泰安市地方税务局
靳东风
摘要：在城市轨道交通施工过程中，经常遇到下穿铁路路基的情况，如果施工方案不合理、防控措施不到位，极易发生高铁路基大幅沉降问题，对高铁运行造成了极大的安全隐患。如何设计出科学合理的盾构下穿高铁路基施工方案，有效控制高铁路基沉降幅度，是当下施工方需要考虑的重要问题。因此以西安地铁1号线三期工程为主要案例，分析探讨盾构下穿高铁路基施工方案，并提出一些切实可行的沉降控制措施，为以后的地铁盾构施工提供了重要的技术指引。关键词：盾构；高铁路基；沉降控制黑格尔法哲学批判
一、盾构下穿高铁路基沉降控制案例
（一）工程简介
西安地铁1号线三期工程位于陕西省西安市，其中秦都站-宝泉站施工项目中就出现了盾构下穿高铁路基的情况。在工程施工过程中使用了两台加泥式压平衡盾构机，从南向北途径陇海铁路、徐兰高铁，区间单线长度为673米。
隔墙
穿越徐兰高铁的施工项目位于秦都站西侧223米位置，高铁站设两个站台、4条线路，站台结构为1.25米高旅客站台，战台宽度为12米。以上线路都是SK-2型无砟轨道，线路最高运行速度为350km/h，实际运行速度是250km/h。高铁道床为C40混凝土结构，宽度、厚度分别是2.8m、0.26m。路基为水泥碎石桩，两个桩之间的距离是1.8米，桩的直径和长度为0.4米、13米。
从地质结构角度分析，盾构下穿高铁路基的施工项目位于渭河冲击平原中部，地面平整度非常高，几乎没有高山沟壑，地下水大部分集中在第四系砂土层结构中，水位高程区间是379.5-393.1m。
牙齿模型（二）高铁变形沉降控制标准
盾构下穿高铁路基沉降控制是一项复杂的系统性工程，其内容如下所示：1）在研究道床的沉降控制时，应该重点研究沉降总量、沉降速度等参数指标；2）在研究轨道的沉降控制时，应该重点研究轨道方向、高低、扭曲变形等诸多参数指标；3）在研究道床——轨道的沉降控制时，应该重点研究道床和轨道的剥离控制规范。
参考《城市轨道交通工程监测技术规范》（GBJ50911-2013）相关规定，盾构下穿高铁路基的沉降幅度应该控制在20mm以内，要充分满足高铁路基的稳定性，保证高铁行驶的稳定性，防止盾构施工对高铁运行安全造成不利影响。对于无砟轨道路基产生的工后沉降，应该控制在15mm以内。
当高铁道床发生变形问题时，轨道的变形问题也在所难免，具体表现在两个方面：一个是两根轨道的水平出现相对落差；一个是两根轨道的竖向落差。如果水平相对落差超过了一定界限，那么两根钢轨的受力就会不平衡，进而引发高铁摇晃问题，对乘客的生命安全和财产安全造成巨大的威胁。除此之外，当高铁两根轨道的水平相对落差比较大时，两侧的摩擦力也会有所偏差，会加快高铁轨道的磨损，这对高铁的正常运行造成了巨大的安全威胁。《高速铁路无砟轨道线路维修规则》中，关于高铁轨道几何尺寸偏差问题的内容十分详细，因此西安地铁1号线三期工程盾构下穿高铁路基沉降幅度必须控制在合理范围之内。
在盾构下穿高铁路基施工项目中，高铁路基的沉降问题受诸多因素的影响，诸如线路等级、路基形态、运行速度等。为了西安地铁1号线三期工程盾构下穿高铁路基施工工作的顺利推进，需要对我国已有的盾构下穿高铁路基沉降数据进行统计分析。通过查阅资料可知：
北京地铁-京津城际铁路盾构下穿高铁路基施工项目中，路基沉降值为15mm，属于相对较高的水平；苏州人防工程-京沪铁路盾构下穿铁路路基施工项目中，高铁路基沉降值为5mm，属于相对较低的水平。总体来看，在同样类型的施工项目当中，高铁路基的沉降幅度不得超过10mm，两根轨道的相对落差不得超过8mm。
（三）盾构下穿高铁路基施工方案
在西安地铁1号线三期工程盾构下穿高铁路基施工当中，为了尽可能缩小高铁路基沉降幅度，该工程使用地面袖阀管注浆施工工艺，该工艺的好处在于不用破坏高铁CFG桩，盾构通过之后，可以向洞内径向浇筑水泥砂浆，起到良好的加固作用，从而有效控制高铁路基沉降变形。在具体操作过程中，人们需要在盾构机上方进行预注浆，确保盾构机能够安全稳定地穿过高铁路基，为了充分保证施工安全，施工方还能够借助袖阀管进行多次注浆，充分保证高铁正常稳定运行。
在盾构下穿高铁路基施工过程中，施工方还需要严格合理地控制盾构参数，具体内容如下：首先，施工人员应该参考盾构方向、速度、角度、土壤结构、高铁运行情况等各种因素，适当优化盾构参数，具体包括土仓压力、排土量、推进速度、螺旋机转速、注浆压力
、盾构姿势等多方面内容。然后，注浆操作，为了避免盾构机施工造成大幅度的高铁路基沉降问题，在盾构下穿高铁路基施工过程中，需要在盾构机脱出后的管片后面及时浇筑混凝土，混凝土主要由砂、膨润土、粉煤灰等材料组成，注浆压力约为0.28Mpa，参考地质结构、盾构进度合理调整浆液比例、浆液压力、注浆时间。如果第一次注浆出现缺陷与不足，施工方还可以利用二次注浆、多次注浆的方法，有效提升注浆的整体效果，尽可能让砂浆结构和附近土层充分融合到一起，提升隧道结构的力学性能。
二、盾构下穿高铁路基沉降控制策略
为了进一步降低西安地铁1号线三期工程施工项目中高铁路基沉降幅度，施工方还需要做到以下几点：首先，在盾构下穿高铁路基之前，相关人员可以在高铁路基下方预设注浆管道，并浇筑高质量的混凝土砂浆，以此提升高铁路基的稳定性和可靠性。为了进一步提升注浆质量，施工人员需要开展袖管工艺试验，对砂浆材料配比进行适当优化调整，并采用跟踪注浆的方法，为后期的盾构下穿施工提供扎实的保障。然后，施工方应该制定完善合理的施工计划，做好人工、材料、设备等各项施工准备工作，加快盾构施工速度，有效缩短施工周期，从而避免高铁路基长时间处于架空状态，高铁路基的沉降幅度也会明显缩小。
与此同时，盾构下穿高铁路基施工应该避开雨季施工，因为大量的雨水侵入地铁隧道之后，会增大基坑塌方、路基沉降的概率，对铁路盾构施工以及高铁运行带来极大的安全隐患。
总结
随着城市轨道交通的快速发展，盾构下穿高铁路基的施工项目越来越多，这种施工方法具有难度大、技术含量高等典型特征，对施工方的资质能力、施工技术产生了巨大的挑战。因此，施工方应该认真考察施工现场的土壤结构、地下水分布、工程特征等诸多因素，设计出科学合理的施工方案，有效降低高铁路基的沉降幅度，保证高铁正常安全运行的同时，推动地铁盾构施工工作的有序推进。
参考文献
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[2]周晓峰. 盾构连续下穿多条高铁路基沉降控制研究[J]. 运输经理世界, 2022 (05): 25.
[3]王立新, 于归. 西安地铁盾构下穿高铁路基沉降及变形分析[J]. 科学技术与工程, 2022 (05): 20.
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