摘要：本文以广州地铁十一号线天河东站~广州东站盾构区间下穿广深铁路广州东站场为例，对区间下穿站场段施工过程进行了三维数值模拟。数值计算结果表明，盾构施工引起的既有铁路沉降值在规定范围内，同时施工过程中各项监测数据均正常，为同类工程施工控制提供了技术参考。 关键词：盾构隧道 铁路站场 施工监测 三维数值分析
随着城市轨道交通线网的的延伸，地铁线路与既有铁路线路的交叉已愈加频繁[1]姥姥的剪纸教学设计
。尽管盾构施工技术不断提高，但仍然难以避免的对周边环境造成一定扰动，引起周围地层损失、路基沉降殷一平[2]。对于运营铁路线路，对变形沉降敏感[3-4]，尤其是道岔区段，电务信号多，一旦出现接触不良就有可能造成铁路信号的中断，影响行车安全[5-6]，必须降低地铁盾构掘进施工过程中对既有铁路路基扰动，确保地铁盾构掘进过程中运营铁路线的安全[7-8]。 1、工程概况
天河东~广州东区间出天河东站后，下穿石牌涌，下穿天河北隧道，侧穿江河大厦.然后下穿
省水科院，珠委大院，广州市公安局党校和广州东站铁轨区后进入广州东站。天河东站~广州东站区间长1.526公里，区间采用盾构法施工，隧道内径为5.4m，外径为6.0m。下穿位置为广深铁路广州东站东端站场的部分，相交里程为Z(Y)DK11+477~ Z(Y)DK11+780，穿越长度约280m，共下穿约20处股道、7处道岔、42处信号机、34处立柱等。隧道与铁路交角约为30度，隧道顶距铁路轨底覆土约18~26m，其中拱顶覆盖微风化岩层厚度7~12m。隧道处于R=450m的平曲线段，隧道纵向坡度为27.5‰。
图1 天广区间下穿广州东站场示意图
图2 天广区间下穿广深铁路平面图
图3 天广区间盾构下穿广深铁路工程纵断面图
2、设计及施工措施
（1）道岔区设备运营状态调查
广州东站场内设备在长时间运营使用过程中可能产生一些既有变形、沉降、锈蚀、磨损等病害。在盾构下穿广州东站场前，需对下穿范围内道岔区设备运营使用状态进行调查，尤其对于道岔转辙机如发现病害，需提前进行病害整治。
（2）铁路路基加固设计
根据盾构隧道掘进的施工经验，天广区间下穿铁路段盾构机已在微化风岩层中穿越，隧道埋深18~26m，暂先不对铁路进行预注浆加固，但需加强沉降监测，采用自动化检测，控制掘进速度、加强背后注浆等措施。出现沉降超限及其它险情时，应立即停止盾构掘进分析原因，排除险情后方可再次掘进；如出现路基沉降有报警的情况时，应立即对路基进行注浆、扣轨保护等应急措施。
（3）盾构试验段设计
为取得合理的注浆液的配合、注浆压力等参数，为后期下穿广州东站场注浆作为参考，在盾构下穿广州东站场前选取50m掘进段作为实验段。盾构通过地层主要为<9-1>微风化砾砂岩，隧道埋深18~26m。根据盾构通过地层、地下水及隧道埋深情况，试验段掘进过程中实时监测地面沉降，通过监测结果判断掘进参数合理性，并根据试验段数据调整掘进参数。
（4）盾构开仓换刀设计
地铁天广盾构区间主要穿越微风化砂岩、砾岩，天然强度20~25MPa，切削砾石颗粒与刀盘摩擦大，易造成刀盘（刀具）磨损严重，配置高强度、耐冲击、耐磨损的刀具。下穿广州东站场范围盾构区间平面拐弯半径450m，为保证掘进连续性及减小对土体的扰动，提前制定开仓检查换刀方案，加大施工掘进过程中对刀具的检查频率（必要时根据地质情况可在穿越段进行检查刀具），保证刀具完好前提下顺利下穿大铁曲线掘进。
（5）加强监测
为保证广深铁路的运营及施工安全，施工期间需在地铁盾构外边线2倍隧道埋深范围内主要
设施进行全方位、自动化实时监测（其中广深正线釆用自动行实时监测，其余釆用人工监测），根据监测数据及时调整各项施工参数，实行信息化施工。
表1 监测精度、预警值、控制值表
序号 | 妇幼保健机构管理办法监测项目 | 监测精度 | 预警值 | 控制值 | 变化速率 | 备注 |
1 | 铁路路基及接触网柱沉降监测 | 0.3mm | 7mm | 10mm | 2mm/d | 全站仪 |
2 | 铁路路基及接触网柱水平位移监测 | 0.7mm | 4.2mm | 6mm | 2mm/d | 全站仪 |
3 | 机车整备场结构柱沉降监测 | 0.3mm | 航行警告3.5mm | 5mm | 2mm/d | 全站仪 |
| dx7440 4 | 机车整备场结构柱倾斜监测汤芳艳图 | - | 0.35% | 0.5% | - | 倾角仪/全站仪 |
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表2 监测工期及监测频率表
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