富水漂砂卵石地层盾构穿越建筑群施工技术分析.docxVIP

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富水漂砂卵石地层盾构穿越建筑群施工技术分析

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摘要：本文依托成都地铁6号线土建4标天宇路～犀浦站区间盾构穿越52栋民房施工案例，对盾构在富水漂卵石地层盾构穿越建筑群施工技术进行分析。盾构穿越建筑群主要控制因素包括：盾构机选型、建筑物加固、盾构掘进参数控制、渣土改良技术、应急处置、盾构滞后沉降处置等。

关键词：漂卵石；盾构穿越房屋；渣土改良；滞后沉降处置

目前中国各大中城市均在大力发展轨道交通建设，盾构法施工依靠其特有的优势占据了主导地位。随着地铁建设的深入，后续线路建设将不可避免的与既有建（构）筑物或重要管线产生相互影响，大量的盾构施工实例表明，盾构在下穿建筑物过程中施工控制不当会造成了严重的经济损失和社会影响。本文以成都地铁6号线土建4标天宇路～犀浦站区间盾构成功穿越52栋民房为例，分析盾构在富水漂砂卵石地层盾构穿越建筑群各项施工技术要求，为今后类似地铁盾构施工提供经验借鉴。

1、工程概况

1.1区间及建筑物概况

成都地铁6号线土建4标天宇路站～犀浦站盾构区间，左线长1580.525m，右线长1596.998m。区间埋深9.29m-21.92m，最小纵坡为2‰，最大纵坡28‰，最小曲线半径为450m。其中左线有489米、右线有417米需要下穿52栋房屋建筑群，房屋始建于上世纪90年代，除犀浦大酒店为混凝土框架结构+桩基础（8.5m），其余均为砖混结构+条形基础，基础埋深2m。

图1天-犀区间盾构穿越建筑群示意图

1.2水文地质

天宇路站～犀浦站区间盾构穿越房屋段隧道主要穿越密实卵石层。根据对穿越地层颗粒分析实验：粒径＞20mm的颗粒含量为71.8%～75.4%，粒径为2～20mm的含量为11.9%～13.8%，漂石头最大粒径达600mm。

图2地层中挖出大粒径卵石

根据区域水文地质资料，丰水期历史最高地下水位埋深为地面下2.00m，最高水位年变化幅度约2～3m之间，稳定水位埋深为4.10～5.90m，。

地质特点为高富水、漂卵石含量多、细颗粒含量少、低粘聚力砂卵石地层，对盾构穿越建筑群是一项极大的考验。

2、工程重点难点分析

2.1、区间地层中富含大粒径卵石，极易造成盾构出现卡停现象，刀盘脱困会导致盾构出现超挖，可能造成地面沉降导致房屋沉降、倾斜引发重大安全事故；

2.2、盾构穿越房屋段穿越距离较长（需穿越52栋房屋，左线489米、右线417米），长时间穿越对盾构机设备及人员均是一项严峻考验；

2.3、区间建筑物除了犀浦大酒店为混凝土框架结构+桩基础（8.5m），其余均为砖混结构+条形基础，其中46栋B级房屋，6栋C级房屋，多数建筑物已经出现裂缝，盾构穿越过程中，地层受到扰动会引起建筑物地基产生不均匀沉降，将进一步加剧结构裂缝的延伸，从而对建筑物的安全使用构成威胁。因此，采取切实可行的安全技术措施，控制建筑物的沉降是本工程的难点。

3、盾构穿越前期准备

3.1盾构机选型

根据成都地铁类似盾构掘进经验，本工程采用复合式土压平衡盾构机。左右线分别选用铁建重工和辽宁三三盾构参数盾构施工，具体参数如下表1：

表1左、右线盾构主要参数表

3.2房屋地表沉降影响分析及盾构施工振动影响分析

由于线路穿越范围内共有52座房屋，因此沉降处与房屋的相对位置可能出现多种情况。为此委托专业机构对沉降所处的位置不同对房屋的沉降承受能力进行建模分析。并委托专业人员对盾构机掘进期间的振动值进行监测测试。（见图3）

图3房屋沉降建模影响分析及盾构振动影响测试

房屋沉降影响分析结论为：建筑群门窗口为薄弱点易产生开裂，施工过程中须加强对门窗部位的检查。盾构振动影响分析结论为：盾构施工与重载车辆运行引起的地面振动速度幅值均符合爆破安全规程中对砌体建筑允许振动要求。因此，可以认为测试区域盾构施工引起的振动对于上方的自建民房是安全的。

3.3房屋安全性鉴定及入户施工协议

委托具备相应资质机构对房屋安全性进行鉴定并出具房屋安全性鉴定报告，经过鉴定，其中46栋B级房屋，6栋C级房屋。通过与社区居民进行沟通协调，宣传地铁建设和盾构施工的相关知识，积极的处理盾构下穿所带来的问题，取得社区居民的理解和信任，与全部下穿户主（52户）完成房屋调查签字确认及入户钻孔施工协议签订工作。

3.4建筑物预加固

天～犀区间盾构下穿建筑群均为上世纪90年代的房屋，结构类型以砖结构为主，部分区域房屋有加盖现象，入户管线杂乱且大部分均有不同程度的老化现象，穿越区房屋大部分为商业用途，为保证房屋使用安全需对穿越区房屋基础预留加固条件，加固深度为基础底部以下三米的区域。

在距房屋基础1~1.5m位置预留一排注浆加固孔，长度为两侧隧道轮廓线外各延长6m；注浆孔水平间距1m，孔深至房屋基础底3m。如现场管线影响注浆孔定位，可根据实际情况进行调整，如图4所示：

图4地面预留注浆孔及注