軌道交通隧道下穿建筑物施工控制技術分析及應用研究

摘 要：隨著城市化進程的加速，軌道交通作為緩解城市交通壓力的重要手段，其建設規模不斷擴大。軌道交通隧道下穿建筑物施工成為一項復雜且關鍵的技術挑戰。本文以廈門軌道6號線集同段2標西湖村站至第三醫院站區間盾構隧道下穿陽翟小學的工程為例，深入分析了軌道交通隧道下穿建筑物施工中的關鍵技術，包括地質勘察與評估、施工方法與工藝選擇、變形控制及地下水控制等，并探討了這些技術在具體工程中的應用效果。同時，本文還展望了施工控制技術的創新與發展趨勢，旨在為軌道交通隧道安全、高效施工提供理論支持和實踐參考。

關鍵詞：軌道交通隧道；下穿建筑物；施工控制技術；地質勘察；變形控制；地下水控制文章編號：2095-4085（2025）02-0004-03

0 引言

軌道交通作為現代城市公共交通的重要組成部分，其建設對于提升城市運行效率、改善居民出行條件具有重要意義。然而，在軌道交通隧道施工過程中，不可避免地會遇到下穿建筑物的情況，這就要求施工團隊必須掌握先進的施工控制技術，以確保隧道施工的安全性和對既有建筑物的影響最小化。本文旨在通過詳細分析軌道交通隧道下穿建筑物施工的關鍵技術及其應用，為相關領域的工程實踐提供指導。

1 軌道交通隧道下穿建筑物施工關鍵技術分析

1.1 地質勘察與評估技術

地質勘察與評估是軌道交通隧道下穿建筑物施工的基礎工作。在西湖村站至第三醫院站區間盾構隧道下穿陽翟小學的工程中，地質勘察工作顯得尤為重要。通過對沿線地質條件的詳細調查，發現隧道穿越地層主要為中粗砂、殘積砂質黏性土、全風化花崗巖及散體狀強風化花崗巖等，局部存在孤石及中、微風化花崗巖基巖突起。這些復雜的地質條件對盾構隧道的掘進及地層穩定性構成了嚴峻挑戰。因此，在施工前，必須對這些地質條件進行準確評估，并制定合理的施工方案及風險控制措施。通過地質勘察與評估，為施工提供了可靠的地質依據，確保了施工的安全與順利進行［1］。

1.2 施工方法與工藝選擇

施工方法與工藝的選擇對于軌道交通隧道下穿建筑物施工的成功與否至關重要。在西湖村站至第三醫院站區間盾構隧道下穿陽翟小學的工程中，采用了盾構法進行隧道掘進。盾構法具有掘進速度快、對地層擾動小等優點，適用于復雜地質條件下的隧道施工（見圖1）。同時，在施工過程中，還采用了超前地質預報、掘進參數控制、過程監測等先進技術，以確保施工的安全與精度。此外，針對陽翟小學建筑物的特殊性，還采取了地面注漿加固、洞內深孔注漿等輔助措施，從而進一步控制地層及建筑物的變形。

1.3 變形控制技術

變形控制技術（見圖2）是軌道交通隧道下穿建筑物施工中的關鍵環節。在西湖村站至第三醫院站區間盾構隧道下穿陽翟小學的工程中，變形控制主要通過地面注漿加固、洞內深孔注漿、雷達掃描監測及第三方房屋鑒定等措施實現。地面注漿加固可以提高地層的承載力及抗變形能力，減少盾構掘進過程中對地層的擾動；洞內深孔注漿則可以進一步加固隧道周邊的地層，提高隧道的穩定性；雷達掃描監測可以實時監測地層及建筑物的變形情況，為施工提供及時準確的反饋信息；第三方房屋鑒定則對建筑物的結構安全性進行評估，以確保施工對建筑物的影響在可控范圍內。

1.4 地下水控制技術

地下水控制是軌道交通隧道下穿建筑物施工中的另一大難題。在西湖村站至第三醫院站區間盾構隧道下穿陽翟小學的工程中，地下水類型多樣，包括松散巖類孔隙水、風化殘積孔隙裂隙水及基巖裂隙水等。這些地下水對盾構掘進及地層穩定性構成了嚴重威脅。因此，在施工過程中，必須采取有效的地下水控制措施。通過地面注漿加固及洞內深孔注漿等措施，可以切斷地下水的補給通道，降低地下水位，減少地下水對隧道掘進及地層穩定性的影響。同時，還加強了施工過程中的地下水監測工作，便于及時發現并處理地下水異常情況，確保了施工的安全與順利進行。

2 施工控制技術的具體應用

2.1 地質勘察成果在施工方案制定中的應用

地質勘察成果在施工方案制定過程中的價值，在西湖村站至第三醫院站區間盾構隧道穿越陽翟小學的工程項目中得到了充分展現。這一工程因其復雜的地質環境和敏感的周邊環境而極具挑戰性，地質勘察成果成為了施工方案科學制定的基石。通過對沿線地質條件的細致勘探與分析，項目團隊能夠精準掌握地層的分布、巖土的物理力學性質以及潛在的不良地質現象，這為盾構掘進參數的設定提供了堅實的數據支撐。在此基礎上，項目團隊能夠合理調整掘進速度、土壓力平衡等關鍵參數，從而確保盾構機在穿越過程中的安全性和穩定性。同時，針對可能遇到的地質風險，如地層突變、地下水滲漏等，地質勘察成果也幫助團隊制定了相應的風險控制措施，有效降低了施工過程中的不確定性和風險。此外，地質勘察成果還深化了項目團隊對隧道穿越地層地質特性的理解，為地層穩定性控制提供了科學依據［2］。

2.2 變形控制技術的實施效果分析

變形控制技術的實施效果顯著。在西湖村站至第三醫院站區間盾構隧道下穿陽翟小學的工程中，通過采取地面注漿加固、洞內深孔注漿、雷達掃描監測及第三方房屋鑒定等措施，有效控制了地層及建筑物的變形。施工監測數據顯示，辦公樓及連廊累計最大沉降量僅為-8.76mm（第三方數據-9.14mm），遠低于設計允許的20mm沉降值要求；地面累計最大沉降量也僅為-15.43mm（第三方數據-16.81mm），低于設計允許的30mm沉降值要求。同時，經地面探孔探測及雷達掃描，盾構隧道上方土體密實無空洞；通過穿越前后房屋鑒定對比，區間下穿辦公樓及連廊未產生結構破壞，滿足使用安全要求。這些結果表明，所采取的變形控制技術措施效果顯著，為類似工程提供了有益的參考和借鑒。

2.3 地下水控制技術的實際操作與調整

地下水控制技術的實際操作與適時調整，在西湖村站至第三醫院站區間盾構隧道穿越陽翟小學的復雜工程實踐中，扮演了至關重要的角色。面對復雜多變的地質條件，特別是地下水位的控制，直接關系到盾構隧道的施工安全與質量。工程團隊采取了地面注漿加固與洞內深孔注漿相結合的策略，這一組合拳有效阻斷了地下水的補給路徑，顯著降低了地下水位，為盾構機的順利穿越創造了有利條件。在此過程中，團隊并未止步于既定方案的執行，而是將地下水監測工作提升至前所未有的高度，通過實時監測數據，及時發現并預警地下水位的異常波動，確保了施工過程中的信息透明與決策迅速。在面對地下水位異常升高的突發情況時，團隊迅速響應，通過增加注漿量、精細調整注漿壓力等手段，有效遏制了水位上升的趨勢，保障了施工的安全與進度。

3 施工控制技術的創新與發展趨勢

3.1 新技術與新材料的應用前景

在軌道交通隧道下穿建筑物的施工中，新技術與新材料的引入無疑為工程的安全性、可靠性和經濟性帶來了革命性的提升。隨著科技的飛速發展，這些創新手段的應用前景愈發廣闊，成為推動行業進步的重要力量［3］。

先進的盾構掘進技術及智能化控制系統的采用，標志著施工效率與精度的顯著提升。盾構掘進技術以其獨特的優勢，在復雜地質條件下展現出了強大的適應能力，而智能化控制系統的引入，則進一步提高了施工過程的可控性和精確度。這一組合不僅加快了施工進度，還有效降低了施工過程中的誤差，為工程質量的保障提供了堅實基礎。高性能注漿材料及新型加固技術的運用，同樣為施工質量的提升帶來了顯著效果。這些新材料不僅具有更高的強度和更好的耐久性，還能根據具體工程需求進行定制化設計，從而滿足更為復雜的地質和工程條件。通過優化注漿工藝和加固方案，地層的承載力及抗變形能力得到了顯著提升，為隧道穿越建筑物提供了更為可靠的安全保障。高精度監測設備及數據分析技術的普及，更是為施工過程中的安全預警和質量控制提供了有力支持。這些設備能夠實時監測地層及建筑物的變形情況，通過數據分析技術，可以及時發現潛在的安全隱患，為施工決策提供了科學依據。

3.2 施工管理體系的完善

在軌道交通隧道下穿建筑物的施工中，施工管理體系的完善是確保施工安全與質量的關鍵所在。面對日益復雜的工程環境和不斷提升的施工要求，施工管理體系的建設與完善工作顯得尤為重要。

建立健全施工管理制度及規范標準體系，是施工管理體系完善的基礎。通過制定詳細的施工管理制度和明確的規范標準，可以確保施工過程中的各個環節都有章可循、有據可依。這不僅提高了施工效率，還有效降低了因管理不善而導致的安全風險和質量問題。加強施工過程中的質量與安全監管工作，是確保施工管理體系有效運行的關鍵。通過設立專門的質量與安全監管機構，對施工過程進行全程跟蹤和監控，可以及時發現并糾正施工中的違規行為和質量問題。同時，通過定期的安全檢查和質量評估，可以確保施工過程中的安全和質量始終處于可控狀態。此外，加強施工過程中的信息溝通與協調機制，對于提高施工管理水平及效率同樣至關重要。通過建立高效的信息溝通渠道和協調機制，可以確保施工過程中各個環節之間的信息暢通無阻，避免因信息不暢而導致的施工延誤和質量問題。

4 結語

本文以廈門軌道6號線集同段2標西湖村站至第三醫院站區間盾構隧道下穿陽翟小學的工程為例，詳細分析了軌道交通隧道下穿建筑物施工中的關鍵技術及實施效果。通過采取地質勘察與評估、施工方法與工藝選擇、變形控制及地下水控制等措施，有效控制了地層及建筑物的變形，確保了施工的安全與順利進行。同時，本文還探討了施工控制技術的創新與發展趨勢，為類似工程提供了有益的參考和借鑒。在未來的施工中，應繼續加強新技術與新材料的應用研究及施工管理體系的完善工作，以進一步提高施工的安全性、可靠性和經濟性。

參考文獻：

［1］齊明明.城市軌道交通暗挖隧道下穿建筑物安全施工技術研究［J］.中國設備工程，2021（22）：250-251.

［2］姜志遠.城市軌道交通暗挖隧道下穿建筑物安全施工技術［J］.磚瓦，2020（4）：114-115.

［3］馬強，方勝.城市軌道交通隧道下穿建筑物施工方法優化研究［J］.中國標準化，2017（6）：202.

作者簡介：胡祖峰（1991—），男，漢族，江西贛州人，本科，工程師。研究方向：城市軌道建設施工。