盾构下穿浅基础老旧建筑物施工技术

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1、盾构下穿浅基础老旧建筑物施工技术摘要：南京地铁十号线盾构区间隧道下穿浦口区文德西路文峰商厦，此处区间隧道埋深约10-12m，地质条件复杂，为上软下硬的复合地层，土层扰动后易引起地面沉降，而文峰商厦为浅基础，建于上世纪80年代，结构整体性较差，盾构下穿存在较大施工风险。通过论述盾构下穿文峰商厦的施工工艺，针对此房屋特点和地质情况，提出了在复合地层下盾构机下穿浅基础老旧建筑物施工应解决的关键问题。关键词：地铁；盾构施工；沉降控制；地基加固1.工程概况南京地铁十号线城西路站〜凤凰大街站区间长1403.2m,位于宁乌公路和文德西路下方，设联络通道2处

2、，1处兼作废水泵房。区间埋深9〜17m，下穿城南河、西门桥，文峰商厦等建（构）筑物。文峰商厦建于1985年，4层砖混结构，现有资料无法明确其房屋基础形式，根据房屋所有人介绍为浅基础，经文峰商厦西南角进行探槽开挖后证实结构确为80cm高砖砌体基础。房屋南侧边线位于盾构右线隧道正上方，沿右线隧道K20+357〜K20+395布置，隧道埋深10〜12m，隧道与房屋位置如图1所示。房屋基础至隧道拱顶主要为粉质粘土层，掘进断面主要为粉质粘土层及卵砾石层，地质条件差。根据地质勘察报告，盾构机下穿文峰商厦将要穿过④-2b2粉质粘土层、④-3b1-2粉质粘土

3、层、④-4e-2粉质粘土混卵極石，其中④-4e-2卵砾石含量大于50%，直径约为3〜10cm，少量15〜20cm以石英岩、石英砂岩为主，主要为石英质，由可塑状粉质粘土及中密中细沙填充，内含承压水。1.盾构下穿建构筑物的技术准备工作(1)在施工前对建构筑物、管线进行充分调查。收集有关资料，包括建构筑物的设计图纸、竣工图进行研宄分析，并对建构筑物进行实地调查分析，必要时实施探槽调查的方法。(2)经过调查后应明确建构筑物的位置、结构形式及尺寸、何种基础、建筑年代、老化程度、使用状态、产权归属、与盾构隧道的距离及相对位置关系等;对地下管线通过调查应明

4、确管线的功能性质、材质、接口形式、管道输送介质、老化程度、埋深以及产权归属、与盾构隧道的距离及相对位置关系等基本情况。(3)根据地质勘察情况或根据盾构推进过程中的地质变化情况，对建构筑物周边地质进行补充详细勘察，明确地形情况、基础土层结构、各土层土体性质、地下水情况等。(1)根据调查情况，分析建构筑物和管线的变形和应力允许值，确定了房屋及地面单日地面沉降2mm/d，累计沉降23mm为报警控制值。(2)与其他地层相比，在砂卵石地层中，刀具普遍磨损严重，初步判断，一盘滚刀能掘进约200〜400m,本区间部分隧道穿越的地层主要为④-4e-2卵石土地

5、层，盾构机连续掘进、出碴量正常地层不会出现问题，但盾构机一旦停机，在恢复推进或开仓清碴刀盘转动时，地层损失控制困难。因此在盾构即将通过建构筑物前应对刀具进行全部更换并对设备进行全面检修，选定同步注浆浆液的配比和凝固时间，以保证盾构机连续、快速通过，且使盾尾空隙得到及时有效的填充。(3)加强施工过程中建构筑物和土体监测。其中建构筑物监测项目包括沉降监测、倾斜监测和裂缝监测，土体监测项目包括土体变形监测、水位监测等。监测点应提前布置，稳定后在盾构达到一周前开始实施监测工作。在通过建筑物时，专人实行24小时监测，〜4h监测一次。测量结果及时反馈给控

6、制室1.盾构下穿建构筑物时的施工参数选择与控制为确保建构筑物、管线的安全，在盾构掘进施工时应严格对盾构施工参数监测，包括盾构推力、出土量、注浆填充率、注浆压力、盾构姿态等。盾构下穿建构筑物掘进时，盾构施工参数做如下控制：3.1土压力(1)土压力计算土压平衡控制的要点就是维持开挖面稳定，确保土仓内的土压力平衡开挖面的地层土压力和水压力。综合考虑工程地质，埋深及周边环境，土压力设定值P0按浅埋隧道计算。设定土压力值应控制在以下范围内(水压力+主动土压力)根据经验，注浆量取环形间隙理论体积的1.5〜2倍，则每环(1.2m'注浆量Q=5.02〜6.6

7、9m3。进入河床底部后，为防止隧道上浮，注浆量根据隧道覆土厚度的变化及时调整。为保证管片背后间隙的浆液不流失并尽快凝固，应通过调整单液浆配比，尽可能缩短浆液凝固时间、提高结固体强度。(3)二次注浆在同步注浆的同时进行二次注浆，确保填充效果。注浆管片位置盾尾后3〜4环的位置进行二次补浆，注浆压力不超过0.5MPa,注浆点位以在拱顶点位注浆为原则。1.渣土改良技术如何确保盾构机在富水砂卵石地层中顺利掘进，除控制盾构施工的各项参数外，渣土改良的成功与否也至关重要，在下穿文峰商厦之前，通过300米的渣土改良实验，主要包括渣土改良中改良剂的选择、配比及

8、参量的确定，最终使改良出来的渣土具有良好的流塑性、止水性，并且使地面沉降得到有效的控制。盾构掘进初期，掘进过程中采用的是国产泡沫剂+水，开始掘进较正常，但是在卵砾石