地铁南京站下穿南京铁路站场施工关键技术研究

摘要

南京地铁一号线南京站是国内首次在既有铁路站场下方采用矿山法施工的地铁车站，受地表铁路站场制约，地铁南京站分为南、北两个明挖区和中间部分的暗挖过站区。过站区采用双线隧道型式，隧道跨度大（达11m），埋深浅（6.69～8.06m），线间距小（4.46m）。本工程最大难点在于既要保证隧道下穿铁路站场施工期间不能影响地表铁路站场的正常运营，同时又要保证隧道施工的安全，因此施工难度和风险极大。 论文首先在分析原设计线路加固方案存在的技术问题和安全隐患的基础上，提出了线路加固优化方案；并考虑最不利的荷载组合选择荷载模式，对暗挖隧道施工过程中的地表线路加固方案进行详细分析计算，计算结果表明优化的线路加固方案是合理可靠的。 其次，根据实际采纳的线路加固措施和隧道施工的总体顺序安排，采用3D-FLAC三维有限差分程序，对下穿既有铁路站场的地铁车站暗挖段施工过程的地层沉降规律和塑性区分布情况进行了数值模拟计算分析。 进一步根据给定的隧道施工方案和数值模拟计算结果，从“左线和右线的超前滞后关系、“各个分部施工的超前滞后关系”、“两隧道间的土体加固”等方面提出了相应的工程措施。 接着为确保行车安全和地表铁路站场的正常运营，通过现场监测，研究过站区施工期间，铁路便梁支墩和线路的变形沉降规律，并根据监测结果对隧道施工方案进行适当调整。通过对监测数据的分析，表明本文提出的线路加固措施和隧道施工技术是合理可靠的。同时也通过对监测数据的分析，提出了关于类似工程施工的一些建议。 最后为了掌握隧道施工对既有线路的影响以及列车荷载对隧道结构的影响，结合工程施工开展了动力测试，测试结果表明本文所提出的线路加固方案起到了很好的加固效果，使既有线路上的列车运行和既有线路下方的隧道施工的安全性得到了保障。