证 (42) 5.1.1项目组织机构 (42) 5.1.2项目质量保证体系 (43) 5.1.3项目安全保证体系 (45) 5.2安全技术保证措施 (46) 5.2.1施工现场安全技术措施 (46) 5.2.2装卸碴与运输安全措施 (47) 5.2.3施工机械安全控制措施 (47) 5.2.4高处作业安全技术措施 (47) 5.2.5隧道开挖防坍塌措施 (47) 5.2.6施工用电安全技术措施 (48) 5.2.7爆破安全技术措施 (48) 5.2.7现场通风安全保证措施 (50) 5.2.8隧道排水措施 (50) 5.3危险源分析及应急预案 (50) 5.3.1安全风险源识别 (50) 5.3.2风险预防措施 (55) 5.3.2易发生的事故 (56) 5.3.3事故分级及危害程度分析 (56) 5.3.4危险源的监控与预警 (57) 5.3.5应急组织机构及职责 (57) 5.3.6突发事故应急响应 (59) 5.3.7事故现场主要应急处置措施 (61) 5.3.8应急结束 (63) 5.3.9应急保障 (63) 2
摘要：随着城市建设的发展，市政工程与轨道交通工程近距离施工、相互影响的情况越来越普遍，出现了基坑工程骑跨于已建地铁区间隧道之上这一新问题。由于基坑的开挖会引起坑内土体的回弹，从而引起地铁区间隧道的上抬变形，如何有效控制坑底隆起、隧道上浮将成为基坑施工控制的难点。本文以杭州市某基坑工程为例，分别用三维弹塑性有限元方法，分析了在软土地层中采用门式搅拌注浆加固对基坑下方已建盾构隧道的理论保护效果，得到基坑开挖过程中盾构隧道的变形规律，为同类工程提供参考。 关键字：门式搅拌加固、盾构隧道、有限元分析 1．工程概述 杭州市某车行地通道采用“双孔+中间管廊”的矩形断面，明挖法施工。地通道基坑与已建的地铁盾构隧道立体相交，基坑工程安全等级与控制变形等级均为一级。基坑宽约，开挖深度为~，其中上跨地铁段基坑挖深约，坑底与地铁盾构区间隧道衬砌顶部净距。盾构区间隧道内径，衬砌采用“直线环＋转弯环”进行错缝拼装，壁厚350mm，环宽。车行地通道与地铁区间隧道平面、立面关系见图1、2所示。 ~ 盾构隧道由管片拼装而成，接缝多，整体抗变形能力较差。软土地区基坑开挖卸荷，极易造成基坑底土体回弹隆起，基坑下方盾构隧道上浮。隧道保护要求变形控制在15mm以内，如何确保基坑开挖过程中地铁隧道安全是本基坑工程的关键点之一。 2．水文地质条件 地质条件 本工程位于杭州东北部冲海积平原区，第四纪覆盖层厚度为 40m。上部主要为钱塘江近代冲积、沉积的粉、砂性土，下部为陆～海相沉积地层。下伏基岩为白垩系下统朝川组层含砾砂岩、砂砾岩。基坑开挖范围内土体基本以填土、钱塘江冲积的粉土、粉砂为主，呈稍密～中密为主，基坑坑底所处地层为砂质粉土层。 水文条件 场地地下水主要为第四系松散岩类孔隙潜水和基岩裂隙水。地下水静止水位埋深一般在～之间，平均潜水位高程，地下水流速较小。基岩裂隙水主要赋存于强风化、中风化基岩中，水量主要受构造和节理裂隙控制，水量不大。 物理力学参数 门式加固区域主要位于砂质粉土、粉砂层中，分析采用的岩土体与结构物的物理力学参数见表1。
目前，国内外地铁施工方法主要有如下几种： 一、地铁区间施工方法 (一)明挖施工法 通常在地面条件允许的情况下，地铁区间隧道宜采用明挖法，但对社会环境影响很大，仅适合在无人、无交通、管线较少之地应用，该方法现较少采用。 明挖法是指挖开地面，由上向下开挖土石方至设计标高后，自基底由下向上顺作施工，完成隧道主体结构，最后回填基坑或恢复地面的施工方法。 明挖法是各国地下铁道施工的首选方法，在地面交通和环境允许的地方通常采用明挖法施工。浅埋地铁车站和区间隧道经常采用明挖法，明挖法施工属于深基坑工程技术。由于地铁工程一般位于建筑物密集的城区，因此深基坑工程的主要技术难点在于对基坑周围原状土的保护，防止地表沉降，减少对既有建筑物的影响。明挖法的优点是施工技术简单、快速、经济，常被用为首选方案。但其缺点也是明显的，如阻断交通时间较长，噪声与震动等对环境的影响。 (二)盖挖施工法 埋深较浅、场地狭窄及地面交通不允许长期占道施工情况下采用盖挖法施工。依据主体结构施工顺序分为盖挖顺作法、盖挖逆作法、盖挖半逆作法。该法是在既有道路上先完成周边围护挡土结构及设置在挡土结构上代替原地表路面的纵横梁和路面板,在此遮盖下由上而下分层开挖基坑至设计标高,再依序由下而上施工结构物,最后覆土恢复为盖挖顺作法;反之先行构筑顶板并恢复交通、再由上而下施工结构物为盖挖逆作法。 (三)暗挖施工法 暗挖法是在特定条件下，不挖开地面，全部在地下进行开挖和修筑衬砌结构的隧道施工办法。暗挖法主要包括:钻爆法、盾构法、掘进机法、浅埋暗挖法、顶管法、新奥法等。其中尤以浅埋暗挖法和盾构法应用较为广泛，目前北京地区的隧道施工当中亦以该两种方法居多。 1．钻爆法 我国地域广大、地质类型多样，重庆、青岛等城市处于坚硬岩石地层中，广州地铁也有部分区段处于坚硬岩石地层中，这种地质条件下修建地铁通常采用钻爆法开挖、喷锚支护（与通常的山岭隧道相当）。
盾构隧道上方明挖地铁连通道的施工措施分析 发表时间：2020-03-23T07:28:47.515Z 来源：《建筑细部》2019年第20期作者：马晶晶 [导读] 郑州市轨道交通3号线一期工程中州大道站外挂4号线商都路站换乘通道设置于通泰路站～中州大道站盾构区间隧道上方，通道基底距隧道顶最小6.585m，开挖范围地层以黏质粉土为主，基底下存在较厚的有机质粉质黏土层。 马晶晶 中铁第六勘察设计院集团有限公司隧道设计分公司天津 300133 摘要：郑州市轨道交通3号线一期工程中州大道站外挂4号线商都路站换乘通道设置于通泰路站～中州大道站盾构区间隧道上方，通道基底距隧道顶最小6.585m，开挖范围地层以黏质粉土为主，基底下存在较厚的有机质粉质黏土层。经过理论分析和计算，采用坑内被动土体加固可减短明挖结构支护桩长及减小基坑开挖对下方隧道的影响。 关键词：盾构隧道，明挖基坑，搅拌桩加固 地铁施工受管线迁改、建构筑物拆迁及交通疏解等诸多因素影响，同时在施工过程中也受到开挖地层、环境管控及原材料采购等因素影响；使得车站施工与区间隧道掘进先后顺序可能变化。本文以郑州市轨道交通3号线一期工程通泰路站～中州大道站区间先期施工，其上方中州大道站外挂4号线商都路站换乘通道后期施工为例进行分析，结合工程实例对盾构隧道上方明挖地铁连通道的施工进行分析研究，为此类工程提供参考。 1 工程概况 1.1 简介 郑州市轨道交通3号线一期工程中州大道站位于郑汴路和中州大道交叉口西侧，与在建4号线商都路站“L”型换乘；在中州大道东端商都路站设置连接南北厅的换乘通道，通道上跨中州大道站南侧埋深8m的DN2600mm混凝土污水管。换乘通道与3号线中州大道站同期施做，两者未设置变形缝。 图1 车站平面布置图 根据原设计方案，中州大道站东盾构井施工完成后施做东侧换乘通道， 而后完成下方通泰路站～中州大道站区间盾构掘进。由于种种原因导致通泰路站～中州大道站区间盾构到达加固区时车站主体结构正在施工顶板，如车站施工单位先行施工东端换乘通道，则盾构停机时间将达4个月。考虑地下三层富水砂层条件下停机风险较大，且影响后续区间的施工，经车站施工方、区间施工方及业主单位协商，拟先完成盾构区间掘进，后施工上方换乘通道。