随着城市轨道交通的高速发展，地铁盾构隧道下穿既有建(构)筑物的情况越来越多，上、下工程交叉施工的情况也越来越常见，使得穿越工程难度大、风险高。因此，施工环境也变得越来越复杂，对于近距离施工的交叠穿越的地铁隧道而言，上部建(构)筑物的沉降控制措施是保证工程安全的决定性手段。

　　 杭州市地铁6号线一期工程SG6-10标段博览站—钱江世纪城站区间长717.9m，盾构机进入博览站进行接收。区间隧道在YDK24+272.305—YDK24+461.9处下穿钱江二路隧道，区间下穿钱江二路隧道部位为明挖暗埋段基坑及U形槽段，槽段结构净宽38.5m。明挖暗埋段基坑全长17.581m，明挖暗埋段基坑全部位于地铁盾构接收加固区范围内(见图1)。

　　 工程勘察资料显示，工程范围内地层依次主要为(1)₁杂填土、(1)₂素填土、(3)₂砂质粉土、(3)_4-2砂质粉土夹淤泥质粉质黏土、(3)₅砂质粉土、(3)₆粉砂。隧道主要穿越(3)₆粉砂、(3)_7-2砂质粉土夹淤泥质粉质黏土、(6)淤泥质粉质黏土、(9)₁粉质黏土。隧道埋深15.9～24.36m(见图2)。地下水类型主要是第四纪松散岩类孔隙水和基岩裂隙水。由于工程地质条件差，且上方的钱江二路隧道明挖暗埋段深基坑开挖见底且尚未浇筑底板，所以基坑底部沉降控制技术处理难度大，且工程造价高。

　　 在博览站端头加固处范围内，钱江二路隧道为明挖暗埋深基坑形式，该基坑开挖见底且尚未浇筑底板，迫于工期压力，需采取先进行左线隧道开挖，再浇筑基坑底板，最后再进行右线隧道的穿越。

　　 受不良地质条件及工序流程的影响，本例中，端头土体加固既要保证端头土体稳定性，以保证盾构顺利进洞，又要控制基坑底部地层损失，以保证上部深基坑的稳定性。此外，需选取合理的掘进参数，以控制盾构施工带来的沉降。

　　 因此，确定加固段的地层改良方法，选用合理掘进参数控制地层变形，以及在盾构穿越后采取相应的沉降控制措施是本工程穿越段的重点内容。

　　 以国内外研究人员对地层的纵向沉降曲线做的大量研究为基础，结合以往隧道施工时的观测，一般认为地层的纵向变形曲线如图3所示。

　　 掌子面前方土体隆起或沉降主要是由于盾构推进过程中土仓支撑压力过大或过小;盾构机通过时地基表面产生变形，一般从盾构开挖面到达该地表点的正下方开始，直至盾尾即将脱离该点为止时发生的地基变位，地表表现为隆起或沉降。盾构机后方土体沉降主要是由于盾尾空隙及开挖对土体的扰动。后期沉降指从注浆结束开始，直至下沉停止的那部分下沉，引起这部分沉降的原因主要是固结变形与蠕变变形，在软黏土地基中表现尤为明显。

　　 本区间采用2台盾构机，均从钱江世纪城站(已预留始发井)始发，先推进下行线，另一台推进上行线，至博览站大里程端头井后盾构解体吊出，转场至博览站小里程端头井始发推进，至奥体站大里程端头井接收。

　　 根据目前施工进度，结合博览站施工情况，左线先进行穿越施工，并在加固区内选取适当位置进行停机，然后进行钱江二路暗挖段基坑的底板浇筑，最后进行右线的掘进施工。目前，左线盾构已接收完成，即将进行右线的下穿施工。

　　 博览站接收端头地基加固采用三轴搅拌桩+高压旋喷桩相结合的方式，并采用端头降水辅助盾构接收。加固体长度为17.581m，盾构外径除靠东侧为1.7m，靠盾构外径顶部加固至隧道底板以下位置，加固长度为7.854～8.7m外，其余盾构外径外侧、底部3.0m范围内为强加固区，隧道顶部以上3.0m至地面为弱加固区。搅拌桩采用850@600三轴搅拌桩，采用P42.5级普通水泥，强加固区水泥掺量20%，弱加固区水泥掺量7%，水灰比为1.2～1.5。三轴搅拌桩与车站围护结构之间存在500mm间隙，采用高压旋喷桩进行桩间止水，采用800@600双重管高压旋喷桩，采用P42.5级普通水泥，水泥掺量宜≥35%，水灰比0.7～1.0。端头降水结合钱江二路隧道基坑开挖施工，共施打8口降水井。加固尺寸平、剖面如图4所示。

　　 盾构下穿钱江二路隧道时，如土压、出土量、速度等相关参数控制不好，将对土体造成超挖、扰动等影响，从而造成路基、路面之间可能出现差异沉降、隧道两侧倾斜，差异沉降会造成路面出现裂缝、沉陷等。

　　 盾构下穿钱江二路隧道的沉降控制措施为:(1)下穿时根据前期试验段掘进数据确定合理掘进参数(姿态、土压、速度、推力)，以降低盾构开挖对土体的影响;(2)盾构掘进期间采取低转速降低刀盘扭矩，减小对土体的扰动，保证开挖期间掌子面土体稳定;(3)加强同步注浆，并采取二次、多次跟踪注浆，确保壁后注浆效果，减小路基沉降;(4)盾构机穿越期间加密监测，根据监测结果及时调整掘进参数，以降低盾构施工带来的沉降;(5)对于沉降较大位置，地面就近位置引孔跟踪注浆，减少大面积沉降引起塌陷等事故。

　　 盾构施工对周边土层影响程度受控因素较多，主要为土仓压力、推进速度、总推力、出土量、刀盘转速、注浆量和注浆压力等施工参数的影响，因此要针对优化施工参数选择主要施工措施。

　　 盾构机在掘进过程中的各项参数需进行设定，进行30环试验段掘进施工，总结施工地层变化和参数变化确定正常段施工参数。主要参数为土压力、推力、刀盘扭矩、推进速度、刀盘转速、出土量、同步注浆压力等，如表1所示。

　　 通过隧道内二次注浆，进一步填充盾构掘进过程中带来的地层损失，降低后期可能发生的地面沉降，浆液配合比为:石灰∶粉煤灰∶膨润土∶砂∶水=50∶360∶100∶1 000∶405。

　　 1)地表沉降值超过控制报警值。

　　 2)隧道内出现渗漏水位置。

　　 3)管片脱出盾尾每6环打1道环箍。

　　 盾构下穿钱江二路隧道区域平面位于直线上，纵断面坡度为26‰，坡度较大，同步浆液在注入地层后，被加入刀盘前方改良用水和地层内水分稀释，造成浆液凝结时间加长及后期浆液固结收缩较大，均对控制地层沉降不利，故需及时对脱出盾尾管片进行二次注浆，加快稳定盾构穿越土层和成型隧道。

　　 浆液配合比为:水玻璃(35Be')∶水∶水泥=(0.75～1.5)∶1∶1。

　　 由于盾构隧道距离钱江二路隧道桩基较近，注浆压力不宜过大，控制在0.4～0.5MPa，管片姿态和地面监测出现异常时停止注浆。

　　 盾构穿越施工期间在钱江二路隧道地面准备发电机、引孔钻机、注浆泵、注浆材料及注浆管等，一旦发现监测数据有异常则立即组织相关人员进行垂直引孔注浆加固，确保安全。注浆浆液采用双液浆，配合比与隧道内二次注浆相同。

　　 钱江二路结构沉降点沿隧道轴线纵向布置，每隔约10环布设1个沉降监测点，如图5所示。盾构隧道管片沉降每5环设置1个监测点。根据GB 50007—2011《建筑地基基础设计规范》要求，结合杭州地区地层沉降规律，隧道结构日变化量不超过±3mm，累计隆沉量不超过±10mm;盾构管片沉降每天变化量不超过±3mm，累计不超过±20mm。

　　 左线盾构下穿完成之后钱江二路隧道结构累计沉降沿里程分布曲线如图6所示，结构隆起最大值为4.28mm，发生在第580环处，最大沉降值为-6.46mm，位于第594环，累计变化量均在预警值范围内。

　　 盾构管片累计沉降监测结果沿里程分布如图7所示，拱顶与拱底竖向位移较均匀，总体位移在-6～2mm，累计变形最大值均在预警值范围内。

　　 监测点JGC624-1,JGC634-1,JGC644-1,JGC654-1及JGC664-1的竖向位移随时间的变化曲线如图8所示，均符合地表变形纵向沉降规律。由观察得知，沉降速度最大点对应的时间恰为盾构到达并下穿该点时间，沉降槽所对应的时间段恰为盾构到达该点影响区域的时间段，从图8a～8c中可看出盾构穿越经过该监测点影响范围的过程对隧道结构造成的沉降最大，最大沉降达到8mm;产生这部分沉降的原因主要是盾壳对土体的摩擦力破坏了土体的结构强度，另外，超挖及盾构姿态的非水平向也加剧了地基变位。工后隧道底板结构位移变化较平稳，变化值在±2mm，说明工后影响造成的沉降得到很好控制，地表和结构的沉降控制措施有效可行。JGC654-1和JGC664-1在盾构穿越该点时间后出现约6mm隆起，然后再缓慢沉降。土体瞬间隆起较明显可能是由于盾构脱离后注浆压力过大，注浆结束后土体缓慢固结变形。

　　 以杭州地铁6号线区间隧道平行下穿钱江二路公路隧道为背景，介绍了本项目中盾构隧道下穿开挖见底且并未浇筑底板深基坑的土层加固技术以及公路隧道与盾构隧道变形控制技术，左线盾构顺利接收与隧道结构沉降值得到良好控制，证明施工方案可行，在确保进度的同时也实现了安全和质量控制。根据工程经验建议有条件时尽可能先对深基坑底板浇筑后再进行隧道开挖。