复杂地层中盾构穿越8层住宅楼关键施工技术

《复杂地层中盾构穿越8层住宅楼关键施工技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、复杂地层中盾构穿越8层住宅楼关键施工技术王少鹏冯宏朝摘要近年来，随着我国城市化建设的快速发展，城市地铁工程建设越来越多，由于考虑车站选择，盾构隧道线路常存在下穿既有建筑物的特殊情况，当地质条件恶劣或建筑物结构难以满足施工要求时，一般设计采用人员临迁或建筑物拆迁来降低施工风险。本文依托深圳地铁七号线（福民站～皇岗口岸区间右线）的盾构在上软下硬复杂地层中穿越8层住宅楼段施工，详细介绍了盾构在施工过程中采取的各项技术措施，安全穿越住宅楼，为类似工程施工提供借鉴经验。关键词复杂地层盾构住宅楼施工技术1工程简介深圳地铁7号线7304-1标福民站至皇岗口岸站区间位

2、于深圳市福田区，区间左线全长675.684m,右线全长672.305m。区间在右线DK18+678.0～DK18+788.0和左线DK18+710.0～DK18+770.0段,下穿福民新村20#、21#、22#和23#住宅楼，其中右线下穿20#、22#，侧穿21#、23#住宅楼，左线下穿21#、22#，侧穿20#住宅楼，福民新村4栋房屋与隧道平面关系，区间隧道埋深在19.8～23.6m之间，区间平面位置如图1-1。穿越建筑物段线路平面最小曲线半径为400m，坡度为24.36‰，采用复合式土压平衡盾构机进行施工。图1-1房屋与隧道平面图四栋房屋基础均为自

3、由落锤打入式灌注桩，桩长16m，桩尖位于圆砾土层，单桩容许承载力为60吨，完成桩径为480mm，桩顶插筋用6Φ14，埋入桩内长度11500mm，外露长度560mm，桩顶设有承台。福民新村四栋房屋与隧道断面位系如图1-2～图1-5。2工程地质与水文本区间范围内上覆第四系人工堆积层（Q4ml）、海积层（Q4m）、冲洪积层（Q4al+pl及Q3al+pl）、残积层（Qel），下伏燕山期花岗岩（γ53）。下穿福民新村四栋房屋位置及房屋基础地质情况如图2-1：图2-1隧道下穿建筑位置地质断面图该段盾构掘进掌子面地层主要为微风化花岗岩、强风化花岗岩、砾砂、砾质粘性

4、土，隧道以上覆土层由上至下依次为5.10～6.25m素填土，3.20～5.30m淤泥质黏土、3.20～4.30m中砂层、2.40～7.20m砾砂层。穿越地层的岩石特性如下：（1）素填土：褐黄、褐红、青灰等色，稍湿，松散～稍密。主要成份为黏性土，混砂砾，局部夹碎块石，碎石粒径2～100mm。（2）淤泥质粘土：淤泥质黏土：灰黑、深灰色，饱和，流塑，味臭，主要成分为黏性土，含少量贝壳、细砂及有机质。（3）中砂：灰白、深灰色，饱和，松散状态，级配不良，主要成分为石英，含少量有机质。（4）淤泥质黏土：深灰、灰黑色，饱和，软塑，含腐殖质，局部夹有腐木及植物根系，具

5、异味，易污手及黏手。（5）砾砂：浅灰、灰白色，饱和，稍密～中密状态，级配良好，主要成分为石英，局部含黏性土。（6）砾质黏性土：褐红、褐黄、灰白色，可塑～硬塑。由粗粒花岗岩风化残积形成。（7）强风化花岗岩：褐黄、褐红色，岩体呈砂土状，局部呈砂土状夹块状，碎块手可掰断。（8）中等风化花岗岩：浅肉红、灰白等色，岩体呈碎块～块状，节理裂隙发育。岩芯较破碎，岩石质量等级为Ⅴ级。根据临时场地试验资料，岩石饱和单轴抗压强度最小值为7.1MPa，最大值为65MPa，平均值为27.3MPa。（9）微风化花岗岩：浅肉红、灰白等色，岩体呈碎块、块状、巨块状，节理裂隙发育。岩

6、芯较破碎，岩石质量等级为Ⅳ级。岩石饱和单轴抗压强度最小值为22.4MPa，最大值为140MPa，平均值为68.3MPa。深圳市的气候属亚热带季风气候，热量丰富，日照时间长，雨量充沛。地下水含量丰富，按赋存条件主要为孔隙水及基岩裂隙水。地下水位位于隧道以上19.1～21.30m处。3施工重难点分析3.1控制沉降，确保建筑物安全是的重点也是难点住宅楼为八层框架结构，建筑物荷载较大，沉降变形控制尤为重要。在盾构下穿过程中，势必引起对隧道上部富水粗砂层和砾石层的扰动、水位下降，造造成地表出现不均匀沉降的现象，进一步加剧桩基及上部结构的沉降或引起上部建筑物结构损

7、伤。3.2设定适当掘进参数和刀具磨损管理是核心也是难点线路穿越福民新村四栋房屋范围洞身地层从上到下主要为粗砂和砾石（厚1～3m不等）、强风化花岗岩（厚0～4m不等）、中风化花岗岩和微风化花岗岩（厚0～4m不等），属于上软下硬的复合地层，且桩基距离隧道上部距离较近，盾构掘进过程中将加剧刀具磨损，缩短刀具使用寿命。如何进行合理设定的盾构掘进参数，保护好刀盘、刀具，防止发生非正常磨损。3.3预防结泥饼是本工程的重点在穿越福民新村八层住宅楼时，盾构机须在<5～10>粗砂、<5～12>砾石、<8>强～微风化地层中掘进，该地层水崩解后粘性大，刀盘、土仓容易产生泥饼

8、，从而导致无法掘进，需开仓处理。开仓期间容易引起地层失水、沉降，楼房裂缝及沉降加大。因此，盾构