京张高铁清华园暗挖隧道垂直于15号线，从北京地铁15号线上部穿过，隧道开挖底部与15号线结构顶部最小净距离为0.8m；隧道下穿DK18+515处ϕ1700高压天然气管线，DK18+519处ϕ500mm天然气管线，DK18+523.5处ϕ1950mm上水管线等重要管线及相关检查井。
为防止15号线上浮，在侧导洞开挖完成后，施作混凝土扩大基础，将隧道底板整体连接在一起；扩大基础完成后，在DK18+529.2、DK18+531.2、DK18+547.2、DK18+548.2、DK18+549.2处左、右侧导洞扩大基础浇筑上表面各设3道预应力锚索，共计36道预应力锚索，预应力锚索平面布置见图1。
钻孔前进行安全技术交底，确保钻机正常工作，备足备件；测量并标记孔位，控制钻孔精度，保证孔位允许偏差为水平方向±50mm，垂直方向±50mm，打设角度为90°(垂直于地面)，保证倾斜度偏差为1%~3%；套管直径为165mm，保证锚索的成孔孔径为165mm，保证孔深超过设计长度0.5m钻孔后及时清孔。
锚索分自由段、锚固段和注浆管三部分制作。自由段涂防锈漆，采用套管保护；锚固段间隔设置隔离架；注浆管沿轴线配置。锚索纵剖面见图2。
锚索安装前确认规格匹配孔位，注浆管固定在底端，控制下锚深度。一次注浆，控制浆液配合比和压力。锚索灌浆材料为纯水泥浆，采用强度等级不低于42.5MPa的普通硅酸盐水泥，水泥浆胶结材料的抗压强度等级为M40，灌浆材料中加入适量微膨胀剂和早强剂，并与实验室沟通，通过试验确定配合比为每平方米水泥浆水泥1300kg、水530kg、膨胀剂110kg、早强剂40kg，注浆采用一次注浆工艺，注浆压力0.5~0.8MPa。
分批张拉锚索，不同部位不同加载步骤，最终达到设计要求；锚索采用分批张拉的方式，导洞施工完成后，浇筑扩大基础下部脚趾，并把第一排的12根预应力锚索张拉至700kN。
清华园隧道盾构机下穿地铁10号线及知春路站，采用循环保压注浆、克泥效技术、复合锚杆桩，成功实施大直径盾构微沉降综合控制技术，较好控制土体沉降变形。
盾构穿越位置示意图见图3、图4。
1)循环保压注浆工艺原理、特点及适用范围
(1)工艺原理
在保持一定注浆压力的基础上，让泥浆在注浆管、排浆管、注浆孔与浆液存储桶之间实现循环流动，进而实现压力循环，浆液逐渐消耗，相对均匀地渗透到所需加固的土体之间。采取循环保压注浆可以保证长时间进行有效注浆，对盾构穿越风险源处地层及土体进行加固补强。
(2)工艺特点及适用范围
工艺特点:调节注浆压力，保持压力基本稳定；延长注浆时间，防止浆液消耗量小、可注性变差；调节浆液稠度，置换稀浆液继续注浆。
适用范围:适用范围广，适用于地铁隧道、铁路隧道、综合管廊等盾构隧道下穿风险源施工过程。
2)循环保压注浆工艺施工要点
(1)注浆加固方法
对10号线区间采取竖井注浆加固措施。北侧设竖井和作业通道，利用注浆管在新旧隧道间土体注浆，黏土采用1∶1超细水泥浆，卵石土采用1∶1水泥-水玻璃双液浆，下穿换乘通道段采用1∶1水泥浆。
(2)袖阀管注浆
对地铁10号线地层进行袖阀管注浆加固，黏土地层采用超细水泥浆、卵石土地层采用双液浆，注浆压力为0.3~0.4MPa，单孔扩散半径不小于0.8m，黏土范围内采用超细水泥浆，卵石土地层三外边采用水泥-水玻璃双液浆、边界内采用水泥浆。注浆完成后?50mm刚性袖阀管留在地层中，对地层起到管棚加固作用。
袖阀管注浆分段长度为33cm，使用100cm规格的双向皮碗式止浆塞。注浆浆液采用超细水泥单液浆和双液浆，起始注浆浆液水灰比为0.8∶1.0~1.0∶1.0，达到设计终压并稳定10min，且进浆速度为开始速度的1/4或注浆量达到设计注浆量的80%，如在注浆过程中出现冒浆，提前停止注浆。
地层加固注浆应在盾构到达前3d完成，保证注浆材料凝结完成，达到设计强度。
注浆前需安装压力表(图5)和流量表，严格控制压力及流量，以免注浆压力过大而破坏地层。
3)克泥效技术
盾构机在掘进施工过程中会不可避免地造成地层的扰动，进而导致地表沉降，一般沉降规律可划分为5个阶段，即早期下沉段、挖掘面下沉段、通过时下沉段、盾尾间隙处下沉段和后续下沉段。盾构机呈楔形状，盾体直径逐渐减小，盾构机每掘进一环，约产生0.35m3的空隙，第3阶段盾构通过时下沉造成的地层沉降一般占总沉降量的15%左右。通过综合考虑，决定在盾构下穿风险源时采用克泥效工艺来控制第3阶段的沉降量，进而达到控制土体变形沉降的目的。
清华园隧道在使用克泥效工法时，根据试验数据，优化、修正设计参数和配合比方案，按照持续改进的理念，优化作业标准和工艺流程，确保实施有规范、操作有程序、过程有控制。配好后的克泥效A、B液状态如图8所示。盾壳外部注入克泥效，填充盾体与土体间建筑空隙，并保持压力稳定，保证盾体通过期间地层稳定。
4)复合锚杆桩防护技术
在盾构隧道近距离侧面穿过地铁站、桥桩、建筑物等，须采取可靠的防护措施，以确保盾构机安全通过及既有风险源的正常运营。本书采用“钢筋+水泥浆”组合的复合锚杆桩对地铁13号线及线路上的地铁站(如知春路地铁站)进行隔离防护，其中水泥浆起到对地层加固的作用，多排桩组成“隔离墙”可提高地层的承载力，减少侧压力对地层扰动的影响，进而对桥桩形成防护作用。同时在进行复合锚杆桩(图9)防护技术施工时，施工作业机器体积小、高度低，钢筋笼分段最长不超过桥台高度，施工风险较低，施工经济、合理。
5)控制效果
除常规监测手段外，穿越重大风险源时采用自动化实时监测系统，动态指导施工参数。远程自动化实时监测系统可实现每5min采集一次风险源变形绝对值并通过平台展示出来，监测精度可以达到0.3mm。盾构机管理人员将时刻掌握风险变化趋势，并根据可视化系统的数值模拟建议及时调整掘进参数，采取有效的控制措施，最终实现风险源的微沉降控制，目前成功实现5.42m超近距离下穿地铁10号线，最终将沉降值控制在1mm以内。知春路站沉降变形曲线界面图见图11。
6)防护措施
(1)地铁10号线区间隧道地层加固
①1号、2号竖井在卵石土层时设降水井，横通内地下水通过2号竖井降水工作坑集排；
②地层注浆在1号、2号竖井横通道掌子面上进行，注浆方式采用袖阀管注浆，注浆管采用ϕ50钢花管，注浆压力为0.3~0.4MPa。注浆时注浆材料由细颗粒浆材调整到粗颗粒浆材，浆液由单液浆调整为双液浆；通过调整浆液配合比参数，将低浓度浆液调整至高浓度浆液，将凝胶时间长的浆液调整至凝胶时间短的浆液。
③1号、2号竖井注浆完成后，利用第二层注浆管注浆；在盾构掘进过程中实施保压循环注浆，注浆压力为0.4MPa。注浆结束后，用M10水泥浆液进行全孔封堵。
隧道地层注浆加固剖面图见图12。
(2)竖井加固
①10号线南侧为明挖车站，围护桩ϕ80cm@140cm，在此范围内应将注浆孔穿过围护桩进行加固。
②注浆方式为袖阀管注浆，袖阀管水平方向间距为0.36m、竖向间距为0.6m，呈梅花形布置，注浆管采用ϕ50mm钢花管，注浆压力为0.3~0.4MPa，黏土范围内注浆采用超细水泥浆，在卵石地层注浆采用水泥-水玻璃双液浆。
③利用第二层注浆管在盾构过程中实施保压循环注浆，压力为0.4MPa，达到盾构过程中控制地层变形的目的。注浆时应严格控制注浆压力，并加强监测，动态调整压力。
④利用倒数第二排注浆管实施跟踪注浆，压力为0.4MPa，注浆材料采用水泥浆，控制盾尾与地层间隙引起的地层损失。跟踪注浆应根据地铁10号线监测结果进行，实施跟踪注浆时应加强监测，动态调整注浆压力，防止出现结构隆起。
南侧注浆加固横断面图见图13。
(3)换乘通道加固
①换乘通道采用明挖法施工，围护桩为ϕ60cm，间距100cm。
②采用袖阀管注浆，袖阀管水平方向间距为0.53m、竖向间距为1.2m，呈梅花形布置，注浆管采用ϕ50mm钢花管，采用水泥浆注浆，注浆压力为0.3~0.4MPa。
换乘通道注浆加固横断面图见图14。
清华园隧道3号区间西侧紧邻地铁13号线，与地铁13号线平行且间距均匀，盾构机距地铁13号线承台净距14.5~14.8m。盾构机始发后，以水平直线、竖向12.5‰下坡向小里程掘进，隧道埋深由6.8m增加到11.3m(对应盾构机覆土深度为6.6~11.1m)。
1)桥桩保护
对地铁13号线的桥桩采取了防护措施，包括设置复合锚杆桩、钻孔灌注桩、预埋袖阀管等。DK13+715~DK14+340段施工涉及地铁13号线21个桥桩，其中20个桥桩处采用ϕ800mm@1200mm钢筋混凝土钻孔灌注桩进行防护，并预埋ϕ42mm袖阀管，深度距隧道底3m。钻孔灌注桩平面布置图如图15所示。
2)防护桩加固
DK13+867处为门形墩，采用ϕ800mm@1300mm钢筋混凝土钻孔灌注桩门形防护桩，邻近13号线侧桩间设置ϕ800mm素混凝土钻孔灌注桩，与钢筋混凝土桩咬合200mm，两侧桩顶设置冠梁，中间采用混凝土撑连接，并在隧道顶部进行注浆加固地层，注浆采用ϕ42mm袖阀管，布置成间距1.5m的梅花形。门形墩设计图如图16所示。
3)技术效果
隧道并行地铁13号线，穿越多条城市主干道，周边建(构)筑物、管线众多，需对其进行监控量测，控制其变形。地下工程开挖后，地层中的应力扰动区延伸至地表，围岩力学形态的变化在很大程度上反映地表沉降，且地表位移可以反映盾构掘进过程中围岩变形的全过程。北四环路变形统计见表4.3-1，盾构隧道监测点布置图见图17。
根据在北四环路布署的监测设备所收集的数据可知，实施的保护措施有效，所有类型的沉降都保持在预定的控制范围以内。
4)防护措施
采用ϕ800mm钻孔灌注桩(间距1200mm)+袖阀管跟踪注浆+洞内注浆进行防护，钻孔灌注桩打入隧道底以下2m，平面位置距盾构隧道外缘线2m。
预埋单排ϕ42mm袖阀管间距1.2m，布置在隧道与灌注桩之间，距灌注桩冠梁20cm，沿冠梁布置，后期根据实时监测结果及时跟踪注浆加固；钻孔布置成圆形圈，保证注浆充分，不留死角，浆液扩散半径1.0m；施工采用普通硅酸盐水泥浆，浆液配合比(W∶C)=1∶1；注浆压力为0.3~2MPa，注浆时根据现场试验及实际注浆加固效果调整注浆压力；当单孔注浆终压达到0.6~1.0MPa，持续15min，进浆量很少或不进浆时，可结束本孔注浆，该结束标准为参考值，实际结束标准应通过现场试验最后确定。
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