对新建地铁下穿既有轨道车站沉降控制研究张英

对新建地铁下穿既有轨道车站沉降控制研究张英

张英

中铁六局集团有限公司广东深圳518115

摘要：随社会经济发展、城市扩张，城市地下交通工程迎来自己的发展春天。在快速发展下，地铁在地下纵横交错，新建地铁时不可避免出现下穿既有轨道车站的情况，此时便要求新建地铁下穿既有轨道车站工程施工必须安全高效且不可影响既有轨道车站的正常、安全使用。鉴于这一要求，本文将从工程地质、新建地铁隧道与既有轨道车站间的土层处理等内容入手，对新建地铁下穿既有轨道车站工程的沉降控制关键点加以讨论，并依托工程总体、支护结构优化进一步加强新建地铁下穿既有轨道车站的沉降问题控制。

关键词：地铁；既有轨道车站；沉降控制

由于既有轨道车站的存在，新建地铁隧道下穿既有轨道工程往往面临更多现实难题，其施工风险、施工难度较一般隧道施工更为突出，可能对既有轨道或其它既有机构产生不利影响，例如导致既有轨道车站沉降。为进一步保障新建地铁下穿既有轨道工程顺利推进，且尽可能对既有轨道车站沉降问题进行控制，下面将对新建地铁下穿既有轨道车站沉降控制问题进行探究。

1.新建地铁下穿既有轨道车站沉降控制关键点

1.1结合工程地质和水文地质条件

新建地铁下穿既有轨道车站工程的特点是在已有的轨道车站结构下方进行施工，施工地点往往在地下较深处，因此，新建地铁下穿既有轨道车站工程中的沉降问题能否得到控制、工程能否顺利推进、推进过程中施工难易程度如何，很容易受隧道富水情况、围岩底层条件左右。故，在新建地铁下穿既有轨道车站工程中对工程地质、水文地址条件进行着重考量，结合这两者的实际情况选择最适用的施工办法、加固措施，是新建地铁下穿既有轨道车站工程能否满足施工安全高效且减轻沉降问题、不影响既有轨道车站的安全正常使用的关键。

1.2新建地铁隧道和既有结构间土层的处理

为减轻沉降问题，保证既有轨道车站正常、安全使用，在新建地铁下穿既有轨道车站工程的具体施工中多会对新建地铁隧道、既有轨道车站这两者间的土层进行加固处理，通过土层加固，不仅可进一步牢靠既有轨道车站，让其使用、运转处于安全环境，还可进一步保障新建地铁下穿既有轨道车站工程施工安全。在进行土层加固时，有注浆、小导管等多种可供选择的加固方式，具体加固方式由土层具体情况决定。

1.3既有轨道车站的现状评价

在新建地铁下穿既有轨道车站工程施工中，第一要务是保证既有轨道车站结构稳定，可如常运转与使用，在实现此要务的基础上，再进行下穿地铁隧道施工。而为实现此要务，有必要对既有轨道车站的现状进行评价，以便通过准确评价，对后续下穿地铁隧道施工方案进行制定、调整及优化，尽可能减轻既有轨道车站沉降问题。在对既有轨道车站现状进行评价时，评估内容包括既有轨道车站极限承载力、既有轨道车站在使用时的损耗等内容，通过这些内容的评估得出既有轨道车站可接受的变形范围，以此为下穿地铁隧道施工方法选择、加固措施选择提供有价值参考。

1.4空间位置关系

在新建地铁下穿既有轨道车站工程中，新建地铁与既有轨道车站两者间的空间位置关系对整个工程的推进有重要影响。因为这二者的空间位置关系不同，意味着新建地铁下穿既有轨道车站工程的未来施工条件与情况不同，例如，需要面对的地质条件存在差异、需要加固的土层情况及选择的土层加固方式不同。一般来讲，上述两者空间位置关系愈合理，则既有轨道车站沉降问题愈有可能得到有效控制。

1.5施工方法的选择

施工方法上的抉择同样是新建地铁下穿既有轨道车站沉降控制的关键点，到底是选择某一种方法或是某几种方法结合使用，需灵活根据新建地铁下穿既有轨道车站工程施工具体情况决定。总之，在施工方法选择过程中，不可违背减轻既有轨道车站沉降情况、保证既有轨道车站如常运转、保证新建地铁下穿轨道车站工程施工安全等原则，在谨守这些原则的基础上，再结合实际情况从CRD法、台阶法等方法中进行选用。

2.新建地铁下穿既有轨道车站沉降控制

新建地铁下穿既有轨道车站工程施工时，既有轨道车站往往处于正常使用状态，若此状态下既有轨道车站因新建地铁施工出现严重结构变化，如发生严重沉降，很可能威胁人们的财产生命安全。故，在新建地铁下穿既有轨道车站工程中，必须保证既有车站结构稳定，对既有轨道车站沉降问题进行严格把控，将既有轨道车站将变形控制在一定范围内。为此，可从工程总体控制、支护结构工艺优化入手。

2.1依托工程总体控制新建地铁下穿既有轨道车站沉降

伴随工程推进，既有轨道车站的沉降及变形程度会逐步增加，即使选择最适用的新建地铁下穿既有轨道车站工程施工方案，不断对既有轨道车站进行加固，也无法避免该情况。此情形下，必须对既有轨道车站沉降问题进行控制，将沉降变形控制在不影响既有轨道车站运转、不影响工程施工安全的范围内。从工程总体出发，关于既有轨道沉降变形控制的措施有：一，减少新建地铁下穿既有轨道车站工程施工时对周边围岩的扰动，此时使用的开挖方式应当比爆炸开挖柔和，以此维护既有结构稳定、减轻既有轨道车站沉降程度；二，新建地铁下穿既有轨道车站工程施工必须循序渐进，在不断开挖的过程中持续对既有轨道车站进行加固；三，对于沉降问题较为突出的施工环节，例如新建地铁拱顶施工时、新建地铁开挖至四分之一断面时，可事先进行预加固，并在施工中结合可采用的多种加固方式进行一再加固，以此保证既有轨道车站沉降及变形程度较轻；四，除上述在新建地铁施工中通过加固新建地铁隧道及相关土层保证既有轨道车站结构稳定外，还可针对既有轨道车站，直接以既有轨道车站为对象进行加固，例如对既有轨道车站情况进行监测保护；五，加强新建地铁下穿既有轨道车站工程施工中的信息传递，通过准确信息的高速传递实现新建地铁施工中的总体协调，对潜在的、可导致既有轨道车站沉降的风险进行防范及快速应对。

2.2对支护结构加以优化

新建地铁下穿既有轨道车站工程中保证施工安全与既有轨道车站安全使用的关键是具有支撑、加固、维稳作用的支护结构。因此，对支护结构加以优化，是控制既有轨道车站沉降变形程度、保证施工安全的可行措施。支护结构优化包含：一，锚杆优化，这里的优化方向为“锚杆的科学选用”，例如，选用拉拔力参数大于153KN的锚杆，可令支护结构更加稳定，令既有轨道车站沉降变形得到更好控制；二，钢筋网片优化，为实现沉降控制选用双层铺设，并严格按照表1进行质量控制；三，钢支撑与超前小导管优化可从材料选择与质量控制入手，结合施工实际进展，选择最适材料并加强质量控制，进一步保障既有轨道车站沉降变形程度在可接受范围内。

3.结语

综上所述，城市地下交通日渐繁荣的同时新建地铁下穿既有轨道车站工程将越来越频繁出现在地下交通建工程设中。为保证施工安全，令既有轨道车站如常运转、安全使用，必须掌握既有轨道车站沉降控制关键点，通过依托工程总体、优化支护结构对新建地铁下穿既有轨道车站沉降进行控制，在不影响既有轨道车站运转使用的前提下，促进新建地铁下穿既有轨道车站工程顺利推进与城市地下交通发展，为城市运转、城市繁荣提供有力支撑。

参考文献：

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[3]来弘鹏，赵鑫，康佐.黄土地区新建地铁隧道下穿时既有地铁线路沉降控制标准[J].交通运输工程学报，2018，18（04）：63-71.