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摘要  随着人口增长和经济发展，城市规模不断扩大，基础设施的需求逐渐增加，交通路线改造及建设的可行性成为工程中必须考虑的问题。在轨道交通施工过程中，由于地下复杂的地质状况和环境因素，稍有不慎，极易引发施工事故，造成人员和财产损失。基于此，本文某地铁A号线区间隧道下穿B号线隧道区间为例，研究分析当下城市地铁新建隧道下穿先建隧道施工安全评估。

关键词：加固;砂土液化;有毒气体;断裂带

1、工程概况

工程所在地位于轨道交通A号白云路～穿金路站区间（简称A号线白穿区间）和轨道交通B号线火车北站～东华站区间（简称B号线火东区间），A号线白穿区间隧道里程右线长941.767m，左线长89.949m（含长链7.182m）;B号线火东区间隧道里程右线长1249.138m，左线长1259.682m，区间设置联络通道兼泵房，区间施工采用盾构法施工，联络通道和泵房采用矿山法进行施工。根据目前A号线白穿区间与B号线火东区间设计方案，A号线白穿区间出穿金路站后，大致以16°交角下穿B号线火东区间，A号线左线下穿B号线长度大致为115m，右线下穿B号线长度大致为85m，A号线下穿B号线区间隧道结构外轮廓竖向最小净距约1.76m。A、B号线均为在建地铁线路，按最新工筹计划，B号线火东区间先施工，然后A号线白穿区间下穿B号线。

该主城区自西向东横跨断陷湖积盆地中部。拟建工程场地位于某盆地，地貌分类为冲湖积平原。地面标高为1893.774～1901.007m，相对高差7.233m。根据钻探揭露情况，岩性特征由新至老分述如下：①第四系人工填土层（Q4ml），该层为人工填土;②第四系上更新统冲湖积层（Q3AL+L），该层由粉质粘土、泥炭质土、粉土、圆砾土等组成。

2、影响施工安全因素

2.1水文地质条件

本项目地处冲湖相沉积区，场地地下水为松散层中孔隙水，含水层状态为层状，具承压性，以降雨下渗补给为主，含水层主要为中下部的圆砾层。工程影响深度范围内场地地下水主要有上层滞水和承压水。

根据白云路站-穿金路站区间（Jz-Ⅲ16-白穿18钻孔附近）抽水试验研究发现：圆砾层承压水水位3.20m，水位标高1891.04m;该含水层呈层状分布于粉质黏土层中，以粉质黏土为相对隔水层，因其分布范围较小且相对隔水层（黏土层）较厚，与上部层的潜水水力联系较弱，富水性中等。

根据钻孔Jz-Ⅲ16-白穿S11量测圆砾层承压水水位20.10m，水位标高1875.03m;该含水层呈层状分布，粉质黏土为相对隔水层，圆砾层主要分布区间小里程，范围较广，富水性好，但相对隔水层（粉质黏土层）较厚，圆砾层与上部圆砾层水力联系较弱。

2.2砂土液化

本工程场地地震动分档为0.2g，根据《城市轨道交通结构抗震设计规范》，需对工程场地内分布深度小于20m的第四系的饱和粉土层进行液化判别。本工程抗震设计类别为重点设防类;液化判别标准贯入锤击数基准值，NO=12，β调正系数，设计地震第三组取，β=1.05;液化判别见表1。

拟建场地抗震设防烈度8度，场地20m深度范围内分布的饱和砂质粉土可判为不液化土，综合判定场地可不考虑液化影响。

2.3有害气体

拟建工程内沉积了较厚的第四系湖水沉积物，场地内呈透镜状分布为泥炭质土，厚度为0.8～4.88m，泥炭质土有机质含量为10.10%～29.30%，具备生成沼气的条件;本次勘察未发现有害气体。根据工程场地钻孔揭示的地层分布情况，场地内隧道开挖深度范围内泥炭质土呈透镜状分布，层厚较小。对于某区域的含气层气压低和气量小，对施工建设产生的影响可忽略;反之气压高和气量大，在释放过程中，土层结构被破坏，因而使力学强度降低，严重的会出现地面沉降。因此在施工过程中应采取适当措施，控制浅层气体的释放速度和释放气量。

3、岩土工程分析评价

3.1场地工程地质条件评价

轨道交通A号线区间隧道穿过的岩土层主要为泥炭质土、粉质黏土、粉土及圆砾。其中泥炭质土，具高压缩性和强度低的特点，在震动荷载作用下，易产生剪切破坏和侧向变形，导致地基承载力降低;当采用泥水式盾构时，以上黏性土可能粘在旋转刀头及刀架上，因堵塞而使开挖不能进行。

3.2场地稳定性及适宜性评价

轨道交通A号线区间隧道围岩稳定性主要特点为：（1）盾构上覆土层为软～可塑粉质黏土、稍密圆砾、粉土，自稳性能差，难形成自然应力拱，需进行加固处理。（2）盾构穿越土层中有大量的粉土，均处地下水位以下，受扰动易形成流砂。拟建场地为中等复杂场地。工程影响深度范围内岩土层数多，表层多为素填土，下部为第四系冲湖积相粉质黏土、粉土、圆砾等，厚度大于50m，地层埋深及厚度变化不大，钻探深度内未揭示基岩。场地内地下水位较高，地下水类型主要为上层滞水、孔隙潜水和微承压水，特殊岩土为人工填土和软土，场地范围内无滑坡、崩塌、塌陷等不良地质作用。地下水主要含水层为圆砾层及粉土，具弱承压性。场地土类型为中软场地土，场地类别为Ⅲ类，属对建筑抗震不利地段。场地工程地质条件较差。对场地内的特殊岩土采用相应的工程措施处理后，场地基本适宜建筑拟建工程。

结语

（1）本区间A号线下穿B号线长度较长，区间隧道距离较近，施工风险大。基于目前的设计、施工方案，对A号线白穿区间下穿B号线火东区间安全影响进行评估，确保施工的可行性。（2）本项目在加固方案下，确保了A号线下穿B号线的安全性与可行性，加固方案实施后，可以有效减少水平和竖向变形，在施工完成后应尽快对夹层土体进行注浆，减少沉降。

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作者简介：张建生，性别：男，民族：汉，籍贯：河南省信阳市罗山县 ，学历：大专，现有职称：助理工程师，研究方向：隧道施工。