盾構下穿鐵路技術總結

天津地鐵6號線工程土建施工第8合同段

北寧公園站～天津北站站區間下穿

京津高鐵、天津北站鐵路施工總結

中鐵六局集團****

天津地鐵6號線工程土建施工第8合同段專案經理部

2023年6月5日

目錄第一章工程概況 1

1.1工程概況 1

1.1.1工程規模 1

1.1.2結構形式 1

1.1.3隧道平、縱斷面設計 1

1.2工程地理位置 1

1.3盾構下穿鐵路股道及京津高鐵工程概況 1

1.3.1天津北站站場多股道概況 1

1.3.2京津城際鐵路概況 2

1.3.3地鐵區間與鐵路相互關係 3

1.4下穿鐵路段工程地質與水文地質 5

1.4.1工程地質 5

1.4.2水文地質 6

1.4.3穿越鐵路地段所處地層 7

1.5盾構區間穿越施工對鐵路的影響及控制標準 8

1.6數值模擬 9

1.6.1盾構區間下穿北站站國鐵線路模擬分析 9

1.6.2盾構區間側穿京津城際樁基模擬分析 11

第二章試驗段施工要點 14

第三章盾構機適應性分析及改造 15

3.1盾構機選型 15

3.2盾構機改造 17

3.2.1刀盤中心清洗系統改造 17

3.2.2二次注漿系統改造 18

第四章盾構下穿北站股道及京津城際掘進引數控制 20

4.1土壓的控制 20

4.2推進速度及推力設定 20

4.3掘進方向的控制 21

4.4以平衡的推力、速度、扭矩控制掘進 21

4.5出土量的控制 22

4.6同步注漿的注漿量和壓力的控制 22

第五章盾構下穿北站股道及京津城際鐵路沉降控制措施 24

5.1盾構掘進沉降機理 24

5.2盾構掘進中沉降控制措施 26

5.2.1刀盤到達前沉降控制措施 26

5.2.2盾體通過階段沉降控制措施 26

5.2.3盾尾脫出後沉降控制措施 27

5.3區間過鐵路扣軌加固 29

第六章施工保障措施 32

6.1裝置物資保障措施 32

6.2人員保障措施 32

6.3組織保障措施 32

第七章監測情況分析 34

7.1盾構通過後地表監測情況 34

7.1.1北站售票大廳監測情況 34

7.1.2第三站台地表監測情況 35

7.1.3北站第三站房監測情況 35

7.1.4接觸網杆沉降及傾斜情況 36

7.1.5北站股道監測情況情況 37

7.1.6路基沉降監測情況 38

7.1.7高鐵橋墩監測情況 38

7.2監測情況總結 38

第八章小結 39

第一章工程概況

1.1工程概況

1.1.1工程規模

北寧公園站～北站站盾構區間左線里程：左線里程左dk10+886.821～左dk12+044.

265，長鏈36.020m，區間長1193.464m；右線里程dk10+886.

821～dk12+041.286，長鏈34.131m，區間長1188.

596m。

1.1.2結構形式

隧道襯砌為鋼筋混凝土管片，管片採用3+2+1模式組合，錯縫拼裝。管片寬1500mm，厚350mm，襯砌外徑6200mm，內徑5500mm。

鋼筋混凝土管片設計強度為≥c50，抗滲等級為≥p10。

1.1.3隧道平、縱斷面設計

本區間出北寧公園站後向東走行，下穿京津城際鐵路、天津北站鐵路，至北站站，線間距13~15m,埋深21～23.7m。區間平面由半徑為800m、緩和曲線及直線構成，立面上為"v"形坡，坡度為0.

2%、2.6166%下坡和0.3%、2.

61%、0.2%上坡，在dk11+442.410設聯絡通道、幫浦站。

1.2工程地理位置

本工程為6號線第8合同段的北寧公園站～北站站盾構隧道區間，位於天津市河北區。沿線地形起伏變化，地面情況複雜，盾構隧道先後穿天津北站售票廳、天津北站股道、京津城際鐵路橋、東縱快速通道、天津鐵路分局第一招待所、桂順齋、中山飯店。本標段地理位置如圖2-1所示。

圖1-1 北寧公園站~北站站區間平面示意圖

1.3盾構下穿鐵路股道及京津高鐵工程概況

1.3.1天津北站站場多股道概況

區間隧道下穿天津北站站場內多股鐵路線路（共8條線路），其中2、3、5、7、8為到髮線，1、4、6為正線。1道為京滬津山聯絡線正線。4、6道為津山線正線， 2、3、5、7、8允許速度≤45km/h,1、4、6正線允許速度≤70km/h。

線路全為混凝土軌枕（經確認站內道岔已經拆除，軌枕已經更改為混凝土軌枕），均為碎石道床，接觸網供電，地面分布有接觸網杆、訊號燈等裝置，地鐵線路與鐵路線路夾角約70.13~76.07度。

既有線主要引數如表1-1所示。

表1-1 北站股道主要引數

1.3.2京津城際鐵路概況

本區間穿越京津城際鐵路為高架橋段，北京南至天津站區間，天津北站區段落。鐵路設計時速350km/h， crtsii型板式無砟軌道，鋼筋混凝土道床，無縫線路。既有線主要引數如表1-2所示。

表1-2 京津城際主要引數

區間盾構側穿高架段93號橋墩，兩側均為70m跨度雙線連續箱梁，承台下設定15~16顆灌注樁，樁徑1.5m，樁長67（92號墩為60）m。盾構隧道距樁基最小水平淨距為2.

23m，地鐵線路與鐵路線路夾角約76.78~78.07度。

本段落京津城際在設計時已考慮到後期盾構通過的影響，為盾構通過預留了條件：考慮盾構推進時樁基側摩阻力損失，樁長由原設計50m~60m，加長至67m，確保盾構推進過程中城際橋墩樁基穩定性滿足要求。

1.3.3地鐵區間與鐵路相互關係

區間於天津北站鐵路股道里程k135+153.415~k135+171.385處，下穿天津北站鐵路股道，下穿股道段區間長約60m。

區間於城際里程jjk113+996.015~ jjk114+009.15處，側穿京津城際高架橋樁基，盾構隧道與樁基最小水平淨距約2.23m，下穿京津城際段區間長15m。

地鐵區間與既有線相對位置關係見表1-3。

表1-3 區間隧道與京津城際交叉明細表

盾構穿越京津城際、天津北站鐵路平面圖詳見圖1-2；

盾構下穿天津北站鐵路多股道剖面圖詳見圖1-3；

區間盾構隧道與京津城際橋墩樁基相對關係平面圖詳見圖1-4；

盾構側穿京津城際樁基剖面圖詳見圖1-5；

圖1-2盾構穿越京津城際、天津北站鐵路平面圖

圖1-3 盾構下穿天津北站鐵路多股道剖面圖

圖1-4 區間盾構隧道與京津城際橋墩樁基相對關係平面圖

圖1-5盾構側穿京津城際樁基剖面圖

1.4下穿鐵路段工程地質與水文地質

1.4.1工程地質

隧道洞身影響範圍內地層主要為第四系全新統中組海相沉積層（q[4](2)m）、第四系全新統下組沼澤相沉積層（q[4](1)h）、第四系全新統下組陸相沖積層（q[4](1)al）、第四系上更新統第五組陸相沖積層（q[3](e)al）及第四系上更新統第四組濱海相、潮汐帶沉積層（q[3](d)mc），岩性主要為粘性土、粉土及粉砂。

工程地質條件評價：

地表普遍分布人工填土層（qml），土質不均，結構鬆散，工程性質差。

新近沖積層（q[4](3n)al）由軟塑～可塑狀粘性土組成，工程性質較差。

第四系全新統上組陸相沖積層（q[4](3)al）岩性為軟塑～可塑狀粉質粘土及稍密～中密狀粉土組成，工程性質尚可。

第四系全新統中組海相沉積層（q[4](2)m）由軟塑～流塑狀粉質粘土、稍密～中密狀態粉土組成，工程性質較差。

第四系全新統下組陸相沖積層上部為沼澤相沉積層（q[4](1)h），主要為軟塑～可塑狀態粉質粘土，該層厚度較小，工程性質較差；下部為河床～河漫灘相沉積層（q[4](1)al），主要為可塑狀態粉質粘土及密實狀粉土、粉砂組成，該層土土質較好。

第四系上更新統五組陸相沖積層（q[3](e)al）由可塑狀態粉質粘土及密實狀態粉土、粉砂組成，工程性質較好。

第四系上更新統第四組濱海潮汐帶沉積層（q[3](d)mc）由可塑狀態粉質粘土組成，工程性質較好。

總體上，場地內土質較均勻、分布較穩定，屬較穩定場地，適宜地鐵工程建設。但上部地層工程地質條件總體上較差。

1.4.2水文地質

根據地基土的岩性分層、室內滲透試驗結果，場地埋深50.00m以上可劃分為3個含水層：

（1）潛水含水層

主要指人工填土（qml）、新近沖積層（q[4](3n)al）、上組陸相沖積層（q[4](3)al）及海相沉積層（q[4](2)m），視為潛水含水層。含水介質顆粒較細，水力坡度小，地下水徑流十分緩慢。排洩方式主要有蒸發、人工開採和向下部承壓水、地表水體滲透。

沼澤相沉積層（q[4(]1)h）粉質粘土（⑦）及下組陸相沖積層（q[4](1)al）粉質粘土（⑧1）屬不透水～微透水層，可視為潛水含水層與其下承壓含水層的相對隔水層。

（2）第一承壓含水層

下組陸相沖積層粉土（⑧2）及第五組陸相沖積層粉土、粉砂（⑨2）透水性好，為承壓含水層。第四組濱海潮汐帶沉積層粉質粘土（⑩1）及第三組陸相沖積層粉質粘土（1）透水性較差，可視為承壓含水層隔水底板。

盾構下穿鐵路技術總結

區間盾構下穿鐵路施工方案

盾構下穿機場施工技術總結最終

地鐵盾構下穿某鐵路專項施工方案

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