| 中铁七局集团第三工程有限公司 陕西西安 710032 摘 要：随着社会的发展，我国水利交通采矿以及城市地下工程等领域发展迅速，科技进步使人们对施工的要求越来越高，盾构施工产生的 安全隐患逐渐显现。本文就针对盾构施工，阐述盾构施工对周围建筑物的安全影响，并对该施工方法中产生的建筑物安全问题提出处理措施，希 望能为工程技术人员提供有益参考。 关键词：盾构施工；建筑物；安全影响；措施 中图分类号：TU71 文献标识码：A 盾构施工法也称TBM（Tunnel Boring Machine）施工法，施工原理是使 用盾构机在地下掘进，在护盾的保护下，在机内安全地进行开挖和衬砌作 业，从而构筑成隧道的施工方法。由稳定开挖面、盾构机挖掘和衬砌三大 部分组成。其基本原则是：尽可能在不扰动围岩的前提下完成施工，从而 最大限度地减少对地基内埋设物和地面建筑物的影响。 一、盾构施工对周围建筑物的安全影响 城市建设和发展离不开盾构施工，盾构施工经过多年的考验，具有一 定的优势，自问世几十年以来，以其安全、高效、环保等优点，已被广泛 用在水利交通采矿等及地下工程领域。但是同时，盾构施工法在也会产生 一定的弊端。盾构近距离穿越建筑物的现象越来越多，应用该施工法会给 周围建筑物带来巨大的安全隐患，例如引起周围地层变形、地面沉降等。 这些现象的出现大部分是由于地基土体的变形引起的，地基土体的改变会 使其支承状态和外力条件发生变化，而支承状态和外力条件的变化就会直 接引起周围建筑的变化，主要影响如下： （一）盾构施工对深基础建筑物的影响 盾构施工对深基础的建筑物的影响主要分为两方面，其一是受基础四 周地层变形而产生的影响，其二是受基础底部土层变形的影响。具体表现 方式为： （1）土体向周边或侧向变形引起桩的侧向变形。 （2）桩周围的土体发生沉降产生的负摩阻力引起桩的附加沉降。 （3）当桩底在隧道上方时，桩底土的性质变化和沉降会导致桩端承载 力的大部分或全部丧失，从而引起桩的沉降现象。 （二）盾构施工对浅基础建筑物的影响 盾构施工对浅基础建筑物的影响也被分为两方面：其一是地表水平变 形对建筑五的影响，其二是地表垂直对建筑物的影响。需要注意的是，本 文针对较浅的基础建筑物四周地层移动的影响不列入考虑范围之内，而仅 仅考虑建筑物基础底部的土层变形产生的影响。 1. 地表水平变形影响 地表的压缩和拉伸统称地表的水平变形，水平变形对建筑物的破坏作 用非常大。地表压缩变形对建筑物的破坏主要表现为使围墙或纵墙产生褶 曲、门窗洞口挤成菱形、屋顶鼓起等。地表拉伸变形则表现为拉伸地表产 生的裂缝，比如薄弱的门窗位置、砖砌体的结合缝处等等。总的来看，建 筑物抵抗压缩的能力远远大于抵抗拉伸的能力。 2. 地表垂直变形的影响 地表垂直变形对建筑物破坏的主要原因是地面的不均匀隆起或沉降。 地面均匀隆起或沉降对于建筑物的影响并不太明显。地表隆起和地表沉降 差值会引起结构构件因剪扭曲受到破坏。地表曲率正负之分，若地表呈正 曲率，则会使建筑物基础的下部受压，上部受拉，两端悬空，导致建筑物 产生倒八字形裂缝。若地表呈负曲率影响，建筑物基础就会像两端受支承 的梁，下部受拉、上部受压，中间悬空，最终使建筑物呈八字形裂缝。 二、减少盾构施工对周围建筑物影响的处理措施 （一）合理地组织施工与步骤，提前预防不当影响 制定合理的施工方法有利于盾构安全通过建筑物且不会对建筑物造成 消极影响。第一步应该明确盾构进行施工时会影响到的范围，然后对该范 围的建筑物进行调研，确定该范围建筑物的尺寸和形状以及使用功能，明 确该建筑物地基的土体特征、基础类型、建造年代、使用情况等等。第二 步，分析出已有建筑物最大的容许变形量，预测施工时对该范围内建筑物 的影响，选择合理的测量计划、盾构机掘进方法等。常用的预测方法有两 种：意识将建筑物和土层作为整体考量的整体分析法。而使将两者分开考 量的隔离法。第三步，按照计划谨慎的开展施工工作，运用仪器对该范围 的建筑物进行定时监测，将施工动态情况与预定容许值进行比较，将得出 结果反馈到施工当中，使整个施工过程都能在安全的前提下进行，尽量减 少对周围建筑的不良影响。 （二）地表扭曲和构筑物变形的处理措施 地表的水平和垂直变形归根结底是由于盾构进行施工时对土体的扰动 引起的。所以，为了减少盾构施工对周围建筑物的影响就必须减小对土体 的扰动。除了采用先进的盾构以外，还可以研制具有多种情况适应能力的 施工参数控制系统，减少盾构施工使对周围土体的扰动。 （1）对盾尾建筑空隙及时注浆，并采用收缩性小、流动性较好、结硬 性好的同步注浆浆液。 （2）盾构推进轴线要尽量和在建建筑的设计轴线保持一致，及时纠正 偏差的轴线，且一次纠偏量应该控制在5mm 以内。 （三）盾构通过建筑物时的处理措施 由于预防措施和施工参数不可能完全满足盾构施工时的安全控制要 求，所以可以在此基础上采取其他工程保护措施，保证建筑物的安全和今 后的正常使用。常用方法如下： 1. 基础托换法 在某些盾构工程中，一般可以将建筑物对桩基的载荷通过托换的方法 转移到新的桩基上去，拆除老旧桩基，增加荷载力。 2. 隔断法 该方法指的是在进行盾构施工时，在周围建筑物附近通过在建筑物 和盾构隧道之间设置隔断墙等方法，达到阻断盾构机掘进时造成的地基 变位等，避免盾构施工时对建筑物产生破坏。隔断体也可以由树根桩、 钢板桩、深层搅拌桩、挖孔桩和地下连续墙等构成，以达到承受地基差 异沉降产生的负摩阻力和侧向土压力，减小建筑物靠盾构隧道侧的土体 变形。 3. 土体加固法 土体加固法指的是包括建筑物地基的加固和隧道周围土体的加固和。 采用土体加固法一般采用喷射搅拌和化学注浆等地基加固方法进行施工。 当建筑周围地面具备土体加固条件时，一般采用从地面进行喷射搅拌和注 浆的方法进行施工。而当建筑周围的地面不具备施工条件时，一般采用洞 内注浆的处理的方式。 4. 建筑物本体加固 顾名思义，建筑本体加固法就是对建筑物本身进行的加固，使建筑物 的结构刚度加强，以达到适应地基土变形而引起建筑物变形的目的。该种 工程措施具有很多种，比如通过加固墙、设置支撑，或是通过加固锚杆 等，在实际操作中要根据建筑物的特点选用合适的方法。 三、结束语 现代城市的建设离不开盾构施工，盾构施工的影响利大于弊，由于盾 构施工的方法限定，其对周围建筑物的影响也是无法避免的，但是只要我 们在施工前做好足够的施工准备和一系列监测工作，在施工过程中根据实 际情况及时调整施工参数，辅以一定的安全处理措施，保证周围建筑物的 安全，就会将盾构施工带来的消极影响降至最低。 参考文献： [1]王占生，王梦恕. 盾构施工对周围建筑物的安全影响及处理措施[J]. 中国安全科学学报，2002，12（2）：45-49. [2]付鹏飞. 盾构施工对周围建筑物的安全影响及处理措施[J]. 城市建设 理论研究（电子版），2013，（29）. [3]李志国. 盾构施工对周围建筑物的安全影响及处理措施[J]. 城市建设 理论研究（电子版），2013，（8）. [4]戴志仁，张心旷. 上海某地铁盾构隧道进出洞地基加固处理[J]. 施工 技术，2008，37（11）：103-105. |
| 在线咨询: |
|
| 联系电话: | 18602588568 |
| 投稿邮箱: | bosslunwen@126.com |
| ★诚信★专业★权威★快速★ | |
