軌道交通盾構(gòu)雙線隧道穿越建筑群的沉降影響分析.pdf

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1、第l期(總第177期)2015年2月中國彳跋=存CHINAMUNICIPALENGINEERINGNo．1(SeriaINo．177)Feb．2015DOl：10．3969／j．issn．1004—4655．2015．01．026軌道交通盾構(gòu)雙線隧道穿越建筑群的沉降影響分析丁海潮，楊俊，張栲，周誠(華中科技大學(xué)土木學(xué)院工程管理研究所，湖北武漢430074)摘要：目前，城市軌道交通建設(shè)中往往需要穿越大量的建(構(gòu))筑物群，施工時(shí)必須采取措施確保這些建筑物的正常使用。以武漢軌道交通L2中山公園站一循禮門站區(qū)間軌道交通隧道為依托，系統(tǒng)介紹軌道交通盾構(gòu)隧道在穿越小高層建筑物群所采取的相關(guān)保障技術(shù)，綜合

2、考慮隧道各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)、合理調(diào)整穿越施工參數(shù)、嚴(yán)密監(jiān)控建筑物沉降。該工程在充分考慮各種因素后，盾構(gòu)順利穿越建筑群且建筑物未出現(xiàn)有害裂縫，其中建筑物最大累計(jì)沉降為62．78mm，最大差異沉降43．69mm，且在建筑物脫出盾構(gòu)影響范圍后3～7d沉降即出現(xiàn)明顯的穩(wěn)定趨勢。關(guān)鍵詞：盾構(gòu)隧道；建筑群；建筑物沉降；安全風(fēng)險(xiǎn)中圖分類號(hào)：U455．43文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1004—4655(2015)01—0083—04盾構(gòu)施工充分發(fā)揮機(jī)械自動(dòng)化、安全可靠化、性能優(yōu)越化等特點(diǎn)，在城市軌道交通施工中得到廣泛應(yīng)用。例如規(guī)劃等問題，軌道交通施工線路需要穿越大量的老式磚混結(jié)構(gòu)小高層，盾構(gòu)在掘進(jìn)時(shí)必須控制好對(duì)其上方

3、建筑物的影響；又因隧道施工地質(zhì)條件及周邊環(huán)境比較復(fù)雜，盾構(gòu)掘進(jìn)對(duì)地面建筑物沉降影響較大，造成建筑物開裂及損壞的風(fēng)險(xiǎn)較高。因此，在施工過程中采取何種措施減小對(duì)建筑物的影響，保障盾構(gòu)隧道順利施工顯得特別重要。本文以武漢軌道交通L2中山公園站一循禮門站軌道交通隧道實(shí)際工程為例，系統(tǒng)介紹泥水盾構(gòu)穿越建(構(gòu))筑物群的相關(guān)技術(shù)。從施工措施及建筑物受盾構(gòu)影響沉降情況兩方面討論盾構(gòu)穿越既有建筑物的安全性，并以工程實(shí)測數(shù)據(jù)為依據(jù)，總結(jié)出盾構(gòu)穿越施工對(duì)建筑物沉降的影響規(guī)律。1工程概況1．1盾構(gòu)雙線隧道基本情況武漢軌道交通L2中山公園站一循禮門站區(qū)收稿日期：2014—03—21基金項(xiàng)目：“十二五”國家科技支撐計(jì)劃

4、課題(2012BAK24801)；高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金(20100142110061)第一作者簡介：丁海潮(1964一)，男，高級(jí)工程師，博士，主要從事建設(shè)工程安全風(fēng)險(xiǎn)管理研究工作。。間隧道工程左線全長1018m，合計(jì)管片675環(huán)，右線全長1000m，合計(jì)管片662環(huán)。隧道管片外徑6000mm，管片內(nèi)徑5400mm，管片環(huán)寬1．5m。盾構(gòu)穿越建(構(gòu))筑物群位于270～375環(huán)之間。該區(qū)域隧道頂部埋深17～20m，底部埋深23～26m，主要處于粉砂層中。該區(qū)域粉砂層壓縮模量為12．0MPa，具低壓縮性；抗剪指標(biāo)西值約為28。；標(biāo)貫擊數(shù)一般為11．1～26．0擊，平均21．2擊；承載力

5、特征值為130kPa。局部處于粉細(xì)砂層中，其壓縮模量為14．0MPa，具低壓縮性；抗剪指標(biāo)咖值約為30。；標(biāo)貫擊數(shù)一般為16～30擊，平均24。5擊；承載力特征值為150kPa。1．2盾構(gòu)雙線隧道穿越建筑群情況該區(qū)間隧道共計(jì)需穿越4棟7～8層的房屋，其中下穿l棟7層的、3棟8層的建筑物。這些建筑物建造年代較早，較多建筑物的基礎(chǔ)形式未能收集到圖紙，只能通過相關(guān)人員和向一些老居民了解情況。施工前，委托專業(yè)的房屋鑒定機(jī)構(gòu)對(duì)所需穿越的建構(gòu)筑物進(jìn)行房屋鑒定工作，具體情況見表1。同時(shí)確定每棟建構(gòu)筑物所對(duì)應(yīng)隧道上方具體方位，左右線隧道與上方建構(gòu)筑物平面位置及監(jiān)測點(diǎn)布設(shè)情況見圖1。83中圄彳放z存丁海潮，楊

6、俊，張栲，等：軌道交通盾構(gòu)雙線隧道穿越建筑群的沉降影響分析2015年第1期表1建構(gòu)筑物基本情況統(tǒng)計(jì)表房屋安全鑒定項(xiàng)目名稱層數(shù)結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)類型與隧道關(guān)系結(jié)果西馬后路混合結(jié)構(gòu)，砂墊12、14號(hào)8盾構(gòu)下穿D級(jí)(整棟危房)層+整板基礎(chǔ)混合結(jié)構(gòu)，天然循禮村88號(hào)7盾構(gòu)下穿D級(jí)(整棟危房)基礎(chǔ)混合結(jié)構(gòu)，天然循禮村87號(hào)8盾構(gòu)側(cè)穿D級(jí)(整棟危房)基礎(chǔ)圖1左右線隧道與上方建構(gòu)筑物平面位置及監(jiān)測點(diǎn)布設(shè)圖2盾構(gòu)穿越建筑物群風(fēng)險(xiǎn)控制措施盾構(gòu)機(jī)穿越建(構(gòu))筑物群區(qū)域埋深約17m，掘進(jìn)地層主要為粉砂層，局部為粉細(xì)砂層，地層承壓水位及滲透系數(shù)均較高，且粉細(xì)砂層粉細(xì)顆粒含量較高，泥漿分離困難，在盾構(gòu)掘進(jìn)時(shí)掌子面易發(fā)生坍塌，

7、從而導(dǎo)致隧道上方建構(gòu)筑物開裂甚至垮塌【l】。因此明確施工指導(dǎo)思想：“安全、連續(xù)、快速、均衡通過建(構(gòu))筑物”，建立“壓力合理、防范失水、快速掘進(jìn)、注漿充分、嚴(yán)密監(jiān)測、快速反饋、預(yù)案恰當(dāng)”的施工準(zhǔn)則。2．1地面預(yù)加固處理地面處理主要采用對(duì)地面建構(gòu)筑物進(jìn)行預(yù)注漿加固的施工方案【2]。對(duì)地面建構(gòu)筑物進(jìn)行預(yù)注漿加固主要采用袖閥管注漿加固，即通過較高壓力將水泥漿注入土層內(nèi)部，起到擠密和充填作用，迫使土層孑L隙內(nèi)的部分或