复合地层中盾构下穿建筑物施工技术.pdf

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1、轨道交通与地下工程器TrackTraffic&UndergroundEngineering复合地层中盾构下穿建筑物施工技术郝祖来(深圳市市政工程总公司隧道公司，广东深圳518000)摘要：为解决花岗岩复合地层预注浆加固效果差，且在地下水丰富地段由于发生喷涌、超排，导致盾构掘进困难、增加换刀风险及地面沉陷、建筑物开裂等问题，通过采取地面预注浆加同、深孑L跟踪注浆、填仓换刀等辅助施工技术措施，确保盾构通过花岗岩复合地层时上方建筑物的安全。关键词：盾构；花岗岩复合地层；下穿：沉降控制；老旧建筑物中图分类号：U455．43文献标志码：B文章编号：1009—7767(2016

2、)05-0075—05ShieldTunnelingTechnologyinCompositeStratumundertheExistingBuildings随着轨道交通线网密度不断增加．新建隧道不可避免地需要下穿大量建筑物．当线路穿越老城区时，由于建筑物老旧、基础埋深较浅，如何保证建筑物的安全成为施工中的重难点。文献[1】介绍了隧道穿越地质情况多变的复合地层时，通过采取建筑物及地层主动注浆及跟踪注浆、沉降监测、掘进参数优化、渣土改良、同步注浆及二次注浆控制、地质探测等多种技术手段，实现了盾构掘进过程中建筑物的安全；文献[2]针对某房屋特点和地质情况．提出了在复合地

3、层下盾构下穿老旧建筑物施工中应解决的关键问题；文献[3]介绍了由于花岗岩、混合岩残积层、全风化层及强风化层具有“未扰动前比较致密．承载力较高；扰动后强度迅速降低，遇水后软化、崩解，自稳性差”的特性，导致地层预注浆加固浆液难以注人，加固效果差。综上可知，花岗岩复合地层预注浆加固效果差．在地下水丰富地段会不可避免地产生喷涌、超排等问题。笔者以深圳地铁9号线香梅站一景田站区间隧道工程为背景，主要介绍了盾构在花岗岩复合地层中安全下穿建筑物的施工过程，通过采取预注浆加固、深孔跟踪注浆及填仓换刀等辅助施工技术措施．确保沉降满足施工规范及设计要求。1工程概况香梅站一景田站区间左线

4、长度为1023m，右线长度为l050m。区间总长度为2073m．曲线半径分别为400m和360m，左右线间距为13．0～15．2m，隧道顶埋深为12．0～24．2m。隧道两端采用盾构法施工，中间采用矿山法施工初支+盾构空推拼装管片的组合工法。其中左线ZDK9+706．621--ZDK9+846．100段，右线YDK9+717．241一YDK9+881．300段．由原设计的矿山法施工变更为盾构法施工。设计变更段周边环境复杂，盾构需下穿老旧建筑物香蜜新村l栋，香蜜新村东区l栋、2栋，建筑物为浅埋条形基础，如图l所示。设计变更段隧道埋深16．73～22．39m．地质剖面图

5、如图2所示。施工区间地质情况如下：①。素填土层，⑥。可塑状残积砾质砂层，⑥：硬塑状残积砾质黏土层，2016{t$5期(9一)第34卷瘩荭鼓木75器轨道交通与地下工程TrackTraffic＆UndergroundEngineering⑩。全风化花岗岩层，⑥：强风化花岗岩层，⑩，中风化花岗岩层，⑩4微风化花岗岩层。盾构掘进时主要穿越⑥。、⑩：、⑩，、⑥。全一微风化花岗岩，为上软下硬的复合地层。忽蓁i霪赛簧一熊糍戮2工程重难点1)刀具磨损严重且换刀困难【41。隧道下半断面花岗岩完整性好，强度高达127MPa。导致刀具磨损严重．且上半断面全一强风化花岗岩遇水后软化、崩解，

6、自稳性差，给换刀工作带来极大的困难及风险。2)地面沉降难以控制，易造成地面塌陷、建筑物开裂损坏【4】。盾构下穿香蜜新村区间的地质条件复杂，左、右线上软下硬复合地层长度为303．6381TI，地下水丰富。由于全一强风化花岗岩遇水易崩塌，弱风化花岗岩岩石强度最大值达127MPa，导致盾构掘进速度慢。每环掘进时间长，容易喷涌、超排，易形成地层空洞，地面沉降难以控制，地面建筑物因沉降差异过大而开裂。3矿山法变更为盾构法的施工可行性评估3．1矿山法下穿建筑物安全评价前期采用矿山法施工下穿2栋建筑物，自由落锤打入灌注桩时，地面采取袖阀管预注浆加固桩基底部，洞内采用超前小导管注浆

7、、WSS深孑L注浆，但由于强风化花岗混合岩在扰动前比较致密．预注浆效果差，受开挖扰动影响围岩强度迅速降低，遇水后软化、崩解，建筑物沉降难以控制。76辛荭投术2016No．5(Sep．)V01．34有线矿山法变更为盾构浚监测反馈数据显示沉降超限，变形缝处墙体开裂，导致后期建筑物维修及赔偿费用额外增加．维稳压力加大。3．2隧道贯通工期安排矿山法大里程已经开挖到与盾构法施工交界里程，小里程左线剩余150in，右线剩余180m。受地质条件、洞内注浆加固等因素影响，矿山法隧道每月开挖进尺为30m。左线开挖完成时间为2015年1月3013，右线开挖完成时间为2015年3月1