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摘要：大管棚超浅埋暗挖隧道下穿地铁路基段工程，必然会对地铁下部土层造成扰动，导致地铁线路产生一定横向及竖向变形，当变形较大时会导致较大的线路不平顺，直接影响乘客的舒适性，甚至影响到地铁列车的安全运营。开展大管棚超浅埋暗挖隧道穿越地铁路基工程的安全控制研究，对确保穿越期间列车平稳、舒适和安全运营以及指导类似工程的施工具有重要的理论意义和实用价值。超浅埋暗挖隧道下穿施工风险控制是整个穿越工程中的重要环节，本文针对超浅埋暗挖隧道下穿地铁路基段工程从隧道围岩加固、地铁路基段轨道保护控制及风险监测三个方面进行了论述。
关键词：超浅埋暗挖；穿越地铁路基；风险控制
1引言
随着城市轨道交通网络化运营的形成，穿越既有城市轨道交通的工程也越来越频繁，在穿越既有地铁线路的地下工程建设中，由于地铁运营不允许阻断行车，就不可能采用明挖法施工，而盾构法施工又受到其结构断面的限制，不能适应隧道断面变化，而浅埋暗挖法因其可以适用于各种地质条件及水文条件，并可以灵活地适合各种断面形式，在城市地下工程施工中得到了广泛地应用。在浅埋（尤其是超浅埋）暗挖隧道穿越地铁过程中，由于岩土体的开挖，会不可避免对周围土体产生扰动，从而引起地表变形，并进而由此引起既有地铁线路的附加不平顺，威胁既有地铁的正常运营。在这种背景下，为分析浅埋（尤其是超浅埋）暗挖随道下穿既有地铁路基段的影响，将对既有地铁线路的影响降到最低，确保既有地铁的正常运营，具有重要的理论意义和现实意义。
2随道围岩加固措施
2.1 围岩预加固措施
（1）超前锚杆支护；超前锚杆支护是在隧道等地下开挖工程中常用的地层加固方式，该法具有使用方便、操作简单、占用施工空间少、经济性较强等优点。其加固作用主要表现为以下几点。加固作用：超前锚杆支护可以使有效地提高围岩的承载力，减少围岩的沉降及变形变形。此外，超前锚杆还可以减少围岩的破碎带，控制围岩弹塑性变形的发展，从而稳定围岩的弹塑性变形状态。组合梁作用：围岩中锚杆的拉力可以从一定程度上将地层连接起来，形成组合梁，将围岩挤紧，增大围岩间的摩擦力作用，此外，锚杆本身还可以提供抗剪力，从而防止岩层间的层间移动。
（2）管拥支护；管棚支护在隧道下穿公路、铁路、地铁隧道等施工中处于地层加固的重要地位。其作用主要是通过把钢管打入钻好孔的地层中，以此来支撑管拥上部的荷载。作为浅埋暗挖地下工程的一种辅助工法，在防止隧道塌方、控制地层位移等方面发挥着重要作用。在下穿既有建（构）筑物的地下工程及降道施工中，管棚法是首选的超前支护法之一，其在地下工程和隧道施工中得到了广泛应用。
（3）超前注浆加固；在穿越地铁工程施工工程中，超前小导管注浆压力的选择不但要保证注浆的效果，同时还要保证不能让结构上浮。注浆范围则主要是依据夹层土体的范围确定，注浆范围越大，注浆效果越好，则既有地铁结构及轨道的变形有可能控制的较好，在下穿施工中，应尽可能地扩大注浆范围，提高注浆效果，尤其是对新旧结构之间的土体应该进行有效的注装加固。
2.2 隧道开挖施工后隧道加固措施
在隧道穿越施工过程中，如果既有地铁轨道结构变形速率出现异常或变形达到预警时，应对隧道采取一定的加固措施，以控制既有地铁路基沉降。
（1）千斤顶及型钢支撑；千斤顶顶升法主要用于控制既有地铁结构的沉降变形。新建地下穿越工程在工程施工时，会不可避免地引起上方的既有地铁结构产生沉降变形，引起结构内力发生变化，当内力大到一定程度时会导致既有地铁结构本身破坏。由此，在地下穿越工程施工当屮，可以通过采用千斤顶顶升来调整上部既有地铁结构的沉降变形，以达到确保既有地铁安全稳定的作用。
（2）初期支护后回填注浆；对已施工完成的初支背后进行回填注浆，适当加大回填注浆压力，注浆应釆用间歇注浆方式，以增加隧道周围土体强度。
3. 地铁路基段轨道保护控制措施
3.1 轨道线路防护措施
轨道防护措施的基本原则是保证影响区范围内的轨道结构稳定，同时应充分利用钢轨扣件的调整能力对轨道进行调整，确保地铁的安全运营。在浅埋暗挖随道下穿施工前，应对影响区范围内的轨道结构进行全面检查，主要包括线路状况、轨道几何形位、超高等因素。当新建工程施工对既有地铁轨道结构影响较大时，应在施工前在受影响段内安装作业警示标及解除作业警示标，对影响范围内的碎石道床路基边坡及轨道结构进行加固，对于路基边坡可采用树根桩+混凝土格构梁；对于轨道结构可采用轨距拉杆（绝缘轨距拉杆）、防脱护轨、轨撑等来保证在轨道几何形位不发生变化；既有地铁线路变形影响严重时需采取一定的限速措施。
3.2 下穿期间整道作业响应
针对浅埋暗挖随道下穿地铁路基段工程施工阶段，须保证地铁有砟区间轨道结构沉降量在3mm以内，超过控制值时，需要及时对有昨道床进行整道作业，调整轨道高低，以确保轨道结构沉降满足运营公司的安全运营要求。
4. 地铁路基段风险监测
穿越既有地铁工程的监测不同于一般的监测项目，轨道交通白天处于运营状态，仅在夜间短时间内停运，且列车的振动会对穿越工程产生扰动，如果仅在地铁停运后进行监测，很难保证既有地铁的运营安全，这就要求对既有轨道交通采取经济合理的监测措施，重点对敏感部位（如穿越位置对应既有轨道交通工程轴心位置）采取全天候的监测手段。针对地铁路基段监测项目主要包括：路基竖向变形及差异沉降、轨道结构竖向变形及差异沉降、轨道几何形位检查等。现阶段中，针对既有地铁结构的监测主要分为人工监测和自动化监测。在实际工程施工监测中，常采用自动化监测与人工监测相结合的方式，并配合现场巡视。
由于穿越施工对地铁产生的沉降影响可能发生在穿越施工完成后的一段时间内，因此对于路基及轨道的监测和轨道的正常维修养护应延长一段时间，监控量测时间为穿越施工完成后1年，且变形达到稳定，停测标准：判断标准按《建筑变形测量规范》（JGJ8-2016）（相关内容确定，即“当最后100d的沉降速率小于0.01-0.04mm/d时可认为己经进入稳定阶段”。变形稳定后，满足轨道交通管理部门要求，经过相关单位后评估后停止监测。
5.结束语
超浅埋暗挖隧道下穿施工风险控制是整个穿越工程中的重要环节，本文针对超浅埋暗挖隧道下穿地铁路基段工程从隧道围岩加固、地铁路基段轨道保护控制及风险监测三方面进行了论述：（1）隧道开挖施工前应对地层采取预加固措施，如超前锚杆支护、管棚支护、注浆加固等；开挖施工后，为进一步控制地铁沉降，可采用千斤顶、型钢支撑以及初支背后回填注装等方式，在注浆过程中应密切关注既有线监测情况，避免既有地铁发生上浮现象。（2）应在施工前在受影响段内采取一定的轨道防护措施来保证轨道几何形位不发生变化，并提出了穿越施工中地铁路基段整道程序响应流程，以确保既有地铁的安全运营。（3）在穿越施工中应釆用自动化监测与人工监测相结合的方式，监测路基变形、轨道结构变形、轨道几何形位等，并应将监测数据及时反馈，使有关各方有时间做出反应，避免恶性事故的发生，以确保既有地铁线路的安全运营。
参考文献：
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