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上海地铁 2 号线盾构法隧道施工综述
摘要
本文以上海地铁二号线工程为背景,介绍了盾构穿越地面密集建筑物及特殊地下管线等特殊技术措施,
并针对隧道叠交工况提出了地面隆起变形计算公式,给出了隧道叠交穿越时地层移动的数学模型。
关键词地铁盾构建筑物隧道叠交数学模型
1 概述
工程概况
上海地铁 2 号线工程圆隧道部分西起中山公园站,东至龙东路站,双线(上、下行)全长 ,共设
12 座车站。全线横贯长宁、静安、黄浦及浦东新区,除浦东东方路以南大都为农田外,其余各段所处的市政
环境为地面交通繁忙、建筑物密集及地下管线错综复杂,尤其是西段区间隧道在素有“中华第一街”之称的
南京路地下穿越,施工难度很大。地铁 2 号线的建成,将与地铁 1 号线及轻轨明珠 1 号线构成上海地上与地
下相结合的“申”字型高速有轨交通系统.
见图 1。
图 1 地铁 2 号线总平面图
地铁 2 号线各区间隧道均采用盾构法施工,共使用 10 土压平衡盾构。地铁区间隧道包括上
行线和下行线各一条,隧道衬砌外径为 ,内径为 ,衬砌为预制钢筋混凝土管片,每环宽度 1m,每
环由封顶块(F)、邻接块(L1 及 L2)、标准块(B1 及 B2)和落底块(D)6 块管片拼装而成。除杨高路站~东方路
站区间隧道外,两相邻管片的纵向、环向均采用 M30 螺栓连接,管片设计强度等级为 C50,抗渗为 S8,接缝
防水采用水膨胀性橡胶和氯丁橡胶复合而成的弹性密封垫。
工程地质
地铁 2 号线区间隧道,沿线主要穿越的地层有:灰色砂质粉土层,易发生流砂;灰色淤泥质粉质粘土层,
饱和、流塑,属高压缩性土;灰色淤泥质粘土层,饱和、流塑~软塑、夹少量薄层粉砂,属高压缩性土;灰
色粘土层,很湿、软塑~可塑、受扰动后沉降大,属高偏中压缩性土;灰色粉质土层,很湿、软塑、受扰动
后沉降大、局部夹薄层粉砂,属中压缩性土。
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施工技术难点
地铁 2 号线区间隧道盾构施工中需穿越很多密集型地面建筑物、地面交通干道及特殊地下管线,对环境
的保护要求相当高。主要施工难点:
①人民公园站~河南路站区间隧道施工中,盾构穿越营运中的地铁 1 号线;
②杨高路站~东方路站区间隧道施工中,盾构穿越上游引水箱涵;
③静安寺站~石门一路站区间隧道施工中,盾构穿越名城广场地下室;
④陆家嘴路站~河南路站区间隧道施工中,盾构穿越全断面粉砂层。
针对上述区间隧道施工中所遇到的有关技术难点,采取了相应技术措施。
2 盾构在动载条件下穿越地铁 1 号线施工技术
工程简况
人民公园站~河南路站区间隧道施工中,盾构出洞段需穿越营运中的地铁 1 号线区间隧道。盾构出洞后
仅 12m 距离与地铁 1 号线隧道呈 85°斜交,且 1 号线隧道底部与 2 号线隧道顶部间距仅为 1m,隧道埋深达
,见图 2、图 3。
图 2 盾构穿越地铁 1 号线示意图(剖面) 图 3 盾构穿越地铁 1 号线示意图(平面)
①地