关键词：地铁暗挖隧道 穿越既有线 施工技术
1 前言
地铁车站的施工是地铁建设的重要组成部分，它具有投资大，建设时间长，施工要求高的特点。而地铁车站施工中，暗挖站台隧道和部分区间隧道又是其重要的组成部分，二者也有可能在其施工中穿越既有的地铁隧道或车站。在穿越施工时选用何种施工方法将直接关系到在建车站建设的安全、造价和进度；同时也不可避免的必须在使用选定的工法后保证施工过程中既有隧道和车站的安全，从而保证地铁运营的安全，故这是穿越施工时的重点决策内容。在深入分析建设方案、水文工程地质、周边环境的基础上，因地制宜，采用适合本城市、本地区的施工方法，可以收到良好的经济效益和社会效益。
2 工程概况
2.1 工程简介
广州市轨道交通六号线海珠广场站是六号线与二号线的换乘站，位于海珠广场北侧，起义路与一德路～泰康路的交叉口位置，交通繁忙；站位北侧为广州市解放纪念碑、广州宾馆、广东省展览馆以及沿街的商业骑楼；站位南侧为海珠桥、海珠广场东广场、二号线海珠广场站；站位以东为一五金批发市场、泰康城广场和华夏大酒店等，车站周边建筑物详见图1-1。
六号线海珠广场站共有3条隧道穿越地铁2号线车站及区间隧道，海珠广场站暗挖左线站台隧道下穿既有二号线海公区间右线隧道，两者之间的最小垂直距离为1.805m；西端右线区间暗挖隧道下穿二号线海珠广场站明挖主体结构和围护结构，隧道顶距离主体结构底板净距约为3.251m，距离连续墙底为1.4m；西端左线区间隧道下穿二号线海珠广场站明挖出入口及二号线海公区间左线隧道，二者净距3.806m。
海珠广场站暗挖隧道与既有二号线位置关系详见图1-2、图1-3、和图1-4。
图1-1海珠广场站周边建筑物平面布置图
图1-2六号线海珠广场站暗挖隧道与既有2号线平面位置关系图
图1-3 广州地铁3号线时间左线站台隧道和西端左线区间隧道穿越既有2号线区间隧道位置关系图
图1-4西端右线区间隧道与既有2号线海珠广场站位置关系图
2.2工程地质及水文情况
本站的地层和岩层自上而下为杂填土层、淤泥质土层、粉细砂层、中粗砂层、残积粉质粘土层、全风化粉砂质泥岩、强风化粉砂质泥岩、中等风化粉砂质泥岩、微风化粉砂质泥岩层。暗挖隧道穿越中风化泥质粉砂岩，局部微风化，裂隙发育，地下水丰富。
海珠广场站地下水类型有两种：一种为赋存于第四系松散岩类孔隙水，另一种为赋存于基岩裂隙承压水。
第四系孔隙潜水补给源主要为侧向动力补给，由于与河涌、珠江河道相邻，会出现与地表水体互为补给排泄关系；次为大气降水、生活排污渗入补给。
地下水对混凝土结构无腐蚀性，对钢结构有弱腐蚀性。
3施工方法
车站隧道工程采用矿山法施工，由于隧道穿过既有2号线且处于较硬的号中风化层，同时，本隧道还具有断面形式多、工序多、所处环境复杂等特点，针对上述工程特点，在进行总体施工部署时遵从以下原则：
按照“矿山法”的基本原理组织施工，严格遵循“管超前、严注浆、短开挖、弱爆破、强支护、早闭合、勤量测、速反馈”的原则控制围岩变形和地表沉降。
选择合理的施工顺序，处理好不同断面的过渡，尽量避免由小断面向大断面的突变。
3.1 施工方案的确定
六号线海珠广场站新建隧道与既有二号线的隧道及主体结构底板之间的位置关系均为从其下方穿越，即新建隧道在既有线的下方，其具体位置关系参见图1-1、1-2和1-3。这种位置关系的施工极大可能会使既有隧道发生下沉现象。如果其穿越位置非常接近时，既有隧道会产生不均匀下沉，有可能发生超过高度管理基准的轨道变异，而这些都是在运营条件下保证既有隧道安全绝不允许出现的。
综上，如何选择正确的施工方法来保证既有2号线的正常运营和保证既有结构的安全乃是“穿越”施工的制胜首选。
在传统的钻爆法施工中，根据爆破震速公式v=k(q1/3/r)α，式中：k—与地质有关的爆破震动系数、q—最大单段量、r—爆源中心至测点距离；α—与岩石有关的震动衰减系数。从公式中可知对爆破振速大小的控制为最大段药量的确定，而在距爆点如此近（最小距离仅1.805m）的既有隧道处，根据《爆破安全规程》规定允许震速为2cm/s，根据公式可求出在此振速（2cm/s）限制下允许单段最大量仅为0.057kg，可知其最大单段药量是不能对隧道进行开挖要求的用药，通过实际试验也是验证了这一结论。项目部在右线区间隧道接近既有2号线影响范围内进行了一段试验段，按照设计给定的上、下台阶钻爆法方法进行施工，无论采用分多次、多段进行爆破都无法控制爆破振速小于安全规范允许的2cm/s的要求，且一次开挖竟多达6次爆破既耗时又超振速，完全无具体的工程实际可操作性。通过试验段的施工，（在不能保证振速的前提下）若采用钻爆法施工，无法保证既有2号线的安全。
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