上海体育馆～徐家汇～上海交通大学区间贯通
隧道工程概况
2009年8月，上海市轨道交通11号线北段二期工程11.G.8标共包含3个盾构区间，从上海体育馆站～徐家汇站～上海交通大学站～华山路中间风井，工程总造价2.2亿元。其中徐家汇站～上海体育馆站区间，区间由上下行线两条隧道组成，双线全长约为3220m，采用隧道股份两台国产863土压平衡盾构，先后从徐家汇站始发，同向推进至上海体育馆站，区间设有联络通道一座，沿途共穿越建筑物23座，其中特级保护建筑有5座，一级保护建筑有4座。另外，还穿越2条正在运营的轨道交通、2条大口径雨污水管。盾构在建筑物中穿梭的同时还进行连续5次的小曲率半径施工，最小平面曲线半径350m。
区间隧道平面图
该区间上行线从4号线隧道下部穿越，盾构与4号线隧道竖向净距为1.82m；下行线从4号线隧道上部穿越，盾构与4号线隧道竖向净距为1.69m，此时盾构顶覆土深度为6.0m，采用两台直径6.34m加泥式土压平衡盾构进行同向掘进，先后从上下两个位置穿越营运中的4号线，形成长距离隧道叠交的特殊工况，叠交距离达965m。
地铁区间隧道剖面图
多线叠交力学模拟计算
施工前，运用大型有限元商用软件ABAQUS实现了隧道开挖工程的模拟，建立了多线叠交三维动态弹塑性有限元数值模型和多线叠交三维固结有限元数值模型，分析了本工程盾构掘进引起的既有运营地铁隧道变形特性，以及地层固结影响条件下给运营地铁隧道纵向变形所带来的影响。本工程盾构叠交穿越运营隧道，在国内尚属首例，无经验可以借鉴，因此理论的数值模拟计算是施工前预测分析的重要依靠。由于数值模拟是在假定的理想的施工控制条件下进行的，如理想的开挖面土压力控制和注浆效果、均衡的推进速度、精准的姿态控制、完美的盾尾密封效果以及4号线完好的整体刚度等。从计算结果看，11号线隧道在叠交穿越4号线的推进过程中将造成隧道下沉达到5mm，且该叠交施工引起运营地铁变形的影响在11号线隧道轴线两侧约50m的范围内。因此，尽可能把土体扰动降到最低限度成为了本工程施工控制必须实现的目标。
地铁11号线与4号线斜交75°施工模型
计算结果指导盾构推进施工
根据工程模拟和施工经验推断，盾构施工造成的土体扰动越大，引起的土体变形就越大，后期沉降也将同比例放大，因此尽可能把土体扰动降到最低限度。实际施工时，技术人员专门设置了穿越试验段，在试验段里对土压力、推进速度、出土量、注浆量设定、盾尾油脂压注与地面沉降关系进行分析，掌握此段区间盾构推进土体沉降变化规律以及摸索土体性质，以便正确设定穿越段的施工参数，控制好土体扰动。除此之外，又增设了注浆孔，改进了同步注浆材料和设备，全面优化了同步注浆系统。上述所有这些措施使得实际推进施工最大限度接近了数值模拟中的理想控制状态，满足了施工期间对周围土层微扰动的控制要求，最终穿越后最大沉降控制在5mm以内。
神采奕奕的隧道建设员工