探索盾構(gòu)隧道微擾動施工控制技術(shù)體系及其應(yīng)用

蓋春輝山東省交通工程監(jiān)理咨詢公司

探索盾構(gòu)隧道微擾動施工控制技術(shù)體系及其應(yīng)用

蓋春輝
山東省交通工程監(jiān)理咨詢公司

伴隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展和進步，地下建筑的發(fā)展也較為理想，但是地下施工時的振動尤其會對周圍的建筑產(chǎn)生非常大的影響，因此為了降低振動幅度，保證施工場地周圍的建筑能夠一直處于不受影響的狀態(tài)，盾構(gòu)隧道微擾動施工控制技術(shù)孕育而生。本文將從施工前的準(zhǔn)備、施工中的控制、施工后的預(yù)測三個階段闡述盾構(gòu)隧道微擾動施工控制技術(shù)的體系，最后在具體分析其應(yīng)用。

盾構(gòu)隧道；微擾動施工；體系；應(yīng)用

引言

在目前城市化進程加快的情況下，大多數(shù)的城市都有進行盾構(gòu)隧道穿越建筑物的工程。這類工程存在的難題是當(dāng)進行盾構(gòu)隧道施工時，會導(dǎo)致場地周圍的土地不斷振動，進而使周圍的建筑物會受到不同的力的作用，進而遭到破壞，這樣會引起安全事故的發(fā)生。所以，為了解決這個難題，只能從提高技術(shù)水平的方向去發(fā)展，而盾構(gòu)隧道微擾動施工控制技術(shù)能夠很好的解決這一難題。

一、盾構(gòu)隧道微擾動施工控制技術(shù)的體系

1.施工前的準(zhǔn)備

（1）勘查施工環(huán)境

在進行盾構(gòu)隧道施工之前，一定要對允許施工的范圍進行勘查，勘查內(nèi)容需要包括：場地的地質(zhì)情況，即底層的狀態(tài)、地下水的性質(zhì)、周邊建筑物的現(xiàn)狀等；環(huán)境的情況，即政府對于環(huán)境保護的標(biāo)準(zhǔn)、周圍受保護的對象等。施工單位一定要結(jié)合有關(guān)的法律文件對周邊的環(huán)境仔細(xì)的檢查，重點檢查受穿越部分的詳細(xì)情況，同時不能拘泥于一種勘查方式，利用多種方式使檢測出的資料具有精確性。

（2）對微擾動定下標(biāo)準(zhǔn)

因為盾構(gòu)隧道施工會使周圍的建筑物受到傷害，因此，我們需要對受到上海的臨界值，即對微擾動定下一個標(biāo)準(zhǔn)。許多的專業(yè)人士通過調(diào)查、研究、分析再結(jié)合各個方面給建筑物受力變形給出了相關(guān)的數(shù)據(jù)以及評判標(biāo)準(zhǔn)。但是許多的標(biāo)準(zhǔn)都是根據(jù)施工對建筑物的影響而判斷建筑物的狀態(tài)，這就導(dǎo)致了建筑物因為其他因素也受力，但是沒有表現(xiàn)出來，進而也無法判斷的缺陷，所以，在盾構(gòu)隧道微擾動施工控制技術(shù)下，需要對個方面進行考慮：①因為通常來說，建筑物因為受到盾構(gòu)隧道施工的力的影響進而變形的改變時很小的，不會有特別明顯的變化，因此就需要設(shè)置一個增量的控制標(biāo)準(zhǔn)。②設(shè)置一個建筑物總體變量的標(biāo)準(zhǔn)，建筑物已有的變形量與因施工導(dǎo)致的變形量不可以超過總和量。③如果出現(xiàn)了建筑物已有的變形量與因施工導(dǎo)致的變形量超過了總和量，需要立刻采取應(yīng)對措施。

（3）對施工產(chǎn)生的擾動進行預(yù)估

盾構(gòu)隧道微擾動施工控制技術(shù)中有兩種方式對施工產(chǎn)生的擾動進行預(yù)估，一種方式是建立經(jīng)驗?zāi)Ｐ停@種方式雖然應(yīng)用簡單，但是過程太過簡化，無法準(zhǔn)確的顯示施工過程中的變化情況。因此，準(zhǔn)確、能夠被廣泛應(yīng)用的數(shù)值模擬方式被更被人們所接受。

2.施工中的監(jiān)測和控制

（1）監(jiān)測措施

因為盾構(gòu)雖然施工對建筑物的影響單憑肉眼是無法分辨的，同時員工不能夠全天的進行監(jiān)測工作，人工的監(jiān)測手段也沒有辦法到到相關(guān)要求，所以，就需要人工同機械設(shè)備相結(jié)合的監(jiān)測。監(jiān)測項目會涉及到多個方面，重點對容易受到影響的部分進行監(jiān)測。

（2）控制措施

控制措施根據(jù)不同的情況進行合理的控制：①對于盾構(gòu)施工需要重視三個方面：首先是開挖面的平衡，接著是盾構(gòu)穿越的施工把控，最后是盾尾的注漿把控。②對于建筑物的保護控制需要從兩個方面進行控制：首先是主動保護，即直接在技術(shù)上克服傷害建筑的難點；被動保護則是對建筑物的周圍、或者是建筑物的本身進行保護。

3.竣工的把控和預(yù)測

如果在竣工結(jié)束就放棄對盾構(gòu)隧道施工擾動危害的把控，那么也就無法保證其在今后投入使用階段是否會出現(xiàn)問題。因此，在竣工后，還要繼續(xù)一定的把控工作，同時對以后的狀況進行一定的預(yù)估。采用數(shù)學(xué)模型對建筑物的土層恩的沉降情況進行長期的推算。同時，還需要定期對其進行相應(yīng)的監(jiān)測。

二、具體應(yīng)用

文章選取了上海的一個軌道交通建設(shè)工程，對盾構(gòu)隧道微擾動施工控制技術(shù)在具體應(yīng)用上進一步分析。軌道交通的概況是需要穿越大量的建筑物，所穿越的屋體大概有200處，涉及的面積非常的大。

1.微擾動把控的關(guān)鍵點

（1）對于土地所受壓力的限定

依據(jù)土壓平衡盾構(gòu)的理論，土層中所受到的壓力一定要和開挖面的正面所受的土地的壓力、水的壓力相互平衡。進而保證開挖面整體的穩(wěn)定，進而降低對土層的振動。

（2）對于工程推進速度的限定

如果工程的推進速度非常的快，但是出土量非常的少的話就會導(dǎo)致土層所受到的壓力非常的大，這樣一來，就會地面凸起。如果速度較慢的話，就會使土層所受到的壓力變得特別少，進而導(dǎo)致地面下沉。

在這一工程中，盾構(gòu)的推進速度一定要限定在每分鐘20mm，同時根據(jù)實際情況進行調(diào)整。在進行穿越施工時，盡量要確保推進的速度是穩(wěn)定的，如果速度飄忽不定，則很容易產(chǎn)生振動，進而對周圍的土體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞，影響其穩(wěn)定性。

（3）出土量的把控

一般來說，出土量同土層所受到的損害的量是相連的。同時出土量的把控要根據(jù)挖掘的速度進行把控。

（4）其他方面的控制

將盾構(gòu)隧道微擾動施工控制技術(shù)應(yīng)用到該軌道建設(shè)中還需要控制一下幾方面：盾構(gòu)的形態(tài)控制；還有同步注漿的把控，確保漿液到標(biāo)準(zhǔn)、確保漿液可以覆蓋每一個間隙；保證注漿時的壓力；微擾動下的注漿把控，要對注漿孔的位置進行嚴(yán)格的設(shè)計，調(diào)制好漿液的調(diào)配比例，維持好漿液的壓力以及流量的限定。

2.實施的效果

通過相應(yīng)的實際實施以及最后的測定，發(fā)現(xiàn)盾構(gòu)穿越之后的指標(biāo)達到相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，因此，盾構(gòu)隧道微擾動施工控制技術(shù)起到了非常顯著的效果。

三、結(jié)束語

在路面土地資源緊缺的情況下，人們開始越來越重視地下環(huán)境的應(yīng)用。但是地下施工一定會對周圍的土體、建筑產(chǎn)生非常大的影響，因此盾構(gòu)隧道微擾動施工控制技術(shù)的應(yīng)用至關(guān)重要。文章通過對盾構(gòu)隧道微擾動施工控制技術(shù)的體系進行詳細(xì)的剖析，以及應(yīng)用到具體事例中，希望相關(guān)的工作人員能夠重視該技術(shù)的應(yīng)用進而更好的推動建筑行業(yè)的發(fā)展，從而更好的服務(wù)人民。

［1］朱合華，丁文其，喬亞飛等.盾構(gòu)隧道微擾動施工控制技術(shù)體系及其應(yīng)用［J］.巖土工程學(xué)報，2014，（11）.

［2］劉樹佳，張孟喜，吳惠明等.新建盾構(gòu)隧道上穿對既有隧道的變形影響分析［C］.//第十三屆全國巖石動力學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集.2013:399-405.

［3］劉樹佳，張孟喜，吳惠明等.新建盾構(gòu)隧道上穿對既有隧道的變形影響分析［J］.巖土力學(xué)，2013，34（z1）.