《家园 ·建筑与没计》2022年6期

宋鹏

天津市政工程设计研究总院有限公司  天津  300392

摘要：  复杂地质条件下小净距穿越既有运营地铁区间存在较大风险 ，本文分析了穿越过程中的重难点并针对性的给出了解决方案 ，结论表明：  既有线 的穿越技术方案科学、有效、可行且对既有地铁区间的隆沉控制效果理想 ，可以满足线路安全运行的要求 ，具有显著的经济效益、社会效益；

关键词：  复杂地质条件 ，小净距 ，既有线 ，素混凝土二衬

0 引言：

地铁实际工程中 ，新建线路穿越既有地铁线路屡见不鲜，相关技术方 案的研究也取得了不少研究成果 。例如： 10 号线国贸站~双井站暗挖区间 下穿 1 号线国贸站~大望路站暗挖区间，14 号线九龙山站~大望路站盾构区 间下穿 1 号线大望路站~四惠站暗挖区间。然而，复杂地质条件下小净距下 穿既有暗挖素混凝土二衬区间的相关研究存在较大欠缺 ， 因此对复杂地质 条件下小净距下穿既有地铁区间风险控制措施进行研究有着十分重要的意 义

1 工程概况

北京地铁 19 号线牛街站~金融街站区间线路出牛街站后沿长椿街 、闹 市口大街向北敷设，  先后侧穿宣武医院 、长椿寺、上跨国铁直径线、下穿 地铁 2 号线长椿街站、下穿地铁 1 号线复兴门站~西单站区间后到达金融街 站 。区间长度  1887m，  主要采用盾构法+暗挖法施工，其中盾构区间长约 1823m。    区间埋深  21m~32m，  区间主要穿越卵石⑤ 、粉细砂⑥3、卵石⑦ 和卵石⑨ ，  区间地下水位埋深约 26.3m。

1 号线复兴门站~西单站区间建成于 1987 年，  区间分为南线和北线，  覆土厚度为 11.31m，南线大断面采用双侧壁导坑法、北线采用台阶法施工， 其中南线为折返线暗挖区间，断面尺寸为 11.46mX8.37m\11.86mX7.81m，初 支采用 350mm 厚网格钢支撑+200 号喷射混凝土，二衬采用 200 号防水素混 凝土，厚度 400mm；北线区间为标准暗挖区间，断面尺寸为 6.66mX6.10m， 初支采用 300mm 厚网格钢支撑+200 号喷射混凝土，二衬采用 200 号防水素 混凝土，厚度 350mm。

2 工程重难点

2.1 小净距穿越

地铁 1 号线复兴门站~西单站区间为暗挖区间，其中北线为暗挖标准断

面，南线为暗挖扩大断面， 19 号线盾构区间在复兴门内大街与闹市口大街 交叉路口处垂直下穿该区间，竖向净距仅为 2.055m~3.096m。小净距下穿越 对既有线隆沉控制难度大。

2.2 不均匀地层

区间穿越段上半部分土层为卵石⑦层，  且位于地下水位线以上 ，根据 地勘报告描述，第⑦层：  级配较好，  卵石粒径一般为  5~10cm，最大粒径 21cm，局部分布大块漂石 ，其分布随机性较强 ，漂石含量一般约 5％~10 ％，  充填物为细中砂约占 30%，局部充填物夹杂泥土 。本层夹第⑦2 层粉 细砂。本层综合层厚 8.30~13.80m，层底标高介于 16.50~21.20m 之间 。区 间穿越段下半部分土层为粉质粘土⑧层 。区间穿越段上硬下软，  不利于盾

构机姿态的保持及既有区间沉降的控制。

2.3 既有线结构

1 号线复兴门站~西单站区间采用的是素混凝土二衬结构 ，建成时间较 早 。根据现场结构检测显示：  检测范围内主体结构未发现掉块 、疏松等病 害；  范围内区间隧道衬砌结构共发现 53 条裂缝 ，其中北线 27 条 ，南线 26 条 。检测范围内拱顶最大裂缝均宽 3.12mm，裂缝距盾构左线外轮廓 7.9m。 侧墙 最 大裂 缝 出现 在盾 构 左线 西 侧 、  南 线大 断 面左 侧侧 墙 处 ， 裂 缝宽 2.3mm，  裂缝距盾构左线外轮廓  4.3m。脱空最大位置位于南线左侧拱腰 B163+029.5 处 ，距盾构左线外轮廓约 14.7m，脱空区域 0.6mX0.8m。    根据 《城市轨道交通设施养护维修技术规范》检测范围内复兴门站~西单站区间 综合状态评定为三级 。需要加强监视，  必要时进行中修 。既有线特有的结 构特征和状态对小净距穿越增加很大难度。

3 穿越技术方案

1.采用盾构工法穿越既有线 ，  穿越前设置检修井及试验段 ，确保穿越 阶段盾构安全及参数合理 ，减少土体扰动 。穿越中增加有效填充材料  (克 泥效)  及时填充土体与盾壳间隙 ，减少土体应力损失。

2.对穿越段两线所夹土体进行注浆加固 ，  改善土体参数，减少土体应 力损失 。同时采用三维有限元模型模拟穿越过程 ，对穿越过程关键点位提 前预判并做好充分的应急预案。

3.穿越前，采用灌浆法对  1 号线区间主体裂缝及空洞进行洞内修补 ， 并在洞内采用碳纤维布对既有线二衬结构进行加固 ，  既能增加二衬结构承 载能力又能预防穿越过程中掉块。

4 结论

1.盾构区间成功穿越运营中的  1 号线既有区间 ， 既有区间隆沉孔在 -3mm~+2mm，说明穿越技术方案科学有效，同时也成功解决了盾构小净距 穿越运营既有地铁线路隆沉控制的难题。

2.通过把地铁线路隆沉控制在允许范围内 ，可保证施工期间地铁线路 的正常运营，  具有显著的经济效益、社会效益。

3.复杂地质环境中盾构区间小净距穿越既有线的技术成果 ，  为复杂条 件下盾构穿越隆沉控制严格的铁路、公路、地铁等提供了成熟的解决思路。

参考文献:

[1]北京地铁 19 号线一期工程牛街站~金融街站区间穿越既有 1 号线复 兴门站~西单站区间安全性影响评估报告[R].北京： 中铁第五勘察设计院集 团有限公司，2020.

[2]北京地铁 19 号线一期穿越地铁 1 号线复兴门站~西单站区间既有结 构工前现状调查与检测[R].北京：北京环安工程检测有限责任公司 ，2019.