1、北京地铁暗挖区间下穿既有线车站施工变形规律分析摘 要：城市轨道交通的快速发展必然会带来不同线路互相交叉的问题，因此会有很多区间隧道下穿既有车站的穿越工程。在区间隧道穿越既有车站的施工过程中，由于新建隧道与既有车站之间的土体收到扰动以及新建隧道内采取注浆加固等加固土体措施，可能会造成既有车站的沉降或隆起，甚至会影响到既有车站的正常运营。本文根据北京地铁7 号线崇文三里河站磁器口站区间下穿既有 5 号线磁器口站工程，采用马蹄形断面辅助深孔注浆措施，通过对监测数据进行分析，对区间隧道下穿既有车站过程中，既有车站的变形规律进行了分析。 关键词：区间下穿既有线车站变形规律 中图分类号：U231+.4 文
2、献标识码：A 工程概况 既有 5 号线磁器口车站位于崇文门外大街与两广大街交叉口的地下，埋深约 10.12m，车站全长 180m，车站为三拱两柱双层结构，高 14.93m，宽 21.87m，结构底板厚 1.11.4m。崇文三里河站磁器口站区间在珠市口东大街下穿行，区间在里程左 K9+191.0左 K9+226.3，右 K9+191.0右 K9+226.3 范围内下穿既有 5 号线磁器口车站，采用矿山法施工，风险等级为特级。区间隧道为标准马蹄形断面，左右线隧道中心线间距约17m，区间隧道结构顶板距既有车站结构最小距离约 0.7m，施工方向由西向东，开挖方法采用台阶法加临时仰拱的施工方法，下穿前采
3、用深孔注浆加固开挖范围内及其以外 3m 的土体，加固完成后方可进行穿越施工。区间与车站平面位置关系见图 1，结构纵剖面见图 2。 图 1 平面位置关系图 图 2 结构纵剖面图 地质水文条件 根据地质剖面图，既有 5 号线磁器口站上方主要为杂填土和粉质粘土，车站底板以下有少量中粗砂，区间开挖轮廓上部少量中粗砂，主要为粉质粘土，见图 3。 图 3 地质剖面图 加固措施 （1）注浆范围：进入正式下穿段之前，在区间人防段对土体进行超前深孔注浆加固，加固范围为隧道两侧开挖轮廓线各加 3m、底板向下加3m，纵向加固长度约 35m。 （见图 4、5） （2）注浆参数：注浆浆液：浆液底板以上采用超细水泥浆，底
4、板以下采用普通水泥浆。 注浆压力：0.3MPa0.5MPa，距离底板 2m 范围内注浆压力不得超过0.3MPa。 注浆纵向长度：13m。 （3）注浆工艺：深孔注浆采用双重管注浆工艺，每循环注浆长度 13m，每次循环注浆预留 2m 止浆墙。注浆采用由外向内，跳孔注浆的方法。 图 4 注浆加固平面图 图 5 注浆加固剖面图 测点布置情况 采用远程自动化监测系统来实现对既有车站结构的变形监测。自动化监测系统由电容感应式静力水准仪、数据采集智能模块、监控主机、管理计算机、DAMS-IV 数据采集软件构成。既有车站、轨道结构竖向变形自动化监测断面沿地铁线路走向方向布设，在下穿中心处及两条下穿隧道之间布设
5、一个断面，之后沿线路方向 15 米布设一个断面，每个断面布设 4 个测点，共布设 20 个静力水准点，车站结构测点布设于侧墙上，轨道结构布设于地沟内，测点布置平面图见图 6。图 6 测点布置平面图 监测数据分析 区间穿越施工过程中对既有磁器口站的车站结构及轨道结构进行了沉降监测，监测结果见表 1。车站结构平均沉降量为-2.204mm，最大沉降量为-2.91mm，小于设计最大允许沉降量-3.00mm。轨道结构平均沉降量为-2.467mm，最大沉降量为-2.89mm，小于设计最大允许沉降量-3.00mm。 表 1 最终沉降量统计表 注：负值为沉降，单位均为毫米。 穿越施工过程中，由于先施工完成右线
6、再进行左线施工，故可将区间正上方测点（C2、C4、C7、C9、G2、G4、G7、G9）沉降过程分为 3 阶段，第 1 阶段为同侧隧道上层导洞施工阶段沉降，第 2 阶段为同侧隧道下层导洞施工阶段沉降，第 3 阶段为另外一侧隧道施工阶段沉降，测点在各施工阶段沉降量统计表见表 2，测点 G9 的时程曲线见图 5。 表 2 不同施工阶段测点沉降量统计表 注：沉降量单位均为毫米，百分比为各阶段沉降量站总沉降量的百分数。 图 7G9 时程曲线 由表 2 与图 7 可以可知：双线隧道穿越既有地铁车站施工过程中，既有车站沉降主要发生在第 1 阶段（即同侧隧道上层导洞施工过程中）约占总沉降量的沉降量的 69%，-1.81mm；第 2 阶段（即同侧隧道下层导洞施工过程中）既有车站沉降量小于第 1 阶段大于第 3 阶段，约占总沉降量的 21%，-0.62mm；第 3 阶段（即另外一侧隧道施工过程中）沉降既有车站沉降量较小，越长总沉降的 8%，-0.21mm。 结论 （1）采用马蹄形断面修建地铁区间穿越既有车站可将既有车站沉降值控制在设计最大允许沉降值范围内； （2）双线隧道穿越既有车站施工过程中，沉降主要发生在同侧隧道上层导洞施工过程中，达到总沉降量的 69%，另外一侧隧道施工对测点沉降影响较小。
