地鐵盾構(gòu)下穿高速鐵路高架線變形分析及風險控制探索

王道鋼

蘇州市軌道交通集團有限公司 江蘇 蘇州 215004

引言

隨著經(jīng)濟的逐步發(fā)展，城市建設不斷拓展，城市與區(qū)域間的聯(lián)系逐漸緊密，人們對于安全且快捷的高速交通具有較強的依賴性，近幾年我國投入了較多的人力和財力，進一步發(fā)展高速鐵路事業(yè)。在具體的鐵路施工中，盾構(gòu)法能夠有效降低周圍環(huán)境的影響因素，并且施工較為安全、進程較快，是當前地鐵建設中的重要方法之一。

一、盾構(gòu)法施工引起土層結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形的機理

盾構(gòu)機能夠支撐地層壓力，并且在地層中有效推動活動鋼筒結(jié)構(gòu)，通過盾構(gòu)法施工能夠以盾構(gòu)機施工機械進行施工，通過暗挖隧道施工能夠降低對于周圍環(huán)境產(chǎn)生的影響，并且施工快速具有較強的自動化程度也被廣泛應用于隧道施工過程中。

盾構(gòu)法掘進設備能夠根據(jù)隧道軸線進行開挖，并且及時的排出渣土。結(jié)合壓力確保地下水和開挖面的壓力后，結(jié)合千斤頂?shù)耐屏Γ粩嗟南蚯巴七M，將拼裝機的預制管片拼裝，從而在隧道內(nèi)形成內(nèi)襯。

盾構(gòu)下穿高速鐵路高架線監(jiān)測過程中，主要是分析橋梁結(jié)構(gòu)與軌道結(jié)構(gòu)、軌道幾何形體、隔離結(jié)構(gòu)、接觸網(wǎng)桿等多方面進行分析監(jiān)測，監(jiān)測內(nèi)容可以結(jié)合以下表格內(nèi)容：

二、盾構(gòu)穿越高速鐵路高架線主要風險

由于高速鐵路自身的沉降變形較大，會超過結(jié)構(gòu)設計要求，嚴重影響著整個高速鐵路的安全。分析盾構(gòu)隧道與橋梁結(jié)構(gòu)間的位置關(guān)系，發(fā)現(xiàn)這部分對于高速鐵路變形影響十分明顯。所以必須要確保開挖位置能夠處于樁基側(cè)面與樁基底部，根據(jù)樁基的受力原理，開挖面對于有著極為重要的穩(wěn)定性影響。（具體資料見表2）（hi為截面的有效高度）

表2 盾構(gòu)法隧道對周邊產(chǎn)生的影響

三、盾構(gòu)下穿高速鐵路高架線的風險控制

（一）盾構(gòu)穿越高速鐵路高架線工程主要風險與影響因素

分析盾構(gòu)施工穿高架橋的特點以及鐵路的運營要求發(fā)現(xiàn)，當前盾構(gòu)穿越高速鐵路高架橋主要有以下幾種風險：1.由于鐵路的沉降變形較大，可能會超出設計要求，嚴重影響著鐵路運營安全。2.鐵路橋梁結(jié)構(gòu)安全，但是軌道結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形，已經(jīng)明顯超出運營的相關(guān)要求，存在極大的安全隱患。3.地面有較大的沉降，嚴重影響著周圍環(huán)境。4.由于地鐵在運行過程中對于高架線有著一定的影響，例如新建的隧道在建成運營之后可能會產(chǎn)生長期的影響。

根據(jù)盾構(gòu)施工穿高速鐵路高架橋結(jié)構(gòu)分析，穿越工程存在以下幾種風險：1.既有結(jié)構(gòu)條件，主要包括軌道結(jié)構(gòu)以及橋梁結(jié)構(gòu)、建筑結(jié)構(gòu)等等，根據(jù)自身的條件，對于穿越工程產(chǎn)生不同的影響。2.在施工過程中可能會出現(xiàn)樁基沉降，從而產(chǎn)生橋梁變形，導致軌道不平衡，由于列車在高速運行中嚴格要求軌道的平穩(wěn)性。基于此類背景下深入探索盾構(gòu)隧道下高速鐵路高架橋產(chǎn)生的影響，并且有效的進行風險控制，提出科學合理的施工方案，才能夠確保列車安全運營。

（二）施工控制

施工過程中存在各式各樣的風險問題，為了有效抑制施工環(huán)境會對周圍產(chǎn)生的影響，有效控制。在施工過程中必須要加強控制，有助于減少影響，例如可以采用主動控制或者是被動控制方法。主動控制主要是調(diào)整施工參數(shù)，優(yōu)化施工手段，而被動控制則是保護受影響對象，有效隔離風險的傳播途徑。例如在盾構(gòu)近距離橋梁樁基處穿過時應當選擇掌子面穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)性能優(yōu)越，并且能夠快速填充的盾構(gòu)機構(gòu)，通過采用先進機型，有助于控制對于高架橋梁產(chǎn)生的影響。

（三）監(jiān)測防護措施

高速鐵路不僅要滿足占地面積少、高速、高平順性等眾多要求，也應當采用高架限行線路。對于施工過程中較大的影響因素，必須要結(jié)合軌道進行專項防治，對軌道進行防護的重要原則是確保范圍內(nèi)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，應用鋼扣件調(diào)整能力，有效調(diào)整軌道，進一步保障地鐵安全運營。例如：在施工之前必須要結(jié)合工程的具體情況做好風險識別以及施工準備工作，在施工過程中科學合理的予以控制，有效進行風險監(jiān)控。在施工之后加強善后工作，能夠?qū)摬氐娘L險進行跟蹤和排查，切實做好工程風險控制，能夠確保高速鐵路的安全運營，進一步保障人民群眾的生命財產(chǎn)安全。

結(jié)束語

在盾構(gòu)下施工過程中必須要全方位的檢查，區(qū)域范圍內(nèi)的軌道結(jié)構(gòu)，及時采用有效的監(jiān)測以及防護措施，加強風險監(jiān)控與管理，能夠?qū)赡馨l(fā)生的事故進行準確的預報，促使各方及時作出應對，有效避免事故產(chǎn)生，進一步保障高速鐵路施工運營安全。