轨道交通盾构双线隧道穿越建筑群的沉降影响分析.pdf

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1、第l期(总第177期)2015年2月中国彳跋=存CHINAMUNICIPALENGINEERINGNo．1(SeriaINo．177)Feb．2015DOl：10．3969／j．issn．1004—4655．2015．01．026轨道交通盾构双线隧道穿越建筑群的沉降影响分析丁海潮，杨俊，张栲，周诚(华中科技大学土木学院工程管理研究所，湖北武汉430074)摘要：目前，城市轨道交通建设中往往需要穿越大量的建(构)筑物群，施工时必须采取措施确保这些建筑物的正常使用。以武汉轨道交通L2中山公园站一循礼门站区间轨道交通隧道为依托，系统介绍轨道交通盾构隧道在穿越小高层建筑物群所采取的相关保障技术，综合

2、考虑隧道各项设计参数、合理调整穿越施工参数、严密监控建筑物沉降。该工程在充分考虑各种因素后，盾构顺利穿越建筑群且建筑物未出现有害裂缝，其中建筑物最大累计沉降为62．78mm，最大差异沉降43．69mm，且在建筑物脱出盾构影响范围后3～7d沉降即出现明显的稳定趋势。关键词：盾构隧道；建筑群；建筑物沉降；安全风险中图分类号：U455．43文献标志码：A文章编号：1004—4655(2015)01—0083—04盾构施工充分发挥机械自动化、安全可靠化、性能优越化等特点，在城市轨道交通施工中得到广泛应用。例如规划等问题，轨道交通施工线路需要穿越大量的老式砖混结构小高层，盾构在掘进时必须控制好对其上方

3、建筑物的影响；又因隧道施工地质条件及周边环境比较复杂，盾构掘进对地面建筑物沉降影响较大，造成建筑物开裂及损坏的风险较高。因此，在施工过程中采取何种措施减小对建筑物的影响，保障盾构隧道顺利施工显得特别重要。本文以武汉轨道交通L2中山公园站一循礼门站轨道交通隧道实际工程为例，系统介绍泥水盾构穿越建(构)筑物群的相关技术。从施工措施及建筑物受盾构影响沉降情况两方面讨论盾构穿越既有建筑物的安全性，并以工程实测数据为依据，总结出盾构穿越施工对建筑物沉降的影响规律。1工程概况1．1盾构双线隧道基本情况武汉轨道交通L2中山公园站一循礼门站区收稿日期：2014—03—21基金项目：“十二五”国家科技支撑计划

4、课题(2012BAK24801)；高等学校博士学科点专项科研基金(20100142110061)第一作者简介：丁海潮(1964一)，男，高级工程师，博士，主要从事建设工程安全风险管理研究工作。。间隧道工程左线全长1018m，合计管片675环，右线全长1000m，合计管片662环。隧道管片外径6000mm，管片内径5400mm，管片环宽1．5m。盾构穿越建(构)筑物群位于270～375环之间。该区域隧道顶部埋深17～20m，底部埋深23～26m，主要处于粉砂层中。该区域粉砂层压缩模量为12．0MPa，具低压缩性；抗剪指标西值约为28。；标贯击数一般为11．1～26．0击，平均21．2击；承载力

5、特征值为130kPa。局部处于粉细砂层中，其压缩模量为14．0MPa，具低压缩性；抗剪指标咖值约为30。；标贯击数一般为16～30击，平均24。5击；承载力特征值为150kPa。1．2盾构双线隧道穿越建筑群情况该区间隧道共计需穿越4栋7～8层的房屋，其中下穿l栋7层的、3栋8层的建筑物。这些建筑物建造年代较早，较多建筑物的基础形式未能收集到图纸，只能通过相关人员和向一些老居民了解情况。施工前，委托专业的房屋鉴定机构对所需穿越的建构筑物进行房屋鉴定工作，具体情况见表1。同时确定每栋建构筑物所对应隧道上方具体方位，左右线隧道与上方建构筑物平面位置及监测点布设情况见图1。83中圄彳放z存丁海潮，杨

6、俊，张栲，等：轨道交通盾构双线隧道穿越建筑群的沉降影响分析2015年第1期表1建构筑物基本情况统计表房屋安全鉴定项目名称层数结构及基础类型与隧道关系结果西马后路混合结构，砂垫12、14号8盾构下穿D级(整栋危房)层+整板基础混合结构，天然循礼村88号7盾构下穿D级(整栋危房)基础混合结构，天然循礼村87号8盾构侧穿D级(整栋危房)基础图1左右线隧道与上方建构筑物平面位置及监测点布设图2盾构穿越建筑物群风险控制措施盾构机穿越建(构)筑物群区域埋深约17m，掘进地层主要为粉砂层，局部为粉细砂层，地层承压水位及渗透系数均较高，且粉细砂层粉细颗粒含量较高，泥浆分离困难，在盾构掘进时掌子面易发生坍塌，

7、从而导致隧道上方建构筑物开裂甚至垮塌【l】。因此明确施工指导思想：“安全、连续、快速、均衡通过建(构)筑物”，建立“压力合理、防范失水、快速掘进、注浆充分、严密监测、快速反馈、预案恰当”的施工准则。2．1地面预加固处理地面处理主要采用对地面建构筑物进行预注浆加固的施工方案【2]。对地面建构筑物进行预注浆加固主要采用袖阀管注浆加固，即通过较高压力将水泥浆注入土层内部，起到挤密和充填作用，迫使土层孑L隙内的部分或