盾构隧道近距离侧穿砌体结构建筑物施工技术探析（论文）.pdf

·50· 城市地铁隧道选线通常会居于道路的下方，但因城市建 筑物密集度很高，地铁隧道无法完全避免在城市建筑物中穿 越。盾构隧道在施工过程中会干扰到隧道周边的土体，致使 土体应力出现一定的变化，造成土体应力释放，进而引发地 表发生沉降现象，此种短时间内快速产生的变形会严重危害 及影响到地表近距离的建筑物及构筑物。为此，对盾构隧道 掘进过程对地层位移及周边建、构筑物造成的影响加以预测， 并选用有效的加固施工策略尤为重要。 当前，针对盾构隧道的掘进过程中影响地层位移及周边 建筑物或构筑物的预测方法包含现场实地勘测法、有限单元 法、解析法，其中使用最多的是有限单元法。在有限元的模 拟层面，需对建筑物的土体及隧道共同的作用充分考虑，使 用MIDAS GTS 有限元构件对双线平行盾构隧道的侧穿建筑短 桩结构诱发的地面沉降与建筑内力变化进行研究。使用三维 有限元构件对典型软土层盾构隧道施工诱发的地层变形研究， 比较模拟结果和实测结果显示，模拟结果完全吻合盾构隧道 施工导致的土体变化规律。 本文采用三维有限元构件对盾构隧道在建筑物下穿越施 工过程进行了模拟，研究加固技术采用深孔注浆的施工效率， 以期为地铁后续的稳定建设提供借鉴。 1 工程概况 呼和浩特市轨道交通 2号线一期工程公主府站至内蒙古体 育场站盾构区间起点设计里程为右 CK15+498.453，终点设计 里程为右CK16+987.710，区间长度为 1 489.2 6 m 。租赁铁建重 工生产编号为ZTE-6410-DL269, ZTE-6410-DL270 的2台土压 平衡盾构进行施工。盾构刀盘的直径为 6 40 0 m m，开口率为 60%，盾构机的主体长度为8 86 5 m m，盾尾的间隙为3 0 m m。 管片为装配式钢筋混凝土管片，强度等级 C50，抗渗等级 P12，管片拼装采用错缝拼装方式。管片的外径为 6 20 0 m m， 厚度为35 0 m m，管片宽度为 1. 5 m 。由3块标准块、 2块邻接块、 1 块封顶块构成。左线隧道先行施工，右线隧道比左线隧道延 后 1个月施工。 区间隧道从公主府站出发，沿气象局西巷，下穿扎达盖河， 穿越气象局西巷大桥，后进入内蒙古体育场站。从南向北盾 构隧道在建筑物中侧穿，建筑物包括住宅楼、民办公寓、民 族公寓、民房、地震宿舍楼、财政楼、口腔门诊等。以上房 屋在盾构隧道沉降槽的影响范畴以内，并且与盾构隧道的距 离很近，具有很高的安全风险级别，须采取相应的处理方法， 才能保证相近建筑物的正常运用与安全使用。 2 选取施工方案 按照 GB 50446—2017《盾构法隧道施工及验收规范》与 GB 50911—2013《城市轨道交通工程监测技术规范》，与现场 实际的踏勘状况相结合，考虑到盾构隧道需穿越的民族学院 家属楼，因楼体自身已经年代久远，通过专家的论证，明确 控制侧穿楼房建筑变形的指标为 ：沉降值不大于 1 5 m m，倾斜 度不大于1%。 因为地下具有丰富的水资源，盾构隧道在穿越建筑物时， 容易诱发地层不匀称的沉降现象，继而造成楼房裂缝，为确 保楼房使用的安全性及住户自身的安全性，在隧道洞内，拟 使用深孔注浆技术来加固隧道周边的地层，以此对建筑物不 匀称的沉降与地表沉降加强控制。 深孔注浆技术是指在管片内层吊装孔部位钻孔，利用注 浆孔与注浆设施加固隧道周边的土体。该工程使用的注浆管 为 3 m ，利用管片吊装孔对管径 3 m 以外的地层以水泥、水玻 璃进行双浆液注浆加固，注浆管的扩散半径是 0.7 5 m ，注浆的 时间为管片脱离盾尾五环后实施，注浆加固的范围是侧穿楼 ［摘 要］ ??? ???
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?] H， 丹?? ? B仑– ? ? – n?k ?? ，? MIDAS GTS 8?Mr? f ?{r B
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；?u ?r ；?]^ ；?]?? ［中图分类号］ TU 461bbbbb ［文献标志码］ Bbbbbb ［文章编号］ 1001–523X（2020）19–0050–03 Construction Technology of Shield Tunnel Passing Through Masonry Structure in Short Distance Zhang Zhun ［Abstract ］This paper takes the shield tunnel construction from Gongfu Station to Inner Mongolia Stadium Station of Huhhot Rail Transit Line 2 phase I project as an example ，fully considering the interaction of tunnel soil foundation ，and adopts Midas GTS three- dimensional finite element method is used to simulate the building value of the shield tunnel passing through the masonry structure in a short distance. The deviation between the ground settlement and the masonry building settlement induced by the application