建 筑 技 术 开 发 Building Technology Development 市政 工程 Municipal Engineering 第44卷 第14期 2017年7月
基 于 数 值 模 拟 盾 构 侧 穿 建 筑 物 加 固 方 式 比 选 研 究
潘 伟 波
(广 州地铁 设 计研 究 院有 限公 司，广 州 510000)
[摘 要】盾构隧道侧穿建筑物是施工中的重难点，如何保护建筑物才能达到最好的经济技术效果是值得研究的问题。针对
南昌某盾构施工侧穿既有建筑物，采用数值模拟手段对盾构侧穿建筑物的几种加 固结构进行了比选分析。研究认为，采用旋喷
桩和钢花管联合加固的措施对既有建筑物的保护效果最好，能满足相关施工规范要求。
[关键词 ]盾构隧道 ；侧穿建筑物 ；加 固
[中图分类号 ]U455．43 [文献标志码 ]A [文章编号 ]1001—523X (2017)14-0037-02
Study on Com parison and Selection of Reinforcem ent M odes of
Shielded Side Building Based on Num erical Sim ulation
Pan W_ei．bo
[Abstract]Shield tunneling is a difficult problem in construction．How to protect buildings call achieve the best economic and
technological effect is also worthy of study．In this paper，according to the construction of a shield in Nanchang through the existing
buildings，the numerical simulation ofthe shield side ofthe building through several reinforcement structure ofthe comparative analysis．
It is suggested that the combination ofjet grouting pile and steel pipe Can be used to protect the existing buildings．
[Keywords]shield tunnel；side wear building；reinforcement
近年来，随着我国经济技术的提高，城市轨道交通作为
能缓解交通压力的有效途径，得到了很大的发展。但与之而
来的，周边环境对于城市轨道交通的建设工作也提出了越来
越严格的要求，特别是在老城 区，高楼林立，管线密集。如
何保证隧道穿越过程中周边建筑物的安全是设计方、施工方
及科研工作者都需要深思的问题。
方勇 Ⅲ认为，隧道施工 引起的地层移动一方面在地表引
起不均匀沉降，另一方面直接引起邻近建 (构)筑物的变位，
收稿日期 ：20l7_J04_o1
作者简介 ：潘伟波 (1988一)，男，浙江兰溪人，助理工程师，主要
研究方向为隧道与地下结构。
中的塌孔，根据实际统计，机械成桩平均混凝 土浇筑超方
43．2％。混凝土的超方控制首先要防止塌孔，控制钻杆垂直度，
提高钻杆刚度，减小钻杆摆动幅度，控制孔径。
5 工艺优点
5．1 施工安全性高
机械成桩代替人孔挖孔，避免人工在狭小空间作业，增
强了施工的安全性。采用钢管柱安装一体机安装钢管柱，取
代了人工在钢护筒的保护下进行有限空间作业，改善了作业
环境，降低了施工风险。
5．2 造价投资节省
以红莲南里站为例，车站由原设计八导洞 PBA施工改为
四导洞 PBA洞桩施工可节约 1／3的导洞开挖及破除量，节约成
本约2909万 ：原设计围护桩由人工挖孔桩变成了机械成孔桩，
其增加造价约1 916万；综合比较可节约结构施工造价约993万。
四导洞施工比原设计八导洞施工可节约抽水时间4个月，
该站设计 降水井204眼，每眼井 内布设50m3／h清水泵，可节
约水资源 1080万 m3(该站渗透系数为300)。
5．3 地面沉降控制好
车站施工 由八导洞改为四导洞减少下层导洞开挖时对地
表的二次扰动，有效地控制了地面沉降，在红莲南里站洞桩
施工过程中地面沉降数据平缓，地面监测变化在5toni以内，
当变位不均匀时还会产生附加应力。当地层变形超过一定范
围时，会严重危及临近建 (构)筑物的安全。于宁 嘲等通过
建立二维平面应变模型，分析 了地铁盾构隧道对地上建筑物
的影响。Mroueh等 p 建立完全三维模型，通过对 比有无地面
建筑开挖隧道土体力学行为分析采用扩大基础的结构对隧道
施工引起地面沉降的影响。由于施工环境的复杂性，如何解
决这个问题尚未定论，隧道施工 中也是通过增大安全系数来
保护周边建筑物的安全，但安全系数怎样确定合理，目前也
无相关的研究出现。
通过南昌某盾构隧道侧穿建筑物施工案例，采用 Midas
GTS建立模型，通过对某五层建筑物的加固方式建模比选，
分析比较各加 固措施的加固效果，以期对类似工程提供可借
在北京地铁 16号线 已完成二衬扣拱施工标段，地面沉降监测
值控制在3cm 以内。
5．4 施工功效高
中桩钢管柱安装采用机械化安装，取消传统的人工安装
定位器，同时在钢护筒内逐节安装钢管柱，施工效率大大提高，
操作时间由原来的6d／根降为 1 d／根，加快了施工进度。
6 结束语
暗挖施工洞内机械成桩技术的成功应用，有效解决了前
期降水困难、施工受阻的困境，是对常规PBA工法工序的优化，
采用洞内机械成桩和钢管柱一体化安装工艺取代条基桩工艺
可缩短
基于数值模拟盾构侧穿建筑物加固方式比选研究（论文）.pdf
