地铁叠线盾构区间隧道下穿高铁轨道群施工关键技术
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第1章 绪论

1.1 研究背景

早期的轨道交通建设,左右线区间隧道间的空间关系较为单一,通常按左右线分离式布置,左右线隧道在平面上保持不小于1倍洞径的净距,施工过程及运营阶段两者相互影响较小,无需采取特殊工程措施[1]

随着轨道交通线网规模的不断扩容及运营服务标准的不断提高,不同线路间换乘及联络日益频繁。同时,受既有周边环境的制约,区间隧道间的空间关系变得日益复杂,不仅出现了十字形或小角度交叉[2-3],左右线上下平行重叠的区间隧道相继在上海、北京、深圳、杭州等城市的轨道交通工程中出现[4-5],主要有:

(1)上海市轨道交通明珠线二期工程浦东南路站~南浦大桥站盾构区间隧道全长2000m,在浦西段位于南浦大桥桩基间施工,为确保线型同时避让南浦大桥桥桩,采用437.7m重叠盾构隧道。

(2)北京轨道交通建设在地铁8号线二期工程什刹海站~南锣鼓巷站区间采用了225m长重叠盾构隧道。

(3)深圳地铁3号线红岭中路站~老街站~晒布路站区间1045m重叠盾构隧道,2号线的大剧院站~湖贝站区间,7号线的华新站~黄木岗区间、笋岗站~洪湖站区间以及红岭北~笋岗区间采用重叠盾构隧道形式对建(构)筑物进行避让或适应车站形式。

(4)杭州地铁在1号线文化广场站~艮山门站盾构区间采用90.495m长重叠隧道出文化广场站。

(5)武汉地铁2号线和4号线工程的洪山广场站、中南路站为实现双向客流全部同站台换乘,出现了4孔紧邻交叠隧道,其区间隧道重叠段达到705m。

(6)中国电建深圳地铁7号线BT项目6个区间存在上下重叠小间距隧道,分别为车公庙~上沙、华新~黄木岗、黄木岗~八卦岭、红岭北~笋岗、笋岗~洪湖、洪湖~田贝区间,叠线段总长度1029m,上下隧道最小净距为2.0m。

可见,随着轨道交通建设进程的推进,采用上下重叠布置的盾构区间隧道由于可较好地解决周边环境制约、道路红线狭窄、线网运营换乘功能需求等问题而得到越来越多的采纳。然而,针对上下重叠盾构隧道的研究相比工程实践存在较明显的滞后性,对工程建设的指导性存在不足,故加强地铁区间上下重叠盾构隧道的研究显得必要而迫切。

特别是中国电建深圳地铁7号线BT项目笋岗~洪湖区间(以下简称“笋洪区间”)盾构隧道叠线下穿26股道施工技术难题,穿越地质情况复杂,变形控制要求高,加固及保护难度大,铁路方面涉及部门多,协调困难。上下叠线隧道施工沉降变形控制标准要求高,下线隧道顶部土体加固及上线隧道施工对下线已完成隧道的稳定性影响是关键技术难点。

目前国内对于重叠隧道问题的研究仍缺乏系统性及深入性,因此有必要在系统研究国内已有重叠隧道设计与施工经验的基础上,深入开展地铁叠线盾构区间隧道下穿高铁轨道群施工关键技术,主要研究内容如下:

一是,地铁叠线盾构隧道施工技术。重点研究上下隧道施工先后顺序、中间夹层土体加固技术、下线隧道内支撑技术。

二是,高铁轨道群加固技术。重点研究加固范围及参数、不同加固方式计算结果对比分析以及路基、线路和电气化立柱基础加固技术。

三是,地铁叠线盾构隧道下穿准高铁轨道群盾构掘进技术。主要研究盾构掘进参数试验、盾构掘进过程控制、盾构掘进风险分析及应对措施。四是,高铁轨道群沉降变形监测技术。主要研究监测方法、监测项目控制值、监测成果分析。

四是,高铁轨道群沉降变形监测技术。主要研究监测方法、监测 项目控制值、监测成果分析。