1 工程概况
厦门地铁3号线是连接厦门本岛与翔安东部副中心的西南—东北向骨干线，拟建小东山站—安兜站区间沿起讫里程为右AK9+357.263～右AK10+732.456，区间右线全长1 375.193 m，沿途经过火炬路、枋湖北二路。小东山站—安兜站区间隧道采用矿山法施工，该段区间在AK9+845.189～AK9+852.113段下穿鹰厦铁路，平面与鹰厦铁路相交夹角约85°，区间隧道上方覆土约17 m。鹰厦铁路是中国东南沿海重要的双线电气化铁路干线，允许速度70 km/h，与3号线交汇段为碎石道床、土路基（图1）。
本处地层主要为填土层、粉质黏土层及全强风化凝灰岩地层。隧道洞身主要穿越中风化凝灰熔岩，承载力高，属较硬岩但岩质不均匀，节理裂隙较发育，透水性中等，工程性能较好，下卧微风化地层。区间地表水不发育，地下水按成因划分，主要分为第四系孔隙水、风化岩孔隙裂隙水、基岩裂隙水，地下水位埋深2.4～10.0 m。
2 施工方案及控制标准
图1 3号线与鹰厦铁路位置关系图（单位：m）
本处隧道位于中风化地层，为Ⅳ级围岩，隧道开挖净宽7.2 m，单洞单线马蹄形断面，复合衬砌结构。矿山法隧道初期支护参数为250 mm厚C25喷混初支+Φ8 mm单层钢筋网片+Φ22 mm格栅@1 m+边墙锚杆L=3.0 m，二次衬砌采用300 mm厚钢筋混凝土模筑衬砌；隧道超前支护采用拱部90°设置Φ42 mm小导管@0.4 m，L=3 m；隧道开挖采用台阶法施工，先开挖右线，再开挖左线，待初支变形稳定后下穿段提前施作二次衬砌。
2)乔木林(纯林和混交林)碳储量3337416 t，以中龄林、近熟林碳储量为主，中龄林的碳储量最大。纯林中各优势树种(组)碳储量：云南松、华山松、栎类3个树种的碳储量位居前三，云南松碳储量最大；针叶树种碳储量是阔叶树种碳储量的5.36倍。混交林碳储量193608 t，其中针叶混碳储量最大，其碳储量99976 t，占混交林碳储量的51.64%。从各森林类型的碳储量分析，加大流域区中龄林育林力度，特别是纯林中以云南松、华山松、栎类为优势树种的中龄林，针叶混交林中的中龄林要加大森林抚育、封山育林等育林措施，精准提升单位面积蓄积量，将进一步提高流域森林碳储量。
根据相关行业规范和国内下穿铁路路基工程实例，矿山法下穿引起的铁路路基沉降按照10 mm控制。
3 施工对既有铁路影响模拟分析
3号线下穿鹰厦铁路施工过程中，会导致既有铁路下部地层损失，引起地表沉降或隆起，从而造成铁路路基和轨道的变形，危害列车的正常运行。因此，采用有限元分析软件建立三维仿真模型，分析不同施工工况下对鹰厦铁路的影响，为是否需要采取地面预加固措施、轨道防护或限速运行措施提供理论依据。
3.1 计算模型
3号线区间下穿鹰厦铁路数值分析模型按照实际尺寸建模，分别建立双线隧道及铁路路基模型。模型尺寸为：150 m(沿鹰厦铁路方向)×100 m(沿地铁3号线方向)×100 m(高)，水平与竖向边界均采用位移约束边界，模型网格划分采用混合网格。三维整体有限元模型如图2所示。
图2 三维整体有限元模型（单位：m）
3.2 计算假定
（1）围岩材料为各向同性均质连续介质。
（2）计算中忽略构造应力，将初始应力场假定为自重应力场，同时将土体视为弹塑性连续体，施工中产生的变形连续。
随着隧道的掘进，0#和1#承台Y向位移先增加后减小。0#承台4个角点Y向位移最大约为0.17 mm。1#承台的4个角点Y向位移最大约为0.15 mm。
（3）3号线与鹰厦铁路相交处，模型选取的宽度范围内忽略3号线纵断面4‰的坡度，平均埋深取3号线与鹰厦铁路纵向轴线交点处的埋深值。
3.3 计算荷载
（1）3号线施工期间，考虑土层、路基及隧道结构的自重荷载。
（2）地面超载按20 kPa考虑。
3.4 施工过程模拟
模型模拟的施工阶段为先开挖右线，后开挖左线。对一个隧道施工步序而言，先开挖矿山隧道内部的土体，然后喷初支，最后施工二次衬砌。隧道施工过程中土层应力释放通过控制应力释放因子来考虑。
3.5 计算结果分析
3.5.1 X 向位移
如果洗澡次数过于频繁、水温过高，或使用碱性较大的肥皂或者药皂，也容易破坏本来就不健全的皮脂膜，令皮肤屏障功能减弱，“砖墙”外露，发生皮肤瘙痒。
右线及左线施工完成时，土体X向水平位移云图如图3所示，可以看出如下特征。
（1）3号线施工对地层产生扰动，土体产生水平方向的位移，并由地表向开挖隧道拱腰位置沿某“滑裂面”移动。
图3 土体X向水平位移（单位：m）
（2）左、右线隧道施工完成后，隧道周边土体水平位移表现为向两隧道间移动，且具有对称性；由于隧道埋深较大，水土侧压力较大，两隧道间净距较小，周边土体向两隧道间挤压，反映在隧道变形上主要是隧道拱腰水平收敛。
（3）右线施工结束后地表X向位移约为6.2 mm，左线施工结束后地表X向位移增大至8.0 mm左右。
3.5.2 Y 向位移
右线及左线施工完成时，土体Y向水平位移云图如图4所示，可以看出如下特征。
（1）因隧道掌子面开挖造成土体应力释放，造成掌子面产生沿Y反方向水平位移，传递到地面，造成铁路路基沿Y方向的位移，此位移较小，且为双线施工叠加影响造成。
（2）右线施工结束后地表最大Y向位移约3 mm，左线施工结束后最大Y向位移约5.22 mm。
图4 土体Y向水平位移（单位：m）
3.5.3 Z 向位移
综上所述,在产后妇女盆底功能康复治疗中加入护理干预措施能够有效提高患者的临床康复效果,具有现实意义,值得推广。
右线及左线施工完成时，土体竖向位移（Z向）云图如图5所示，可以看出如下特征。
老太医早已指出大虎李太嶂的弱点，好勇斗狠，爱出风头，如果下战书挑战，他一定会不顾一切应战。问题是即使舍得花大价钱，暂时找不到人公开对付他。
图5 土体竖向（Z向）位移（单位：m）
（1）采用矿山法施工过程中会引起一定的地层损失，从而导致土体产生竖向位移（Z向）。地层损失使得隧道顶部土体发生沉降，而底部土体由于隧道开挖卸荷产生隆起。
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（2）右线施工结束后地表最大沉降值约为7.5 mm，随着施工的深入，左线施工结束后地表最大沉降增大至9.6 mm。
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（3）两隧道地表最终沉降成W形，W形沉降2个最大沉降点分别出现在两隧道正上方，左线隧道正上方为9.6 mm，右线隧道正上方为9.1 mm。
（4）左、右线隧道施工完毕后地表最大沉降9.6 mm，满足10 mm的沉降控制标准要求。
4 施工控制及保护措施
模拟计算结果表明，3号线隧道下穿期间引起的地表最大沉降为9.6 mm，这意味着既有铁路路基沉降可能超过10 mm的铁路沉降控制标准要求。为确保鹰厦铁路在3号线隧道下穿期间安全运营，结合矿山法隧道施工过程中的可能风险因素，建议3号线隧道下穿施工期间采取如下控制措施。
（1）必要时采取适当的动态地面跟踪补偿注浆加固+洞内二次注浆加固措施，同时对轨道进行扣轨加固。
“问渠哪得清如许，为有源头活水来。”叶圣陶先生说过：“生活犹如源泉，文章犹如溪水，源泉丰盛而不枯竭，溪水自然活泼流个不停。”语文的外延等同于生活，因此，在农村学生的作文教学中，把乡土资源变成学生的写作素材，能使作文更好地贴近学生的生活实际。在作文教学的研究中，我们应该注重把学生的目光引向生活，引向自己熟悉的生活环境中，在生活中去寻找素材。
（2）加强初支结构刚度控制地表沉降，施工中严格执行“管超前、严注浆、短开挖、强支护、早封闭、勤量测”的施工原则，在施工工序上坚持“开挖一段，支护一段，封闭一段”的基本工艺。初支完成后，及时进行初支背后注浆，初支变形稳定后本段先行施作二次衬砌。
（3）下穿施工前针对此地层及开挖方法汇集各方做爆破试验，确定最优的爆破方案，把钻爆施工对环境的影响限制在最小程度，爆破引起的地表振动应达到GB 10070-1988《城市区域环境振动标准》的要求，必要时采取静态爆破开挖。
（4）为保证鹰厦铁路运营安全，建议在施工期间对货车限速50 km/h，客车限速60 km/h。
（5）下穿期间至施工结束后最少3个月内进行同步跟进实时监测，并加强线路的养护维修。
（6）地铁建设制定设计施工方案前应与铁路养护及运营管理部门加强沟通，相互协作，地铁设计施工方案应征得铁路管理部门批准。
5 结束语
本文三维有限元模拟分析表明，矿山法隧道施工会导致地层发生一定的沉降变形，会对既有铁路的安全运行产生一定的影响。因此，施工过程中需要对地表沉降、地表水平位移、轨道间不均匀沉降实施监控测量，指导施工朝着安全高效的方向进行；必要时，对铁路轨道采取扣轨加固、铁路限速、地层预加固等措施，以确保矿山法隧道下穿施工期间既有铁路的运营安全。
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