摘 要：以洛陽市城市軌道交通2號線劉富村出入線區間近距離下穿洛宜、焦柳鐵路為工程背景，綜合考慮工程的經濟性、安全性以及工期，提出相應的鐵路鋼軌、路基和接觸網立柱加固保護方案;采用現場監測證實了該方案的優勢及可行性，解決了既有鐵路鋼軌、路基以及接觸網變形控制的施工難題。

　　關鍵詞：洛陽地鐵;盾構隧道;近距離下穿;接觸網立柱;施工控制技術

　　0引言

　　近年來，我國城市配套的軌道交通重大工程開始了大規模建設，地鐵、高鐵、公路線路縱橫交錯，難以避免出現一些新建地鐵隧道近距離下穿既有建(構)筑物的是高風險問題[1-3]。尤其當盾構隧道與鐵路基礎間距較近時，不僅對鐵路軌道結構的安全性、平整性等提出了嚴標準，也對施工隊伍的技術水平提出了高要求。目前，國內針對盾構隧道下穿公路、鐵路施工的研究方法主要有理論分析、數值計算及現場測試。在理論分析方面，胡長明等[4]以西安地鐵某區間盾構穿越富水砂層為背景，結合現場實測數據，采用線性回歸方法對原始Peck公式進行修正;譚文輝、王靖等[5-6]采用回歸分析法對隧道開挖引起的地表沉降監測數據，與Peck公式預測地表沉降進行對比分析。

　　驗證Peck公式的適應性;程巧建[7]以廈門地鐵2號線下穿廈深線高速鐵路路基工程為背景，利用Peck公式和PLAXIS-2D等有限元軟件，探討盾構施工對高速鐵路路基與軌道變形影響的時空分布規律，并通過現場試驗段選取合理的盾構推進參數以控制路基沉降;彭華等[8]結合數值模擬及現場實測，對盾構下穿施工中鐵路道床沉降的時程變化規律及沉降槽發展趨勢進行分析，探究沉降規律與盾構施工參數的關系。

　　陳聰等[9]運用ANSYS分別對不加固、注漿加固、隔離樁防護3種工況，隧道下穿鐵路橋梁樁基工程進行數值模擬，得到隔離樁防護措施的控制效果更顯著的結論。在施工技術應用方面，彭江[10]針對盾構隧道一次下穿廣深鐵路多股道的情況，提出袖閥管注漿加固路基的方案;王建國、孫斌等[11-12]就具體的盾構隧道下穿既有鐵路項目，從位置關系與地質條件入手，提出盾構機穿越該區段前后的施工措施及監測控制要點，以保證鐵路沉降值不超限。

　　總的來說，針對盾構隧道下穿既有鐵路等相關問題的研究日益完善，極大地豐富了工程建設的理論依據，對施工過程中鐵路沉降的控制也有一些有效的方案措施被提出并應用到實踐中。但目前在盾構隧道近距離穿越鐵路路基的工程中針對鐵路路基及接觸網的加固措施研究尚屬少數。本文依托洛陽市軌道交通2號線劉富村出入線區間盾構隧道，近距離穿越鐵路填方路基及接觸網，經由專家、設計、供電段、業主、施工單位等多方共同商討，結合現場施工條件，提出對既有鐵路填方路基及接觸網的加固措施，大大縮短了工程的成本及工期。通過對該工程施工實踐的分析，以期為類似近距離下穿既有路基工程項目提供借鑒。

　　1工程概況

　　1.1工程簡介

　　洛陽市城市軌道交通2號線劉富村出入線區間采用盾構法施工，盾構管片外徑6.20m，隧道下穿洛宜、焦柳鐵路路基，下穿段長約68.00m。區間與鐵路的夾角約36°～49°。下穿段坡度為3.1‰，左右線間距為12.50～13.20m。其中，焦柳鐵路為雙線電氣化鐵路線，主要為客、貨兩運鐵路(客車每天52列，貨車每天123列)。該區段與兩條既有鐵路的平面位置關系。

　　區間右線主要從接觸網立柱#125處下穿，區間中線距#125接觸網立柱最小水平距離為0.89m，左線從接觸網立柱#126處下穿，區間中線距#126接觸網線桿最小水平距離為1.13m;接觸網立柱地下埋深3.50m，地上高12.00m，電壓27.5kV，盾構隧道結構距接觸網立柱最小豎向距離為8.48m。

　　1.2工程地質條件

　　區間右線隧道中心線(1-1'剖面)的縱向地質剖面，由上至下地層主要分為雜填土、黃土狀粉質黏土和卵石土，隧道穿越的主要地層為卵石層。其中雜填土呈雜色，土質松散不均，由粉質黏土、粉砂土、建筑垃圾組成;黃土狀粉質黏土呈褐黃-褐灰色，土質較均勻，針狀孔隙發育，含少量氧化鐵斑點、碳沫等。含零星鈣質結核，局部在層底富集成層，不具濕陷性;卵石為雜色，飽和，密實。巖性主要為安山巖、玄武巖、石英砂巖，中風化，磨圓度中等，多呈亞圓形，在鉆孔中揭示一般粒徑2～8cm，最大粒徑超過15cm。

　　1.3水文地質條件

　　區間地下水類型主要為第四系卵石孔隙潛水，水位埋深約16m。卵石孔隙潛水的分布不穩定，受大氣降水及地表水的補給，以蒸發、人工開采及河流排泄為主，地下水埋藏較淺。

　　2施工控制技術標準

　　盾構近距離下穿洛宜、焦柳鐵路施工中，對既有鐵路鋼軌、填方路基及接觸網均存在諸多風險和不穩定性的因素，一旦施工控制不當，不僅會大大影響施工進度，增加施工成本，還會波及既有鐵路鋼軌的平整，影響鋼軌等結構的服役安全，從而嚴重影響運營列車的行駛安全。因此，根據規范[13-14]，針對區間近距離穿越鐵路路基段列出了控制標準：軌面沉降值≤10mm;軌距偏差值不得超過−6mm、+12mm。

　　相鄰兩股鋼軌水平高差≤10mm;路基最大沉降值≤15mm，地面最大沉降值≤20mm;接觸網線最大沉降值≤30mm，接觸網支柱按接觸線導線高度作為沉降觀測依據≤6mm，接觸網立柱橫線路方向傾斜允許偏差0.5%，支柱順線路方向傾斜允許偏差0.5%。3加固方案設計盾構施工前，由專家、設計、供電段、業主、施工單位多方研究，結合現場施工條件，提出針對既有鐵路路基及軌道周邊接觸網立柱的加固方案。

　　3.1鐵路鋼軌架空

　　鐵路路基方位內敷設有電力、通信、信號等多條光電纜，在盾構下穿鐵路前，對既有鐵路軌道進行架空并對路基注漿加固，以防止局部沉降拉斷電纜。鋼軌架空范圍。預先采用D24型便梁架空加固線路，沿線路方向加固長約49.0m，D24型便梁樁基直徑1.5m，區間左、右線間樁長18.5m，區間側邊樁長12.0m。路基加固也可有效防止接觸網立柱傾覆，加固示意。鉆孔間、排距均為2.0m×2.0m，呈梅花形布設，下插角5°，鉆孔長10.0～15.0m;采用ϕ42×5mm鋼花管，沿管壁間隔0.2m鉆孔，呈梅花形布設，孔徑60～80mm。注漿采用1∶1水泥-水玻璃雙液漿，注漿壓力0.2～0.4MPa。

　　3.2路基及接觸網立柱加固方案

　　盾構下穿鐵路施工中，接觸網立柱遷改和原位加固兩種方案，經比選采用原位方案。遷改即在避開隧道結構一定距離后設置臨時立柱，接觸網連接到臨時網桿上，待沉降穩定后回遷。優點是可確保接觸網安全，缺點是施工手續辦理復雜，需要專業施工隊伍，施工周期長，需要接觸網停電，鄰近鐵路兩側均需有汽車吊(履帶吊)占位場地，否則需專用軌道吊進行立柱吊裝作業。原位保護即保持接觸網立柱原位不動，采取一定的加固保護措施，不需要占位場地或專用軌道吊。優點是施工方便快捷，可保證鐵路正常運營，避免相關手續辦理，節省工期，缺點是施工中需要供電段的密切配合，占用鐵路搶修資源。

　　3.2.1接觸網立柱基礎加固

　　盾構穿越前，豎向打設3排ϕ42×5mm鋼花管，壓注1∶1水泥-水玻璃雙液漿，注漿壓力和注漿量根據現場注漿試驗進行確認和調整，注漿壓力建議0.2～0.4MPa。注漿時須由供電段安排專人旁站，并由施工監測人員進行實時監測。接觸網基礎注漿加固。

　　3.2.2接觸網立柱上部路基加固

　　為防止立柱傾斜，在沿線路大小里程側分別設置拉線，在遠離區間側設置斜撐(杉木材質)，在杉木桿下方搭設支架。正常情況下拉線和斜撐均不受力，當監測發現接觸網立柱發生傾斜需要調整時，則拉緊與傾斜方向相反的拉線，如接觸網立柱向遠離區間側傾斜，則頂緊斜撐。接觸網立柱加固。

　　接觸網立柱原位加固，應做好監測，與供電段保持密切聯系，及時報送監測數據。現場準備搶修網桿，搶修人員24小時現場待命。本次施工為鋼軌架空，不具備臨時立柱固定條件，需提前加工能夠快速固定在架空設施上的臨時立柱基座。

　　3.3洞內注漿加固

　　盾構下穿焦柳鐵路過程中，在管片上增設注漿孔(預埋注漿管)，根據地質及掘進情況，對隧道周邊3m范圍內的地層進行注漿加固。注漿材料采用雙液漿，注漿參數經現場試驗確定;注漿施工結束后注漿孔采用微膨脹水泥封堵。二次深孔加強注漿加固采用雙液漿，注漿遵循“多點、低壓、多次”原則。

　　4監控量測及加固效果

　　4.1監控內容盾構下穿鐵路施工期間，須對線路進行加密監控，并實時巡查，做好相關記錄。

　　4.2監測點布設施工過程中監測點必須能及時反饋施工影響，并遵循鐵路運營部門的相關規定。下穿區段沉降監測點布設平面。

　　4.3工程實施效果左線盾構機于2019年12月11日凌晨刀盤進入接觸網桿#126位置，于12月17日凌晨刀盤進入接觸網桿#125，施工過程中，施工單位和第三方監測單位4個月內監測到立柱累計沉降值為21.99mm，各方向傾斜均沒有超過0.3%，路基最大沉降值及鋼軌的軌面沉降、水平高差均小于變形控制標準，施工過程中均未對行車造成影響。

　　5結語

　　洛陽市軌道交通2號線劉富村出入線區間近距離下穿洛宜、焦柳鐵路，為解決工程中所面臨的既有鐵路鋼軌、路基及接觸網變形控制等問題，采用相應的鐵路路基加固措施，并通過現場監測證實了該方案的優勢及可行性。

　　(1)當區間盾構隧道近距離下穿既有鐵路時，應對鐵路路基段進行加固保護。加固措施包括在盾構隧道通過前對鐵路鋼軌進行輔助架空，對路基進行注漿加固，在隧道掘進通過該區段時從洞內對周圍地層進行注漿加固以及對軌道周邊接觸網立柱進行加固。

　　(2)為保證鐵路正常運營的同時保證工期，選擇對接觸網立柱進行原位加固保護。對接觸網基礎進行注漿預加固，對接觸網桿采用拉線和支架支撐的方式進行輔助加固，防止傾斜。

　　(3)實際施工過程中的接觸網立柱沉降監測數據表明：接觸網立柱的加固措施是可行的，且具有施工工作量小，對行車影響小、費用低、安全系數高等優點，相對于遷改，加快了施工進度，節約了施工成本。

　　參考文獻(References)：

　　[1]劉新軍.地鐵隧道下穿高速鐵路聯絡線路基安全影響分析[J].鐵道標準設計,2017,61(6):131−136.LIUXJ.Analysisofinfluenceofsubwaytunnelingunder-passinghighspeedrailwayconnectinglinesubgrade[J].RailwayStandardDesign,2017,61(6):131−136.

　　[2]王先明,魯茜茜,蹇蘊奇,等.盾構隧道下穿既有鐵路路基及框架箱涵地表沉降分析[J].路基工程,2020(2):119−124.

　　作者：丁延昌