当前，各个城市的地铁建设已经进入线网加密完善的时期，在对新的线路进行规划时，包括一般城市的道路、繁华的商业区等，即线路的规划受建筑物的约束较为明显。若在繁杂的环境里，盾构持续开掘，会严重影响已有结构的稳定性，进而致使其安全性受到威胁，可能产生经济损失，对社会造成不良影响。如何管控隧道开挖对既有线路的稳定性所产生的影响，已成为盾构法施工所亟须解决的关键难题。
因受地质、施工条件的约束，盾构进行时会影响周围土体结构。在盾构经既有地面线时，因盾构穿越所造成的铁路路基的下降，为铁路的安全运营带来了诸多不可控的要素。为了确保在盾构穿越过程中既有线行车的安全性，需要严厉管制总体沉降（铁路路基）等。对在盾构结构穿越地面所导致的地层变化秩序以及因地层变化等所产生的沉降进行有效控制，对工程的顺利开展至关重要。
1 工程概况
某市的地铁2号线经过铁路，整个标段的起讫里程确定是DK8+415.89～DKl2+136.57，本条线路的总体长度是3720.68m。其中2958.95m是盾构的隧道左线的长度，3019.49m是盾构的隧道右线的长度。ZDKll+319.2～ZDKll+341.54和YDKll+322.803～YDKll+345.823分别是左右线里程（地铁线路），本线路经过5股陇海铁路股道，23m是经过5股陇海铁路股道的线路长度。在这5股道中，正线设计为2股道，使用60kg/m的钢轨；其余股道设计为配线，使用50kg/m的钢轨。地铁线路的纵坡为3‰，经过陇海铁路区间隧道所需掩盖的土层厚度是16.5m。区间的断面结构是圆形的，外径是6m，衬砌厚度是0.3m。
2 影响地表沉降的因素
2.1 地层土体特征
覆盖层是否可呈现出自然拱，这关系着隧道支护结构以及地层变形沉降。对地表沉降量的升高，自然拱的存在同样起到了阻止的作用；若地表沉降量太大，会影响地表的建筑以及设施设备。若外界环境出现了改变，同样会导致岩土本身性质的改变，这也会影响地表面的沉降。
2.2 地下水
沿海城市的地下水位大多数都是埋深较浅，所建设的地铁隧道一般都会处在富含水地层的环境里。在隧道动工时，经用排水措施之后，会导致地下的水压分布呈现出不均匀的状态，进而导致有地下水渗出，造成地层失水，同时还伴有着岩土体固结收缩，最后会呈现出地表面的变形以及沉降，严重时会有大面积地面坍塌情况的发生。
2.3 隧道相互作用的叠加
研究和实验证实，就还没有进行过衬砌双洞的隧道来讲，若两隧道的中心线间距在5倍隧道宽度以上，在隧道施工时可忽略两者的相互作用对地表沉降的影响；若中心线间距在3倍隧道宽度以下（包含3倍），在思考发生地表沉降影响要素时，就要包含两者之间的相互作用。因此，若两条平行的隧道就间距不够大，在隧道动工时，对地层的所产生的干扰越发明显，最后会致使沉降量值的提升。
2.4 盾构推进的问题
在推进盾构时，地表的隆起主要是因为盾构的欠挖或超挖所致。在盾构推进过程中，若参数设置的不科学（其中包含了压力（土仓）、推进速度（盾构）、同步注衆压力等参数设定）、若同步注装得不及时等，都会对盾尾脱出后管片和四周土体间隙的填充产生直接影响。在盾构掘进时，需要准确定位盾构机头的坐标位置和姿态，盾构“姿态”的纠偏会和地表的沉降有着直接的关系。盾构的纠编会令盾构的轴线和险道轴线呈现出了一个偏角。若其依据“仰头”或“磕头”的方法进行时，会在轨迹上保留空隙，进而导致地表的沉降。最后根据测量结果，确定盾构推进方案，保证盾构机顺利、安全、准确地进入接收井（即盾构出洞）。
3 盾构下穿陇海铁路施工控制的措施
在盾构下穿陇海铁路时，为了对地面沉降进行有效的管控，在盾构掘进时采用以下几种方法：
3.1 严格管控土压力
就土压力计算中的诸多参数而言，需确保安全系数的合理性，在施工的过程中，需严格控制盾构的掘进参数。由于铁路前后地层是连续的，盾构需经过这样的地层，就需设置两组分层沉降观测点，该点的设置需在盾构穿越铁路前50m的界限内。0.2MPa是经计算得出的土压力。实际动工时，0.1～0.15MPa是土仓压力。也就是，在掘进时，土仓的压力可以按照实际情况降低一些（0.05MPa即可）。0.12MPa一般是停机状态下所设置的土压数值，但不能降低到0.05MPa以下。
3.2 保证盾构匀速进行
粉质黏土层是盾构穿越的主要土层，其黏结力很大，在盾构工作时，其刀盘上很容易有黏性土粘连，致使刀盘的扭矩提升，这会致使开挖、排土等呈现出不平衡的形态。就以上问题而言，将泡沫融入刀盘方向的土体内，可将土体的流动性增强，还会将土体的附着力降低，阻止了开挖出的土体附着在刀头上等问题的发生；还可用刀盘付调试的搅拌翼令泡沫和土体混合，令其蓬松，使可排性提升，进而确保开挖的土量等于排除的土量，确保开挖面的稳定。
3.3 严管注浆施工
盾构施工中，其关键工序之一就是注浆。注浆时须严格执行双重保障原则，同时还需与施工监控所反映的信息密切联系，将注浆压力的设定再次优化；注浆量在满足理论数值的同时还要在实际平均注浆量的合理范围内。0.1MPa+水压力是注浆时设定的压力。水压的计算需按稳定水位至隧道埋深的距离进行，0.15～0.25MPa是所确定的数值，按地质情况、盾构掘进的速度等适时调整。0.0375～0.0625m3/min是注浆时设定的注浆速度。正常同步注浆施工后，二次注浆的进行可按照检测的资料完成。二次注浆需在盾尾后5环实施壁后注浆，二次注浆时所需的注浆压力等于同步注浆所需的注浆压力。图1是二次注浆孔的布置图。
图1 二次注浆孔布置示意图
3.4 减缓盾构掘进方位的变化
在盾构掘进中，需严格执行“勤纠偏，小纠偏”的准则，杜绝有大幅度纠偏的发生，尽可能降低因施工等因素致使盾构掘进方位的变化。
3.5 减缓对对层的干扰
地层的干扰来源于盾构机千斤顶的推力以及刀盘的旋转，所以，保障盾构机的正常运行，确保机械功能正常等就显得很重要。
3.6 确保拼装的品质，降低管片的变形
隧道管片的变形量直接影响管片拼装的品质，施工时需增强管理，确保一次严密的固结。每环掘进时，需适当地再次紧固螺栓。按以下要求进行：
（1）管片的拼装需紧紧地跟随盾构的掘进，不但需斟酌管片和盾尾的关系，还要考虑纠偏开工的需求。按封顶块的位置，在管片拼装时要按“先上后下”的要求施行。
（2）在拼装时，需确保管片的定位是准确的，尤其是第一块管片。
（3）严格拼装，需把控好环面的平整程度以及瓶装环的椭圆度。
（4）各个管片拼装好之后，需立即靠近千斤顶，阻止盾构机的后退等。
4 结语
综上所述，轨道交通发展迅猛，在城市的中心位置，新建设的铁路会经过数量庞大的线路，施工建设时，所处环境的复杂程度越来越高。地铁的开工对边缘的地层必然会有影响，导致既有铁路路基产生整体沉降或者是差异沉降，这会阻碍铁路的正常运转。因此，对因地铁施工致使的铁路路基的沉降、变形的秩序、地层加工办法进行研讨，在提升路基沉降管控效果方面具有重要意义。
参考文献
[1]石舒．盾构隧道下穿铁路工程风险及对策[J]．现代隧道技术，2012，（1）.
[2]童学军，岳鹏飞，刘重庆．盾构施工引起地表沉降的数值计算与实例分析[J]．兰州交通大学学报，2011，30（1）.
收稿日期：2018-03-21
作者简介：孟炜（1989-），男，内蒙古呼和浩特人，供职于中铁六局集团有限公司交通工程分公司，研究方向：地铁盾构施工。
