新建隧道下穿施工对既有隧道的影响
段升杰
北京城建道桥建设集团有限公司 北京市 100020
摘要：随着城市轨道技术的快速发展，应地下交通网络布局的需求，不可避免地出现隧道下穿上部隧道的情况，而隧道的施工会对周围土层造成扰动，特别是施工所带来的土体损失及应力释放会改变周围土体的应力场，由此产生的荷载增量造成上部既有隧道的纵向变形，若变形过量，会对隧道正常的服役产生较大影响。
关键词：新建隧道；穿施工；既有隧道；影响
引言
为保证既有隧道的安全性，有必要对新建隧道引起的上部隧道沉降进行预测分析。针对此类问题，一些学者做了相关的研究。
1新建隧道下穿施工对既有隧道的影响
1.1沉降因素的影响
在新建隧道施工过程中受到沉降因素的影响，使得既有隧道出现变形，影响既有隧道的正常运行。该问题主要原因就是对既有隧道的支护不到位使得既有隧道在高频运行下地面不规则沉降导致的，建设单位应在发现的第一时间进行重新加固处理，并适时地对既有隧道情况进行监控，避免在出现较大轨道形变。
1.2缝隙因素的影响
在施工过程中隧道由于出现缝隙导致轨道不平整，该情况一般是出现在钢轨和轨道上的床体之间，一旦出现该问题，应第一时间进行填补缝隙，并反复地检验修复好的钢轨平整性，保证既有隧道运行安全。该问题其实也是因为隧道不规则沉降导致的，施工单位还应注意对隧道施工沉降的监控，做好相应的应对预案。
1.3既有管道设施的影响
在施工过程中很有可能遇到计划之外的既有管道设施，此时应对施工方案进行调整，但是总的建设原则就是损失最小化，即如果更改线路损失小，那就进行线路更改；如果更改线路损失过大，则保持原有建设过程，安排人员对既有管道线路进行更改，遇到该问题需要建设单位现有管道负责人相互协商，选择最优方案，保证建设投入的合理运用，这也从侧面也反映出提前精确勘探的重要性。
2新建隧道下穿施工对既有隧道施工中的具体技术
2.1袖阀管注浆施工方法以及施工要点
2.1.1袖阀管施工方法以及施工要点
（1）测量定位。根据施工图纸需要，计算和确定已经设计好的引孔位置，利用全站仪定点确立，并用水准仪确定引孔的深度。这期间主要需要注意的就是对引孔的准确定位，并准确测量出所需要打孔的深度，保证施工质量。（2）钻孔。采用套管护壁水冲进行钻孔，根据钻孔深度进行施工，在此期间为避免对后续注浆施工形成干扰，应在施工前不断矫正钻机的水平性，保证钻孔始终垂直于地面，且应做好相应的施工记录，为将来的施工检查做好资料准备。（3）下管。在完成钻孔作业后，应将孔内的泥浆杂物排出，再将袖阀管逐段下放，控制好袖阀管每段之间的连接，明确袖阀管深入孔底。这其中主要应注意每节袖阀管连接紧密性，避免在注浆过程中出现管缝衔接不到位的现象发生。（4）封口。在下管工序完成后，应在孔口周围地面到地面以下1m的距离采用速凝水泥砂浆进行封堵，防止后续灌浆过程中出现喷浆的现象出现。此过程应注意要保证封堵水泥浆的深度达标，并在凝结后方可进行注浆工作。（5）注浆。常采用分段注浆的方式，每段的注浆长度与注浆孔步距为主，开口的钢管长度为注浆步距长度，应根据所施工地面性质进行适当的压力调控。
2.1.2袖阀管注浆过程中的安全措施
首先，应定期地对高压泥浆泵、空压机以及其他机械设备检测维修，并要求专人专项地进行操作，避免因为误操或是检修不到位导致的机械事故；其次，钻机工人以及其他具体施工人员应按照规范进行施工，做好个人的安全防护工作，定期进行安全教育培训；最后，在进行钻孔、下管、注浆等工序前应做好准备工作，检查施工前的准备事项，在确认无误后方可进行后续施工，一旦出现问题应及时停工，探查问题原因，在经过专业核对并出示具体方案后方可再次施工。
2.2WSS工法加工技术及技术要点
2.2.1钻孔
与袖阀管注浆技术相类似，在前期应做好孔洞的定位，并在实际施工过程中，严格地控制钻杆与地面的角度，确保钻机所得到的钻孔可以满足施工要求。应保证钻孔的角度和深度，始终对钻机的水平性进行监控。另外，在达到钻孔要求时就需要按照设计的要求进行浆液配制，但配制完成的浆液并不能马上投入使用，需要事先做好凝固可靠性检测，在符合施工标准后才可以投入使用，并在施工过程中按照实际需求进行一定的调整。
2.2.2配浆
一般在钻孔成功后，专门的注浆机就可以紧跟作业，但在注浆前应检查管头装有的配浆器是否正常工作，以此来保证注浆的有效性，避免因为配浆器损坏而造成施工问题。
2.2.3灌浆
灌浆过程是WSS与袖阀管注浆技术最大的区别，其特点是可以自由地对喷浆孔进行旋转，且不会发生钻杆卡死或是浆液溢流的现象，有效节省了其他一次性注浆管的投入费用，注浆效果非常好，对环境保护效果非常好。另外注浆过程可以连续作业，大大提升了注浆工作效率。
2.2.4二次喷射
在喷射过程中，应该用交替喷射，第一次采用限制性喷射，第二次采用渗透性喷射，先后两次喷射应注意注浆管的压力控制，最大限度保证浆液与土质之间形成良好的渗透作用，不仅可以节约材料成本，还极大地保证了施工质量，为后续的施工打好基础。
2.3在土压平衡盾构下穿施工后采取的加固措施
2.3.1分区域开挖
根据施工过程需要，将大的开挖工程分成多个小的部分进行开挖，采用由上而下式的挖掘方式，该施工过程挖出来的导洞可有效地防止下导洞有可能产生的沉降问题，并且可以有效避免导洞叠加的问题。此外，用该施工方式，可有效地减少施工中土质应力的积累，方便土应力的释放，避免后续在土方开挖过程中对地质环境造成损坏，提升新建隧道的安全性。
2.3.2保证钢结构支护的强度
在进行支护施工过程中，应采用高强度优质钢材，每个钢架之间的间距应保持在30cm，且相邻的钢架应采用角钢进行焊接，进一步加强钢结构支护的稳定性，此外在钢架的两侧还应各打一根或是多根锁脚锚管，用多根钢筋将其固定在工字钢上。在后续的二衬施工过程时应注意地质应力的变化对钢结构产生的形变，做好实时监测。
2.3.3二衬背后注浆
在隧道顶部进行混凝土浇筑过程中，经常会因为施工不便使得浇筑不完善，留下大量的空隙和缝隙，为了进一步解决这一问题，应在浇筑混凝土之前，在施工的缝隙处预埋注浆管，从顶部进行二次注浆，以此来保证隧道顶部混凝土结构的完整性，最大限度地提升隧道施工质量，减少因为施工不当导致的隐患发生。
结束语
新建隧道下穿施工是一项非常复杂且危险的施工项目，其施工难度非常大，施工人员应做好前期的各项准备工作，保证施工的有序开展，在施工过程中应严格按照施工规范进行，在遇到问题时及时地进行方案调整，做好前、中、后期的质量检测工作，在出现问题时第一时间进行处理，保证既有隧道和新建隧道的安全运行，为今后类似的工程施工作参考。
参考文献：
[1]李奎，李志业，高波.既有地铁车站结构安全性评估方法研究［J］.岩土力学，2011，32（4）：1193-1199.
[2]苏洁，张顶立，周正宇，等.地铁隧道穿越既有桥梁安全风险评估及控制［J］.岩石力学与工程学报，2015，34（S1）：3188-3195.
[3]李倩倩，张顶立，房倩，等.浅埋暗挖法下穿既有盾构隧道的变形特性分析［J］.岩石力学与工程学报，2014，33（S2）：3911-3918.
[4]冷彪，仇文革，龚伦.新建下穿隧道对既有隧道影响的可拓学分析［J］.西南交通大学学报，2014，49（4）：637-641.