[摘 要]從線路專業(yè)角度，通過(guò)工程實(shí)例，闡述如果地鐵盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)發(fā)生較大偏差會(huì)給線路平、縱斷面調(diào)整設(shè)計(jì)帶來(lái)困難和一些不良后果，并給出對(duì)策，警示施工及管理相關(guān)單位要千方百計(jì)避免地鐵隧道施工時(shí)出現(xiàn)較大偏差。

[關(guān)鍵詞]城市軌道交通；盾構(gòu)隧道；線路；調(diào)整設(shè)計(jì)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力的提高、城市化進(jìn)程的加快以及公共交通需求的增長(zhǎng)，城市軌道交通建設(shè)迅猛發(fā) 展。至 2011年 l0月，北京、上海、廣州等 14個(gè) 城市的 50多條約1600km軌道交通線路已建成運(yùn) 營(yíng)，20多個(gè)城市的軌道交通線路正在設(shè)計(jì)建設(shè)之中，全國(guó)30 多個(gè)城市已基本確定線網(wǎng)規(guī)劃的軌道交通線路總長(zhǎng)達(dá)9000km以上，新一輪城市軌道交通建設(shè)高潮已經(jīng)到來(lái)。

一、地鐵隧道施工偏差原因及統(tǒng)計(jì)分析

1.自動(dòng)導(dǎo)向系統(tǒng)出現(xiàn)偏差及操作失誤引起的軸線偏差

地鐵盾構(gòu)在掘進(jìn)過(guò)程中經(jīng)常會(huì)由于自動(dòng)導(dǎo)向系統(tǒng) 出現(xiàn)偏差、盾構(gòu)姿態(tài)控制不好，導(dǎo)致隧道扭轉(zhuǎn)造成隧道軸線發(fā)生偏差。由于工人操作失誤造成盾構(gòu)姿態(tài)變化從 而引起隧道軸線偏差，特別是第一次采用盾構(gòu)施工的單位，由于缺乏人才及經(jīng)驗(yàn)，比較容易出現(xiàn)此類(lèi)軸線偏差。

2.測(cè)量原因引起的偏差

地鐵線路一般分為幾個(gè)標(biāo)段施工，由于受地面控 制測(cè)量、聯(lián)系測(cè)量、地下控制測(cè)量及細(xì)部放樣誤差的影響，使得兩個(gè)相向施工的貫通面、單向施工的貫通面與預(yù)留面的施工中線不能理想銜接，從而產(chǎn)生錯(cuò)開(kāi)現(xiàn)象 出現(xiàn)貫通誤差。貫通誤差反映在平面位置上為橫向及 縱向貫通誤差，反映在高程上為高程貫通誤差，這些誤差實(shí)際上使隧道斷面尺寸變小，其后果是造成侵限和 限界緊張。

3.當(dāng)盾構(gòu)出現(xiàn)偏移時(shí)因糾偏過(guò)快引起的偏差

有些缺乏盾構(gòu)施工經(jīng)驗(yàn)的單位，當(dāng)盾構(gòu)在掘進(jìn)過(guò) 程中出現(xiàn)偏移時(shí)容易矯枉過(guò)正，糾偏過(guò)快或糾偏過(guò)度，造成隧道不規(guī)則無(wú)規(guī)律的偏差，出現(xiàn)死 彎急彎，更增 加 了線路調(diào)整設(shè)計(jì)難度。

4.隧道完工后因外部因素引起的偏差

隧道完工后變形對(duì)限界的影響也不可忽視，其變 形的原因比較復(fù)雜，對(duì)變形量 的預(yù)計(jì)也很困難，在設(shè) 計(jì) 過(guò)程中難以充分考慮其影響。

5.預(yù)留工程出現(xiàn)的隧道凈空不足或錯(cuò)位引起 的偏差

大部分城市在地鐵建設(shè)的早期階段，經(jīng)常會(huì)根據(jù) 線網(wǎng)規(guī)劃在換乘節(jié)點(diǎn)處預(yù)留一段遠(yuǎn)期線路。由于間隔 時(shí)間較長(zhǎng)，且新 近施工的線路可能采用新的測(cè)量參考基 準(zhǔn)（測(cè)量控制網(wǎng)），或新的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) （改變車(chē)型 、受電或牽 引方式等），這時(shí)預(yù)留隧道的限界往往不能滿足要求甚至錯(cuò)位，其后果容易造成隧道軸線偏差或凈空不足。

以上各種原因引起的隧道偏差統(tǒng)計(jì)分析顯示為： 圓形隧道施工誤差超過(guò)100mm限界控制要求的地段，主要產(chǎn)生于線路曲線段，約 占整個(gè)圓形隧道的15% 左 右。在所有區(qū)間超限的問(wèn)題中，主要是線路平面的偏 差過(guò)大，約占施工誤差過(guò)大段的85%，而盾構(gòu)隧道下沉 產(chǎn)生的超限地段約占15%。極個(gè)別線路平面嚴(yán)重超限 的隧道偏離設(shè)計(jì)位置最大達(dá) 2.1m以上 。

馬蹄形隧道施工誤差大于100mm限界要求的地段，主要位于線 路曲線段，約 占整個(gè)隧道的5%左 右。 馬蹄形隧道縱向施工誤差普遍較好，目前極少 出現(xiàn)誤 差大于100mm的地段 。明挖矩形隧道施工誤差大于 50mm限界要求的地段，主要位于線路曲線段，約占整 個(gè)矩形隧道的 5%，主要 表現(xiàn)為隧道壁偏斜或下沉。

二、限界專業(yè)對(duì)隧道施工及整改的技術(shù)要求

限界是限定車(chē)輛運(yùn)行及軌道周?chē)鷺?gòu)筑物超越的輪 廓線。限界分為車(chē)輛、設(shè)備、建筑 3種，是工程建設(shè)、管 線和設(shè)備安裝位置等必須遵守的依據(jù)。

合理的限界是保障行車(chē)安全、控制土建投資的重 要一環(huán)。隧道和橋梁竣工后的凈空，不得侵入建筑限 界。除有效站臺(tái)邊緣限界對(duì)施工誤差有特別規(guī)定外， 其余建筑限界不包含隧道等結(jié)構(gòu)的施工誤差、測(cè)量誤 差及變形量等，以確?？⒐ず蟮乃淼罃嗝鎯艨諠M足建筑限界的要求。隧道及橋梁施工必須遵守圓形隧道和 馬蹄形施工誤差不得大于100mm，明挖矩 形隧道施工 誤差不得大于50mm，橋梁施工誤差不得大于50mm。

1）對(duì)隧道偏差不大的地段，通過(guò)特殊布置設(shè)備來(lái) 滿足限界要求。

2）對(duì)隧道偏差過(guò)大的地段 ，如通過(guò)特殊布置設(shè)備仍然不能滿足限界要求，則從 限界角度提出調(diào)整線路 設(shè)計(jì)的技術(shù)要求給線路專業(yè)，線路專 業(yè)按照限界要求 進(jìn)行線路平、縱斷面調(diào)整設(shè)計(jì)。

三、線路平、縱斷面調(diào)整設(shè)計(jì)的難度

1.需要限界及測(cè)最專業(yè)大量數(shù)據(jù)

在隧道結(jié)構(gòu)完工后，限界專業(yè)提出限界測(cè)量技術(shù) 要求，業(yè)主委托第三方測(cè) 量單位，按照限界要 求進(jìn)行測(cè) 量，將測(cè)量數(shù)據(jù)結(jié)果提供給限界專業(yè)。限界專業(yè)對(duì)數(shù) 據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)分析，對(duì)比原設(shè)計(jì)線路的誤差值，對(duì)不滿足 限界要求的地段，需要進(jìn) 行隧道主體凈空測(cè)量檢測(cè)，檢 測(cè)時(shí)重點(diǎn)測(cè)量建（構(gòu)）筑物有可能影響行車(chē)安全的多個(gè)特征點(diǎn)

2.線路縱斷面調(diào)整設(shè)計(jì)

隧道內(nèi)在不調(diào)整結(jié)構(gòu)及不降低地鐵行車(chē)功能的前 提下，線路平 面調(diào)整設(shè)計(jì)解決不了的困難只有通過(guò)縱 斷面調(diào)整設(shè)計(jì)來(lái)解決。 地鐵線路縱斷面由于上部限界、道床厚度和施工 誤差等條件的限制，其設(shè)計(jì)軌頂標(biāo)高、坡段長(zhǎng)度、坡度 及豎曲線半徑不允許做大的調(diào)整。線路縱斷面調(diào)整是線路調(diào)整設(shè)計(jì)的組成部分，尤其在圓形和馬蹄形斷面 中隧道施工偏差較大的地段，經(jīng)線路平面調(diào)整后，仍不 能滿足限界要求的情況下，可以采取降低軌道道床高 度、微調(diào)道床厚度和設(shè)置一定欠超高的措施，達(dá)到增加 隧道上部限界安全量的目的。另外，還可 以通過(guò)改變 超高設(shè)置的方式，將原設(shè)計(jì)的外軌全超高方式改為外 軌超高一半和內(nèi)軌降低一半的方式。

為此，建議在地鐵 隧道施工中，一是重視測(cè)量_r.作， 確保隧道控制軸線測(cè)量成果不出現(xiàn)誤差；二是控制好盾 構(gòu)掘進(jìn)姿態(tài)，確保嚴(yán)格按 操作規(guī)程實(shí)施，不 出現(xiàn)操作失 誤；三是及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，在發(fā)現(xiàn)偏 差后不應(yīng)盲目糾偏，應(yīng)及時(shí)通過(guò)設(shè)計(jì)調(diào)整，彌補(bǔ)錯(cuò)誤，保證不出現(xiàn)急彎和s彎， 為正常調(diào)線調(diào)坡留下條件；四是重視各線控制網(wǎng)及各施工標(biāo)段的銜接，保證測(cè)量 基準(zhǔn)網(wǎng)的統(tǒng)一

參考文獻(xiàn)：

[1]張佩竹，李家穩(wěn)，孟凡鐵，等.城市軌道交通調(diào)線調(diào)坡集成 技術(shù) [C]//中國(guó)城市軌道交通新技術(shù)：第二 集.北京：中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社，2007.

[2]王玉嵐.站場(chǎng)線路平面計(jì)算[M].北京：中國(guó)鐵道出版 社，1985.

作者簡(jiǎn)介：陳士娟，女，西安交通工程學(xué)院，職稱：助教。