盾構隧道穿越建筑物安全性評估及控制措施

夏英志

（中鐵十九局集團軌道交通工程有限公司，河北石家莊 050000）

1 盾構隧道穿越建筑物的施工方法及流程

（1）應先做好對建筑物及相關管線的調查工作，做好相關施工參數總結，根據實際情況制定好方案布設后開始進行施工。在施工中應做好施工現場的管理工作，對相應的地面預埋注漿管及地面預加固做好步驟劃分。

（2）在通過盾構隧道下穿電力隧道及污水管線，來對管片增設一定的注漿孔、預埋注漿管時應結合實際地質掘進情況，選擇合適時機對隧道周邊一定范圍地層進行注漿加固；對盾構隧道下穿建筑進行布置、注漿量、注漿壓力等注漿參數的設定，要結合現場條件和周邊環境進行一定的試驗確定，并將加固后地層均質性、自穩性、抗壓強度等進行一定的測評，以保證達到合格標準。

（3）盾構隧道側穿建筑物應對施工有影響的建筑物基礎周圍土體進行預注漿加固工藝，使盾構通過后根據監控測量的結果決定是否進行一定的跟蹤注漿，結合現場條件和周邊環境進行一定的試驗確定，加固后的地層應具有良好的均質性、穩定性和抗壓強度。盾構隧道穿越建筑物時，應從穿越角度、位置進行一定的方案預設，選擇建筑與隧道周邊一定范圍進行地層注漿加固。施工流程如圖1所示。

圖1 盾構隧道穿越建筑物施工流程

2 盾構隧道穿越建筑物的安全性影響評估

（1）了解所穿建筑的結構工藝及所建年代，對所用設備質量進行檢驗，結合當地區域環境對周邊地層壓力進行測試記錄。

（2）確定注漿工藝及注漿參數的設定，注意盾構機在推進過程中，除排除動身斷面土體外，還應對土體損失，如超挖、糾偏等運動通過同步注漿以獲得平衡補償，在推進過程中要做好對注漿量的控制。

（3）保證所穿越建筑的穩定，在不良地質應采用二次打孔注漿的方法來達到預期加固目標，使所穿越建筑物安全性得以提升。

（4）做好盾構姿態的控制，目前盾構隧道穿越建筑物時會造成盾體上方地表沉降等，而嚴重影響隧道的成形質量，因此應做好對盾構姿態的控制，使盾構掘進過程中線形情況按一定距離更換檢測站，使盾構隧道在不會遭受外部因素影響的前提下得以正常進行。

（5）對施工監控檢查巡視的不重視是影響盾構速調穿建筑物安全性能評估的關鍵。在穿越過程中，相關人員忽視了對地標建筑的巡視，如對出現裂縫、灰餅開裂等情況的忽視，都對盾構隧道穿越建筑物安全性能造成了實質性的不良影響。

（6）對盾構隧道穿越建筑安全性能影響評估，應秉持時刻檢測預警的程序設定，做到施工過程中分區、分級、分階段的原則進行監控，按照變化速率做好對應的預案標準建立等工作。當建筑及工程出現檢測數值異常時，應通過檢查基準點、控制點、測點是否存在松動或破壞，進行第一時間的檢查和解決預案；并對儀器、檢測方法及計算過程經過復測與第三方檢測校核無誤后，再做出對應的安全性能評估工作。

3 盾構隧道穿越建筑物安全性分析

（1）盾構隧道對下穿建筑進行安全性風險測評，應先以盾構隧道結構與建筑樁基最小靜距2.5 m進行，通過管片配筋適當加強所穿越建筑以及對地面袖閥管進行一定的注漿加固，將建筑樁基基礎的沉降差控制在30 mm內，以此確保所穿越建筑的安全性。

（2）盾構區間隧道下穿電力隧道時，應做到隧道結構豎向靜距0.59 m，利用管片配筋做適當的加強作業對電力隧道修筑時，預留地鐵下穿條件，控制盾構及相關掘進參數，其中累計沉降值應控制在（10～30）mm，沉降變化速率2 mm/d，差異沉降在0.25%Lg(Lg管節長度)。

（3）在盾構隧道側穿建筑物時應將區間結構與筏板基礎底豎向距離控制在5 m，水平最小距離＜7.5 m，利用管片配筋做適當的加強作業，將洞內管片注漿孔注漿加固，調試好盾構機相關掘進參數，累計沉降應控制在（10～30）mm，沉降變化速率控制在2 mm/d，差異沉降仍控制在0.25%Lg。

（4）對下穿立交隧道時，應對區間結構與立交隧道圍護樁進行靜距2.5 m的設定，通過管片配筋進行加強措施，將洞內管片注漿孔注漿加固，控制好盾構機相關掘進參數，對主干道檢測數據控制值可按沉降累計控制值（10～20）mm進行對應標準控制，變化速率為3 mm/d。以上即關于盾構隧道所穿越建筑物安全性分析。其中控制盾構掘進，調整土量或設定涂料調整推進使盾構掘進土壓平衡控制程序，如圖2所示。

圖2 盾構掘進土壓平衡控制程序

4 盾構隧道穿越建筑物控制措施

（1）組織管理措施，成立以項目經理為主導的盾構隧道穿越建筑物領導小組，對所穿建筑物進行全面的管控，在進行正式穿越作業時，嚴格按照臨高現場帶班制度、施工參數會簽制度及檢測結果會簽制度進行。每天早上7:30分召開施工現場及軌道公司相關監管部、監理及第三地方檢測單位工作碰頭會，將每天施工情況和檢測結果進行詳細總結與分析，在確保所穿越工程達到全方位監管下，對所發生的任何意外情況能夠做到第一時間的預案處理，保證施工質量，避免施工進度受阻的狀況發生。

（2）做好人員配備。施工過程中應配備經驗豐富的管理、技術、操作、現場施工和特種作業人員，在穿越過程中由項目總工程師負責，并做好施工技術管理和工序組織安排；在穿越建筑物前對所有管理、施工及操作人員做好標準規范和安全培訓等工作，確保每一道工序都有對應實施流程和設計控制要點，將溝通和匯報程序進行框架劃分，對施工平面圖、檢測平面圖以及地址縱斷面圖均應做好記錄檢測，將值班通訊錄在操作室與監控室內張貼并進行工作跟進檢查。

（3）做好物資保障工作。在穿越建筑物施工前和施工中，要對所需物資設備進行全面盤點和及時補充，確保管片、注漿材料、機械設備、領料配件滿足在穿越期間的需求。同時還應做好應急搶險物資的儲備工作，將這類物資進行單獨存放，保證發生險情時能在第一時間起用。

（4）做好通信工作，確保信息通暢。需配備程控電話，在盾構井口、電車上配備電臺等，以確保隧道內外能隨時取得聯系，同時還應做好盾構井口視頻數據的連接，使各項推進參數及施工組織在24 h內得到監控與管理，確保盾構隧道所穿建筑的全面控制，使意外事故發生幾率進一步得到減低。

（5）建立應急組織及體系程序。應急組織流程如圖3所示。

圖3 應急組織流程

5 結語

對盾構隧道穿越建筑物進行安全性影響評估及建立控制措施，是為完善和提升盾構隧道整體工程的全面管理體系與水平。從實際出發結合相關理論知識及法律法規政策制定對應的計劃流程方案，是保障地鐵隧道工程質量的關鍵，也對加強和提升我國建筑交通行業的發展有著至關重要的作用。

［1］辛永波.成都地鐵盾構機穿越建筑物注漿施工技術［J］.都市快軌交通，2012，25（1）：6-8.

［2］王占生,王夢恕.盾構施工對周圍建筑物的安全影響及處理措施［J］.中國安全科學學報，2002，12（2）：45-49.