２３卷第１期 石家庄铁道学院学报（自然科学版） ｖ。１．２３ Ｎ。．１ ２０１０年３月ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＳＨＩＪＩＡＺＨＵＡＮＧ ＲＡＩＬＷＡＹ ＩＮＳＴＩＴＵＴＥ（ＮＡＴＵＲＡＬ ＳＣＩＥＮＣＥ） Ｍａｒ．２０１０ 地铁区间隧道穿越京山铁路施工控制技术 宫建岗 （１．上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院，上海２００２４０；２．中铁十一局集团有限公司，湖北武汉４３ｏｏｏｏ） 摘要：北京地铁五号线区间隧道蒲黄榆至天坛东门段在玉蜓桥两侧下穿京山铁路，隧道埋 深１７ ｉｎ。为保证既有线运营安全，采用全断面帷幕注浆预加固技术，监控量测结果表明路基沉 降可以满足要求。 关键词：地铁区间隧道；既有铁路；施工控制；监控量测 中图分类号：Ｕ４５５文献标识码：Ａ文章编号：１６７４—０３００（２０１０）Ｏ１—００９１—０４ Ｏ工程概况 ’ 北京地铁五号线区间隧道蒲黄榆至天坛东门段在玉蜓桥两侧下穿京山铁路，地铁左线隧道在京山铁 路上行线Ｋ７＋１０９．８、下行线Ｋ７＋１１８．４处与之相交，右线隧道在京山铁路上行线Ｋ７＋０２２．８、下行线 Ｋ７＋０３０．１与之相交。铁路影响范围为相交点前后各２５ ｍ。 影响范围内京山上下行线采用钢筋混凝土轨枕、６Ｏ ｋｇ无缝线路、Ｒ＝９２０ ｍ的曲线。涉及供电设备 有“京山上行１５４ 、京山下行１５３ 接触网混凝土支柱”位于地铁隧道上方，隧道开挖对供电设备产生一定 影响。 地铁区间隧道为马蹄形隧道，开挖高度６．４ ｍ，宽度５．９ ｍ。复合式衬砌结构包括初期支护（２５ ｃｍＣ２０早强喷射混凝土）和二次衬砌（３０ ｃｍＣ３０钢筋混凝土）。初衬与二衬之间铺设防水层 ］。 该段地铁隧道埋深１７．０ ｍ（隧道顶距离地面高度），自上而下地层包括杂填土约１．５ ｍ、粉土约６ ｍ、 粘土约２．５ ＩＴＩ、粉细砂约６ ｍ、中粗砂约１ ｍ。 １帷幕注浆加固技术 为确保隧道施工安全和铁路设施安全，对穿越京山铁路３０ ｍ范围进行帷幕注浆加固。根据隧道断 面大小情况及现有设备状况，分三段进行帷幕注浆，每个循环注浆段长１２ ｍ，搭接３．０ ｍ。施工流程图如 图Ｉ［ 。 铁路地面加固维护 三个循环 实施１２ｍ帷幕注浆（搭接３ｍ） 辐射井降水施工 从铁路南侧向北开挖支护９ ｍ隧道穿越铁路段施工结束 卜一监控量测 图１ 区间隧道穿越铁路段施工流程 （１）帷幕注浆加固范围。全断面帷幕注浆加固范围为开挖轮廓外２．５ ｍ范围，如图２所示。纵向注 浆长度每个循环１２ ｍ。 全断面帷幕注浆施工工序主要包括：成孔和注浆。选用的机械设备有：ＸＹ－２型地质钻机和ＰＨ１５型 注浆机。 收稿日期：２００９—１２—０３ 作者简介：宫建岗男１９６４年出生教授级高工 ９２ 石家庄铁道学院学报（自然科学版） 第２３卷 注浆步长Ｌ＝１２ｍ （２）帷幕注浆成孔。选用ＸＹ－２型地质钻机成 孔。钻孔顺序：从拱顶处自上而下、由外向内钻设 注浆孔，每成一孔及时退出钻机，安装注浆管。拱 部开挖轮廓线外的注浆范围采用小导管，ｃＩ＞４８普通 钢管，壁厚３．５ ｍｍ，管头３００锥体。拱部以下注浆 范围内采用 ８ Ｘ ３．５ ｍｍ（公称直径×壁厚）的 厂 ／ Ｉ ｌ ｌ 己注浆 旧 司底地层 止水看猛 止水岩益 待注浆加固底地层 ＰＶＣ管。成孔直径定为７３ ｍｍ，利于安装注浆管， 便于封堵孔壁和管壁问空隙，保证注浆效果。钻孔 顺序为：先上后下，先外后内。终端注浆管布置如ｔｎ 图３所示。 开挖轮廓线 ； 盘 壹。 ■毒 掌子面 ＼ ｌ。ｌ０ 。。 ．、 雾嚣萋要霉；鬻墨霉 ≯！Ｉ誓薯霉蔫 ； ： ｌ Ｉ ｌ Ｉ 雪 ． ．托 ． ：： ，＂ｚ２－．ｔ ，盘５裔亡 ；： ：：：．：： ‘ ；．—●ｒ， ・ －．： （３）采用全断面帷幕注浆浆液材料，普通水ｇ 泥＋防水外加剂（水：水泥＝０．６：１）（中粗砂、卵Ｃ＇Ｉ 二 图２帷幕注浆设计图（单位：ｍｍ） 石圆砾中，扩散半径Ｒ＝０．６ ｉｎ）；超细加固型 ＴＧＲＭ水泥特种灌浆料（水：ＴＧＲＭ＝０．６：１）（粉 土、粉质粘土中，扩散半径Ｒ＝０．４ １ＴＩ）。注浆工艺， 蠢 誓 ０ ： 砂 ≯ｊ ■ ： ≤ 警＿ ‘， 卵 ｝二 ０∞Ｎ 薰Ｌ， 、 ＼ 卜砂砾二 Ｑ ０一 一 轮廓线 ＯＤ ＼、卵 图３终端注浆加固范围（单位：ｌｒｌｌｎ１） 先上后下，先外后内，后退式分段注浆，抽管分段设止浆塞。 （４）封闭掌子面。注浆前要对掌子面进行网喷混凝土封闭处理，根据注浆压力（砂层０．６ ＭＰａ，土层 １．０ ＭＰａ）不同，调整封闭掌子面混凝土厚度（约１５ ｃｍ），但最小厚度不小于１０ ｃｍ，必要时应铺设钢筋网 片并打设锚管，确保注浆时不产生裂纹和隆起。 （５）注浆。注浆管安装完成后，对掌子面进行二次封闭，然后进行注浆。注浆采用后退式分段注浆， 将１２ ｉｎ的注浆管分成１０段进行注浆，通过调整注浆管内的止浆阀位置实现分段注浆。封闭掌子面后，先 注ＴＧＲＭ填充加固型灌浆料（水：ＴＧＲＭ＝０．６：１），该灌浆料能将孔壁和管壁问的空隙填充密实，并具有 一定强度。对所有的注浆管进行填充加固后，再对每一根管进行分段后退式注浆，注浆材料为超细型 ＴＧＲＭ水泥特种灌浆料（水：ＴＧＲＭ＝０．８：１），注浆压力为０．６ ＭＰａ，并根据地质情况和注果进行适当调 第１期 宫建岗：地铁区间隧道穿越京山铁路施工控制技术 ９３ 整。注浆效果可通过预留观察孔、注浆压力和注浆量等因素综合分析进行预测，开挖过程中对注浆效果 不理想部位须进行重新注浆加固，以保证施工安全。全断面帷幕注浆顺序为：先上后下，先外后内。 ２ 穿越京山铁路段隧道开挖支护施工技术 （１）隧道开挖与支护。在全断面帷幕注浆加固支护作用下，以环向开挖保留核心土法施工，核心土长 度约１．５ ｍ，环向开挖宽度８Ｏ一１００ ｃｍ，以保证格栅架立及喷混凝土施工的操作空间。纵向开挖进尺为一 榀格栅间距（区间隧道穿越京山铁路段格栅间距为５０ ｃｍ） Ｊ。 （２）初支背后注浆回填。纵向每隔２．０ Ｉｎ埋设一环注浆管，注浆管设置在拱部１２０。范围的拱顶和墙 脚，隧道下台阶施工完成后及时注浆回填，压力控制在０．３ ＭＰａ左右。 ３施工量测与效果 （１）量测项目。在穿越铁路３０ ｍ区段，每５ ｍ设置一个量测断面。分别开展轨面变形、地表沉降、拱 顶下沉和净空收敛量测，重点是轨面变形量测 Ｊ。 （２）管理基准。根据施工期间的铁路车速，确定左、右线和纵向１０ Ｉｌｌ范围内轨面允许的均匀沉降为 ５．０ ｍｍ，累计轨面的最大允许沉降１５．０ ｍｍ。 （３）施工效果。经洞内帷幕注浆加固施工控制和注浆回填等综合施工技术后，路基沉降曲线如图４， 累计轨面最大变形未超过１０．０ ｍｍ，不均匀沉降在４．０ ｍｍ以内，保证了铁路运营安全。 观测日期 ３１日 图４京山铁路监测数据时态曲线 ４ 结语 ． 在采用帷幕注浆加固地层的前提下，加强开挖支护过程中的质量控制，包括对台阶长度及循环进尺 的控制，格栅拱脚的填实、及时回填注浆。监控结果表明，穿越铁路段累计地表最大沉降量为１４ ｍｍ，从而 保证了铁路运营安全。 参 考 文 献 ［１］北京城建设计研究总院．ＧＢ５０１５７－－２００３地下铁道设计规范［Ｓ］．北京：中国计划出版社，２００３． ［２］张民庆，彭峰．地下工程注浆技术［Ｍ］．北京：地质出版社，２００８． ［３］关宝树．隧道工程施工要点集［Ｍ］．北京：人民交通出版社，２００３． ［４］朱永全，宋玉香．隧道工程［Ｍ］．北京：中国铁道出版社，２００５． （下转第１０１页） 第１期 李：钢节点加腋前后的有限元分析 ＿～ １０１ Ｆｉｎｉｔｅ Ｅｌｅｍｅｎｔ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｊｏｉｎｔｓ Ｂｅｆｏｒｅ ａｎｄ Ａｆｔｅｒ Ｈａｕｎｃｈ ｉｎ Ｓｔｅｅｌ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ Ｌｉ Ｇｕｏｊａｎ ． （Ｃｈｉｎａ Ｃｉｖｉｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，Ｔｈｅ ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎａｌ ３ Ｄ ＦＥＡ—ｍｏｄｅｌ ｉｓ ｓｅｔ ｕｐ ｆｏｒ ｈａｕｎｃｈ ｊｏｉｎｔｓ ｏｆ ｓｔｅｅｌ ｆｒａｍ ｓｔｒｕｃ— ｔｕｒｅ．Ｓｔｒｅｓｓ ｄｉｓｔｉｒｂｕｔｉｏｎ ｉｓ ｇｏｔ ｂｙ ｎｏｎｌｉｎｅａｒ ａｎａｌｙｚｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｄｅ１．Ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ａｎｄ ｒｕｌｅ ｏｆ ｓｔｒｅｓｓ ｄｉｓｔｒｉｂｕ— ｔｉｏｎ ｉｎ ｈａｕｎｃｈ ｎｏｄｅ ａｎｄ ｏｒｄｉｎａｒｙ ｎｏｄｅ ｉｓ ａｎａｌｙｚｅｄ ｆｏｒ ｃｏｎｔｒａｓｔ．Ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｃｙｃｌｉｃ ｌｏａｄ ｆｕｎｃｔｉｏｎ，ｇａｖｅ ｔｈｅ ｎｏｄｅ ｔｏ ｓｔａｇｎａｔｅ ｔｈｅ ｃｕｒｖｅ，ｔｈｅｎ ｏｂｍｉｎｅｄ ｔｈｅ ｈａｕｎｃｈｉｎｇ ｔｏ ｂｅ ｐｏｓｓｉｂｌｅ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｎｏｄｅ ｏｂｖｉｏｕｓｌｙ ｄｕｃｔｉｌｉｔｙ，ｔｈｅ ｆｏｒｃｅ ｎｏｄｅ ｐｌａｓｔｉｃ ｈｉｎｇｅ ｏｆｆｓｅｔ，ｐｒｏｖｉｄｅｄ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｎｏｄｅ ｄｅｓｉｇｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｔｅｅｌ ｍｏｍｅｎｔ—ｒｅｓｉｓｔｉｎｇ ｆｒａｍｅ；ｈａｕｎｃｈ；ｐｌａｓｔｉｃ ｈｉｎｇｅ 金： 岔： 岔： 金：金： 金：金： 舍：舍：仓：舍：仓：全：金：金！舍：全：舍：仓 全！舍：全：舍： ：全：全： （上接第９Ｏ页） Ｓｕｒｖｅｙ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ Ｂａｌｌａｓｔｌｅｓｓ Ｔｒａｃｋ Ｌａｙｉｎｇ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｆａｎｇ ｒｕｎ ，Ｚｈａｎｇ Ｊｕｎｓｈｅｎｇ （１．Ｓｈａｎｘｉ Ｒａｉｌｒｏａｄ Ｐｒｏｊｅｃｔ Ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｗｅｉｎａｎ ７ １４０００，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｚｈｅｎｇ—Ｘｉ Ｒａｉｌｗａｙ Ｈｅａｄｑｕａｒｔｅｒｓ ｏｆ Ｃｈｉｎａ Ｒａｉｌｗａｙ Ｆｉｓｒｔ Ｂｕｒｅａｕ Ｇｒｏｕｐ，Ｗｅｉｎａｎ ７１４０００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｈ ｔｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｃｈｉｎａ’ｓ ｐａｓｓｅｎｇｅｒ ｒａｉｌｗａｙ ａｎｄ ｈｉｇｈ－ｓｐｅｅｄ ｒａｉｌｗａｙ．ｔｈｅ Ｂａｌｌａｓｔｌｅｓｓ ｒａｃｋ ｔｌａｙｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｓ ａｐｐｌｉｅｄ ｉｎ ｃｏｎｓｔｕｃｔｒｉｏｎ．Ｈｉｇｈ－ｓｐｅｅｄ ｒａｉｌｗａｙ ｐｒｏｐｏｓｅｓ ｓｔｒｉｃｔ ｒｅｓｔｉｃｔｒｉｏｎｓ ｏｎ ｔｈｅ Ｂａｌｌａｓｔｌｅｓｓ ｔｒａｃｋ ｌａｙｉｎｇ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｗｉｔｈ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｆｏｒ ｇｏｏｄ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｈｉｇｈ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ａｎｄ ｒｅｌｉａｂｌｅ ｃｏｍｆｏｒｔ．Ｔｈｉｓ ａｒｔｉ— ｃｌｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ ｔｈｅ ｕｓｅ ｏｆ ｔｈｒｅｅ．ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｓ ｏｆ ａｂｓｏｌｕｔｅ ｐｏｓｉｔｉｏｎｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｓｍｏｏｔｈｎｅｓｓ ｄｅｇｒｅｅｓ ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｅｎｓｕｒｅ ｔｈｅ ｓａｆｅｔｙ ｏｆ ｂａｌｌａｓｔｌｅｓｓ ｔｒａｃｋ ｌａｙｉｎｇ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｂａｌｌａｓｔｌｅｓｓ ｔｒａｃｋ；ｌａｙｉｎｇ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ； ｓｍｏｏｔｈｎｅｓｓ ｄｅｇｒｅｅ；ｔｒａｃｋ ｌａｙｉｎｇ ａｃｃｕｒａｃｙ；ｃｏｎｓｔｕｃｔｒｉｏｎ ｓｕｒｖｅｙ 仝－√；＼ 合 ／ 詹 ／ 疗 肩 詹 ／ 疗 腐 ／ 信 金 ／ 信 金 合 ／；、：舍 合 金：舍！舍：合 全！全：舍： ： ！舍：舍：全： ！舍： （上接第９３页） Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ Ｓｕｂｗａｙ Ｔｕｎｎｅｌ Ｂｅｎｅａｔｈ Ａｄｊａｃｅｎｔ Ｅｘｉｓｔｉｎｇ Ｊｉｎｇｓｈａｎ Ｒａｉｌｗａｙ ．Ｇｏｎｇ Ｊｉａｎｇａｎｇ ， （１．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｏｃｅａｎ ａｎｄ Ｃｉｖｉｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｓｉｒｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２００２４０，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｔｈｅ １ ｌｔｈ Ｃｈｉｎａ Ｒａｉｌｗａｙ Ｂｕｒｅａｕ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ．Ｌｔｄ．，Ｗｕｈａｎ ４３００００，Ｃｈｉｎａ） Ｐｕｈｕａｎｇｙｕ ｓｔａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｔｉａｎｔａｎｄｏｎｇ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｓｕｂｗａｙ ｔｕｎｎｅｌ ｏｆ Ｎｏ．５ ｌｉｎｅ ｏｆ Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｍｅｔｒｏ ｂｅｔｗｅｅｎ ａ ｂｕｒｉｅｄ ｄｅｐｔｈ ｏｆ １７ ｍ．Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｓｔａｔｉｏｎ ｇｏｅｓ ｂｅｎｅａｔｈ ａｄｊａｃｅｎｔ ｅｘｉｓｔｉｎｇ Ｊｉｎｇｓｈａｎ ｒａｉｌｗａｙ ａｔ Ｙｕｔｉｎｇｑｉａｏ，ｗｉｔｈ ｅｎｓｕｒｅ ｔｈｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｓａｆｅｔｙ ｏｆ ｅｘｉｓｔｉｎｇ Ｊｉｎｇｓｈａｎ ｒａｉｌｗａｙ， ｈｅ ｍｅａｓｕｒｅ ｏｆ ｆｕｌｌ－ｔ－ｆａｃｅ ｃｕｒｔａｉｎ ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｉｎ ａｄｖａｎｃｅ ｉｓ ａ－－ ｄｏｐｔｅｄ．Ｔｈｅ ｍｏｎｉｔｏｒｅｄ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ ｏｆ ｓｕｂｇｒａｄｅ ｈａｓ ｓａｔｉｓｉｆｅｄ ｔｈｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｕｂｗａｙ ｔｕｎｎｅｌ；ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｒａｉｌｗａｙ；ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ
