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本文针对砂卵石地层新建大断面平顶直墙隧道如何顺利下穿运营地铁的问题,以北京市五棵松地下停车库中间人行通道下穿既有地铁1号线为工程背景,采用数值模拟、现场实测等方法,研究了夹层土对下穿施工的影响,及主动复式注浆抬升变形控制措施的控制效果。主要研究内容及结论如下:(1)夹层土对下穿施工的影响研究通过数值计算分析不同夹层土厚度(1～5m)下穿施工中新建隧道拱顶沉降和既有结构底板沉降的变化规律,并结合安全性和经济性两方面因素得出针对本工程采用常规工法实现下穿的最优夹层土厚度约为3m。其次分析了夹层土土层参数(弹性模量、泊松比、粘聚力、内摩擦角)对下穿施工的影响。最后根据夹层土应力变形的特点,结合不同断面工法的特点,给出了不同夹层土厚度和围岩强度下新建隧道断面形式的经验选取。(2)主动复式注浆抬升变形控制措施研究施工期间,为实现砂卵石地层中既有设施变形的主动控制,提出主动复式注浆抬升的施工控制方案,并通过数值计算和简化力学模型进行主动复式注浆方案的初步设计。在变形控制范围内通过合理的注浆主动抬升既有结构,增加既有结构变形余量,在保证既有结构安全运营的同时可以加快施工进度。复式注浆管的使用可以有效解决砂卵石地层中多次成孔注浆工艺复杂困难的技术难点。现场注浆实验表明,同等注浆压力作用下水泥浆+超细水泥扩散效果及取芯强度好于水泥浆。为保证隧道开挖范围内土体的可开挖性,通道开挖范围以外土体采用水泥+超细水泥浆,开挖范围内注浆浆液采用水泥+适量粉煤灰的混合浆液,或增大纯水泥浆水灰比。注浆压力为0.5Mpa～1.5MPa时,浆液扩散范围为0.3～0.6m,注浆压力衰减20倍左右。(3)现场监测数据研究通过对既有结构沉降监测数据与注浆抬升数值模拟结果的对比分析,验证了主动复式注浆对既有结构的抬升作用,在监测期间既有结构沉降值始终保持在控制值范围内,保证了既有地铁的安全运营。通过对砂卵石地层大断面平顶直墙隧道下穿施工变形控制的研究,可以为类似工程提供参考。