盾構(gòu)下穿建筑物專項施工方案

盾構(gòu)隧道下穿建筑物專項方案一、編制依據(jù)1、珠江三角洲城際快速軌道交通廣州至佛山段工程18標(biāo)南洲站～瀝滘站區(qū)間平縱斷面及洞門設(shè)計布置圖；2、珠江三角洲城際快速軌道交通廣州至佛山段18標(biāo)工程南洲站～中間風(fēng)井建筑物調(diào)查報告；3、珠江三角洲城際快速軌道交通廣州至佛山段18標(biāo)工程南洲站～中間風(fēng)井區(qū)間盾構(gòu)推進(jìn)監(jiān)測方案；4、《地下鐵道工程施工及驗收規(guī)范》(GB50299-1999)(2003年版)；5、《盾構(gòu)法隧道施工與驗收規(guī)范》(GB50446-2008)6、《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB50007-2011)二、工程概況工程簡介珠江三角洲城際快速軌道交通廣州至佛山段南洲站～瀝滘站區(qū)間(簡稱“南瀝區(qū)間”)位于廣州市海珠區(qū)。本次設(shè)計起點為南洲站，終點為瀝滘站。根據(jù)廣東廣佛軌道交通有限公司穗鐵廣佛建會【2012】68號會議紀(jì)要，盾構(gòu)從南洲站始發(fā)，中間風(fēng)井吊出；再根據(jù)拆遷情況而實施從瀝滘站始發(fā)，中間風(fēng)井吊出。起點為南洲客運站、向東南方延伸，途經(jīng)南環(huán)立交、瀝滘水道，進(jìn)入瀝滘村。區(qū)間沿線地形平坦，地面高程為7.87～10.32m，瀝滘村沿線密布建筑物群。盾構(gòu)區(qū)間上方主要有南環(huán)高速公路等構(gòu)筑物；沿線兩邊主要有南洲大酒店(A7)、大

量居民房等建筑物。工程由兩臺Φ6250海瑞克復(fù)合式土壓平衡盾構(gòu)機進(jìn)行施工。先后施工上行線和下行線隧道，盾構(gòu)從南洲站東端頭下井始發(fā)，掘進(jìn)至中間風(fēng)井吊出。本區(qū)間隧道由上、下行線兩條隧道構(gòu)成，區(qū)間最大覆土厚約32.2米，最小覆土9.5米。區(qū)間最小曲線半徑為350米，線間距約12.5米。線路縱坡設(shè)計為雙向坡，最大坡度為29‰。本區(qū)間穿越海珠區(qū)南洲街三滘經(jīng)濟社、南洲二手車市場，穿越土層主要為<3-1>沖洪積層—砂層、<3-2>沖洪積層—砂層、<4-1>沖洪積層—粉質(zhì)粘土、<4-2>河湖相沉積層—淤泥質(zhì)土、<5-1>可塑狀殘積層—粉質(zhì)粘土、<5-2>硬塑狀殘積層—粉質(zhì)粘土、<6>巖石全風(fēng)化帶、<7>巖石強風(fēng)化帶、<8>巖石中風(fēng)化帶、<9>巖石微風(fēng)化帶。土層特征區(qū)間隧道通過的地層主要由<3-1>、<3-2>、<4-1>、<4-2>、<5-1>、<5-2>、<6>、<7>、<8>、<9>等組成，地質(zhì)條件復(fù)雜、坡度大、所經(jīng)過建構(gòu)筑物種類多，施工難度大（見圖2-1）。場地地層分場地地層分布自上而下詳細(xì)描述如下：圖2-1個別土層再細(xì)分亞層根據(jù)詳勘資料，結(jié)合區(qū)間地質(zhì)縱斷面，共劃分為9個巖土層，自上而下依次為：個別土層再細(xì)分亞層(1)人工填土層(Q4ml)雜填土、素填土：雜色、棕紅色、黃綠色、灰褐色、灰白色，松散 -稍密，濕-稍濕。素填土的組成物主要為人工堆積的粉質(zhì)粘土和中細(xì)砂碎石墊層；雜填土混雜瓦片、磚塊和混凝土碎塊等建筑垃圾，0.0～0.3m多為砼、瀝青路面，以下多為粘性土，局部耕植土。本區(qū)間內(nèi)普遍分布。厚度0.20～8.90m,平均厚度2.43m。在圖、表上的代號均為“〈1〉”。(2)全新統(tǒng)海相沖積層<2-1>淤泥或淤泥質(zhì)土(Q4mc)灰、深灰色，軟塑～流塑，粘性強，滑膩，沾手，難成形，略具臭味，含朽木及貝殼，局部含粉細(xì)砂及夾薄層粉細(xì)砂。厚度0.40～7.80m，平均厚約3.03m。主要分布于珠江兩岸人工填土下，為特殊地質(zhì)。在圖、表上的代號均為“〈2-1〉”。<2-2>淤泥質(zhì)砂(Q4mc)深灰色，以粉細(xì)砂為主，局部為中砂，含約20~30%淤泥或淤泥質(zhì)成分，松散、飽水，有泌水現(xiàn)象，局部地段為淤泥與淤泥質(zhì)砂互層狀分布。厚度 0.30～4.20m,平均厚度2.04m。沿線普遍分布于淤泥質(zhì)土下部，為特殊地質(zhì)。在圖、表上的代號均為“〈2-2〉”。(3)上更新統(tǒng)沖-洪積層(Q3al+pl)〈3-2〉層沖積-洪積中粗砂層(Q3al+pl)：由沖積、洪積作用而形成，主要為中砂，其次為細(xì)砂、粗砂、礫砂，灰白色、灰色、淺黃色，松散～中密，飽和，局部含礫石，含粘粒，顆徑較均勻，級配差。分布不連續(xù)，多與沖洪積土層呈現(xiàn)相間分布。厚 0.70～12.80m,平均厚度5.23m。在圖、表上的代號均為“〈3-2〉”。(4)河湖相沉積土層(Q3al)4-1〉粉質(zhì)粘土：黃褐色、棕紅色、灰白色，可塑，局部硬塑。沖積 -洪積而成，以粘為主，質(zhì)較純，為中等壓縮性土層。局部含礫砂。在局部為稍密狀粉土。本區(qū)間內(nèi)普遍分布。厚度為0.35～6.40m，平均厚度2.66m。在圖、表上的代號均為“〈4-1〉”。〈4-2〉淤泥質(zhì)土：灰黑色、深灰色，軟塑-流塑，飽和。河湖相沉積，含腐植物（有機質(zhì)、朽木），味臭。以粉粘粒為主，質(zhì)較純，局部含少量細(xì)、中砂，間夾薄層中細(xì)砂。干燥收縮，在本區(qū)間內(nèi)呈透鏡體狀分布。厚度為0.50～4.10m，平均厚度2.42。在圖、表上的代號均為“〈4-2〉”。（5）殘積土層（Qel）由礫巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、粉砂巖殘積作用而形成的粉質(zhì)粘土、粉土組成；粉質(zhì)粘土以粘粒為主，粘性較強；粉土以砂粒為主；棕紅色，濕～稍濕；含礫石、中砂、細(xì)砂，根據(jù)粉質(zhì)粘土的塑性狀態(tài)和粉土的密實度，分為〈5-1〉和〈5-2〉二個亞層?！?-1〉可塑狀態(tài)的粉質(zhì)粘土以及呈稍密狀的粉土：棕紅色，以粘粒為主，含較多粉細(xì)砂及少量亞圓狀的中粗砂、礫石。厚度0.70～6.70m,平均厚度3.05m。在圖、表上的代號均為“〈5-1〉”?！?-2〉硬塑～堅硬狀態(tài)的粉質(zhì)粘土以及呈中密～密實狀的粉土：棕紅色 ,以粘粒為主，含較多粉細(xì)砂及亞圓狀的少量中粗砂、礫石，偶夾全風(fēng)化或強風(fēng)化巖塊，厚度0.30～9.40m,平均厚度2.61m。在圖、表上的代號均為“〈5-2〉”。（6）巖石全風(fēng)化帶〈6〉全風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖、礫巖：棕紅色、深紅色；巖石已風(fēng)化成土柱狀或土塊狀，呈堅硬狀；巖石組織結(jié)構(gòu)已基本破壞，但結(jié)構(gòu)尚可辨認(rèn)；巖石碎屑物主要為泥質(zhì)、粉砂質(zhì)，局部夾強風(fēng)化巖塊。巖石全風(fēng)化帶在可挖性方面屬于土層。區(qū)間呈帶狀分布，厚度0.70～14.10m,平均厚度3.05m。在圖、表上的代號均為“〈6〉”。7）巖石強風(fēng)化帶〈7〉強風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖、礫巖：棕紅色或褐紅色，巖石組織結(jié)構(gòu)已大部分破壞，但原巖結(jié)構(gòu)尚可清新辨認(rèn)，礦物成分已顯著變化；風(fēng)化裂隙很發(fā)育，巖體破碎；泥質(zhì)膠結(jié)為主，巖芯破碎，呈半巖半土狀，局部呈短柱狀及碎塊狀；巖質(zhì)軟，錘擊聲沉；夾全風(fēng)化、中風(fēng)化或微風(fēng)化薄層。厚度0.50～16.00m,平均厚度3.83m。在圖、表上的代號均為“〈7〉”。（8）巖石中風(fēng)化帶〈8〉主要為棕紅色或褐紅的泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖、含礫中粗砂巖及粉砂質(zhì)泥巖、青灰色的泥灰?guī)r：礫狀、粉粒狀結(jié)構(gòu)，中厚層狀構(gòu)造；巖石組織結(jié)構(gòu)部分破壞，礦物成分基本未變化，見裂隙多被方解石脈充填膠結(jié)；泥質(zhì)、鈣質(zhì)膠結(jié)，膠結(jié)一般，礫巖礫石成分以砂巖及灰?guī)r為主，呈次棱角狀，巖芯較完整，以短柱狀-塊狀為主；巖質(zhì)稍硬；巖石完整性指標(biāo)（RQD）一般70%。該層強風(fēng)化及微風(fēng)化夾層較多。厚度0.40～11.30m,平均厚度2.74m，巖石天然單軸抗壓強度：粉砂巖fc=3.43～20.29MPa。在圖、表上的代號均為“〈8〉”。（9）巖石微風(fēng)化帶〈9〉要為棕紅色或褐紅的泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖、含礫中粗砂巖及粉砂質(zhì)泥巖、青灰色的泥灰?guī)r：，礫狀、粉粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造；巖石組織結(jié)構(gòu)基本未變化，見少量風(fēng)化裂隙，被灰白色方解石脈充填膠結(jié)；礫巖中礫石成分以砂巖及灰?guī)r為主，呈亞圓 -次棱角狀，鐵質(zhì)、鈣質(zhì)膠結(jié)為主，膠結(jié)良好，巖芯完整，以長柱狀為主 （節(jié)長10-30cm，部分可達(dá)35～100cm）；巖質(zhì)致密、堅硬，錘擊聲響；微風(fēng)化巖層局部夾強、中風(fēng)化巖層。巖石完整性指標(biāo)（RQD）為90%。厚度0.60～13.50m,平均厚度4.40m，巖石天然單軸抗壓強度：粉砂巖fc=8.52～58.52MPa、泥巖及泥灰?guī)rfc=12.76～23.46MPa。在圖、表上代號為〈9〉水文地質(zhì)條件本區(qū)段的地下水補給來源主要是大氣降水，強～中風(fēng)化基巖裂隙水，也主要靠大氣降水通過土層的滲流補給，補給多少除與季節(jié)的變化有關(guān)外，也與基巖的裂隙發(fā)育程度及其連通性有關(guān)。鉆孔穩(wěn)定水位埋深為0.70m～4.50m，平均埋深為2.60m；標(biāo)高為2.96m～7.38m。根據(jù)隧道洞身設(shè)計的位置，圍巖所穿過的<3-1>、<3-2>、<4-1>、<4-2>、<5-1>、<5-2>、<6>、<7>、<8>九個巖土層中的<4-1>、<4-2>、<5-1>、<5-2>、<6>為弱~微透水層，巖體中基本無水，可視為相對隔水層，<3-1>、<3-2>是沖洪積成因的中細(xì)砂層為透水層，滲透強，為主要含水層。<7>，<8>是基巖強風(fēng)化、中等風(fēng)化帶，巖性為泥質(zhì)粉砂巖，粉砂質(zhì)泥巖，透水性差，僅裂隙中含少量裂隙水，為弱含水層，K=0.13～1.50m/d，可視為相對含水層。由于本段砂層較厚，連通好，且和地表水水力聯(lián)系密切，富水性強。在隧道開挖過程中，由于承壓水頭的降低，砂層水有可能形成對基巖含水層的越流補給，在隧道施工時應(yīng)給予重視。本場地的環(huán)境類別為Ⅱ類，地下水對混凝土結(jié)構(gòu)具侵蝕性CO2弱腐蝕，對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋具中等腐蝕性，對鋼結(jié)構(gòu)具中腐蝕性。三、穿越建（構(gòu)）筑物概況

區(qū)間下穿區(qū)間下穿海珠區(qū)南洲街三滘經(jīng)濟社、南洲二手車市場關(guān)系平面圖（圖3-1）南洲站至中間風(fēng)井盾構(gòu)區(qū)間施工由南洲站開始始發(fā)，經(jīng)海珠客運站門前工業(yè)大道馬路、南洲二手車市場、三窖河、南環(huán)立交，再到中間風(fēng)井；南洲站至中間風(fēng)井盾構(gòu)區(qū)間沿線建（構(gòu)）筑物共9個（包括8棟房屋和1個南環(huán)立交）。見附表1。穿越前技術(shù)準(zhǔn)備工作1、在施工前對沿線盾構(gòu)施工影響范圍內(nèi)的建筑物進(jìn)行全面調(diào)查，收集相關(guān)資料，列出需重點保護的對象名稱及反映其所處里程、地面位置、類型、結(jié)構(gòu)等詳細(xì)參數(shù)的清單。針對需要重點保護建（構(gòu)）筑物，提前作出預(yù)案，并準(zhǔn)備相應(yīng)材料設(shè)備。2、根據(jù)地質(zhì)勘察情況或盾構(gòu)推進(jìn)過程中的地質(zhì)變化情況，對建筑物周邊地質(zhì)進(jìn)行補充詳細(xì)勘察，明確地形情況、基礎(chǔ)土層結(jié)構(gòu)、各土層土體性質(zhì)、地下水情況等。3、加強施工過程中建筑物和土體監(jiān)測。按其沉降要求做全面的統(tǒng)計，并計算出沉降預(yù)警值、允許最大沉降量和不均勻沉降要求，為以后施工提供指導(dǎo)。4、為了使盾構(gòu)安全、順利下穿建筑物，將始發(fā)后的100環(huán)列為試驗段，在試驗段階段，對盾構(gòu)的各個工藝流程和施工參數(shù)，尤其是注漿工藝進(jìn)行24h監(jiān)控，及時記錄實際發(fā)生的各項數(shù)據(jù)。通過對試驗段推進(jìn)參數(shù)的試驗和分析，為盾構(gòu)安全、順利的下穿建筑物提供切實可行的技術(shù)參數(shù)和措施。5、針對需要重點保護建（構(gòu)）筑物，提前作出預(yù)案，并準(zhǔn)備相應(yīng)材料設(shè)備盾構(gòu)下穿建筑物施工措施1、盾構(gòu)推進(jìn)和地層變形的控制本工程采用土壓平衡式盾構(gòu)掘進(jìn)機，其利用壓力倉內(nèi)的土壓力來平衡開挖面的土體，從而達(dá)到對盾構(gòu)正前方開挖面支護的目的。平衡壓力的設(shè)定是土壓平衡式盾構(gòu)施工的關(guān)鍵，維持和調(diào)整設(shè)定的壓力值又是盾構(gòu)推進(jìn)操作中的重要環(huán)節(jié)，這里面包含著推力、推進(jìn)速度和出土量的三者互相關(guān)系，對盾構(gòu)施工軸線和地層變形量的控制起主導(dǎo)作用，所以在盾構(gòu)施工中要根據(jù)不同土質(zhì)和覆土厚度、地面建筑物，配合監(jiān)測信息的分析，及時調(diào)整平衡壓力值的設(shè)定。同時要求推進(jìn)中盾構(gòu)姿態(tài)保持相對的平穩(wěn)，控制每次糾偏量不過大，減少對土體的擾動，并為管片拼裝創(chuàng)造良好的條件。同時根據(jù)推力、推進(jìn)速度、出土量和地層變形的監(jiān)測數(shù)據(jù)，及時調(diào)整注漿量，從而將軸線和地層變形控制在允許的范圍內(nèi)。2、主要參數(shù)設(shè)定、合理設(shè)置土壓力，防止超挖在盾構(gòu)推進(jìn)的過程中，根據(jù)理論計算、前期掘進(jìn)數(shù)據(jù)和監(jiān)測數(shù)據(jù)及時調(diào)整土壓力值，從而科學(xué)合理的設(shè)置土壓力值及相宜的推力、推進(jìn)速度等參數(shù)，防止超挖，以減少對土體的擾動。正面平衡壓力：P＝k0hP：平衡壓力(包括地下水)：土體的平均重度(KN/m3)h：隧道埋深(m)k0：土的側(cè)向靜止平衡壓力系數(shù)擬定掘進(jìn)參數(shù)序建筑物名稱頂部推同掘進(jìn)刀盤開挖面

號土壓力bar力t步注漿m3速度mm轉(zhuǎn)速rpm地質(zhì)南洲壹號飯120-3<7>、1店1.8500701.4<8>、<9>二手車市場120-3<7>、2F棟1.9600701.4<8>、<9>二手車市場120-3<7>、3士多1.9600701.4<8>、<9>永勝服務(wù)有110-2<8>、4限公司0700701.8<9>A15專營面110-25包車0700702.0<9>二手車市場110-2<8>、6B棟0700701.8<9>洛溪橋加油120-3<7>、7站2.1600701.4<8>臨建房120-3<7>、82.3600701.4<8>南環(huán)高速公110-29路立交橋0700702.0<9>2）、渣土改良為保證一個正常的工作范圍，減少刀盤的磨損，在掘進(jìn)過程預(yù)先對掌子面土體進(jìn)行改良，通過對刀盤前方土體注入泡沫劑，以減少刀盤的扭矩，降低刀盤的油壓，并使渣土具有適當(dāng)?shù)暮鸵仔?。?）、推進(jìn)速度下穿建（構(gòu)）筑物時保證推進(jìn)速度的恒定、穩(wěn)定，嚴(yán)格控制盾構(gòu)推進(jìn)方向，減少糾偏，特別是大量值糾偏。在下穿建筑物的推進(jìn)過程中，每60cm測量一次盾構(gòu)機的推進(jìn)方向，盡可能減少糾偏，特別是要杜絕大量值糾偏，同時在盾構(gòu)下穿期間，保持勻速推進(jìn)，從而保證盾構(gòu)機平穩(wěn)地下穿建筑物。4）、同步注漿漿液的具體配比如下表：（Kg/m3）漿液配比表水泥（kg）粉煤灰（kg）膨潤土（kg）砂（kg）水（kg）外加劑8024150～710～934460～470按需要根～140～38160據(jù)試驗加入推進(jìn)單環(huán)管片造成的理論建筑空隙為：1.5（6.252－6.02）/4＝3.61（m3）實際的壓注量為每環(huán)管片理論建筑空隙的130％～180％，即每推進(jìn)一環(huán)同步注漿量為4.69～6.5m3，這里取最大值并適當(dāng)增加到7m3。泵送出口處的壓力一般控制在0.3MPa左右，實際施工壓力還應(yīng)視地面沉降進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制。5）、控制好盾構(gòu)姿態(tài)，確保盾尾間隙均勻盾構(gòu)推進(jìn)過程中的同步注漿及二次補漿是控制地面沉降的主要因素，以往的經(jīng)驗顯示，盾構(gòu)推進(jìn)過程中的盾構(gòu)姿態(tài)不好易造成盾尾處漏漿，地面沉降，因此在盾構(gòu)下穿建筑物期間，確保盾構(gòu)推進(jìn)軸線與設(shè)計軸線相吻合，盾尾四周間隙均勻。另外通過加大盾尾油脂壓注量來防止?jié){液通過盾尾流失。同時采用性能較好的盾尾油脂。（6）、加強施工過程管理，確保盾構(gòu)連續(xù)穿越。盾構(gòu)推進(jìn)過程中長時間的停機易造成地面大量的沉降，為了確保24h連續(xù)推進(jìn)，在穿越前對盾構(gòu)機及其他故障和缺陷，會同設(shè)備供應(yīng)商共同檢測修理，并對可能出現(xiàn)的故障預(yù)先做好修理準(zhǔn)備，對主要設(shè)備零件的備件在施工前配備齊全。（7）、在盾構(gòu)下穿建筑物期間，進(jìn)行24h人員蹲守巡視，一旦發(fā)現(xiàn)異常跡象，立即上報項目部領(lǐng)導(dǎo)，并根據(jù)情況采取適當(dāng)措施進(jìn)行處理。盾構(gòu)下穿建筑物過后的技術(shù)措施1、二次注漿管片脫出盾尾后采用二次補強注漿來滿足工程質(zhì)量要求。二次補強注漿根據(jù)始發(fā)時地層情況選擇材料和漿液配比，擬采用雙液漿，雙液漿配比：水泥漿液水灰比為0.8：1（質(zhì)量比），水玻璃溶液配比為水玻璃：水=0.6：1（體積比），水泥漿液：水玻璃溶液=1：1（體積比）。2、地面注漿加固在盾構(gòu)穿越建（構(gòu)）筑物后，繼續(xù)對掘進(jìn)過后的該建筑物結(jié)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)控量測，并進(jìn)行24h巡視，一旦發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象或建筑物變形超標(biāo)，及時采取地面注漿加固。（1）、注漿孔布置注漿孔沿建筑物周邊輪廓線布置，主要在線路穿越范圍內(nèi)布置，間距1.5m，孔深比建筑物樁基深2m。（2）、漿液采用水泥漿—水玻璃雙液漿，漿液配合比初步確定：注漿漿液濃度由稀到濃逐級變換，雙液漿配比：水泥漿液水灰比為0.8：1（質(zhì)量比），水玻璃溶液配比為水玻璃：水=0.6：1（體積比），水泥漿液：水玻璃溶液=1：1（體積比）。具體的漿液配合比通過在注漿前及起先幾個孔注漿時的現(xiàn)場試驗確定。（3）、注漿量及壓力注漿以加固土體，提高建筑物基礎(chǔ)承載力為目的，同時也考慮到建筑物的安全，施工過程中通過加強監(jiān)測，緩慢加大注漿壓力，注漿壓力一般控制在 1～2Mpa；注漿量根據(jù)地層加固區(qū)需充填的地層孔隙數(shù)量及現(xiàn)場試驗來確定；同時也應(yīng)加強各方面的監(jiān)測，以便指導(dǎo)注漿。（4）、注漿步驟：?注漿孔采用鉆機鉆孔，用雙液注漿泵注漿，漿液在進(jìn)入土體前混合。?注漿前先注水試壓，注水壓力1Mpa，持續(xù)20min左右。?根據(jù)選定的參數(shù)配制注漿漿液，水泥漿液配好后用篩過濾一遍。按設(shè)計連接注漿管路并做好注漿系統(tǒng)的檢查。?按設(shè)計壓力、注漿量及時注漿。注漿時，壓力逐漸由低到高，排量逐漸減少，并逐漸趨于平衡，可視為正常。時刻注意泵口及孔內(nèi)壓力、流量變化。若壓力不升，流量不減，或注入30min后壓力上升過快，流量減少亦快，調(diào)換漿液配比或調(diào)整漿液凝膠時間，并防止堵管事故的發(fā)生。?當(dāng)每個孔段達(dá)到終壓之后，且注漿量單液漿小于20～30升/分，穩(wěn)定20-30分鐘后，即可結(jié)束注漿。雙液漿泵量小于30～40升/分，持續(xù)20分鐘后可結(jié)束注漿。四、施工對既有建筑物影響程度分析1、施工影響范圍計算

盾構(gòu)施工影響范圍可按照Peck公式進(jìn)行計算，沉降槽計算數(shù)據(jù)含義見示意圖4-1圖4-1圖4-1沉降槽示意圖Peck公式：其中：Smaxv2iv其中：Smaxv2iv2.5i式中：v—地層損失（地表沉降容積）；Smax—距隧道中心線的最大沉降量；χ—距隧道中心線的距離；i—沉降槽寬度系數(shù)（沉降槽曲線拐點）；z—隧道中心埋深；Φ—為土的內(nèi)摩擦角，對于成層土取加權(quán)平均值根據(jù)經(jīng)驗，地面橫向沉陷槽寬度W/2≈2.5i。根據(jù)Peck公式估算地表沉陷槽寬度最大約為10m，從兩側(cè)向中間均勻沉降。2、地表隆陷變化規(guī)律根據(jù)盾構(gòu)施工特點，地表變形的變化發(fā)展過程可以分為五個階段：（1）、盾構(gòu)到達(dá)前盾構(gòu)到達(dá)前，地表的變形取決于掘進(jìn)過程中土倉壓力和出土量的控制，當(dāng)土倉壓力較大而出土量較少時，地表呈隆起狀態(tài)；當(dāng)設(shè)定土倉壓力小而出土量大時，地表呈沉降狀態(tài)。（2）、盾構(gòu)到達(dá)時盾構(gòu)到達(dá)時，地表變形承接（1）階段的發(fā)展。但變化速率增大。是地表隆陷的峰值段。（3）、盾構(gòu)通過時盾構(gòu)通過時，一般情況地表會呈沉降變化；若注漿及時飽滿，充填率超過200％時，會表現(xiàn)為隆起。（4）、盾尾通過時盾尾通過時，最易發(fā)生突沉，突沉量可達(dá)30mm，若注漿及時飽滿，可控制突沉，甚至上隆，但隨著漿液的固結(jié)收縮而逐漸下沉。（5）、后期沉降盾尾通過后，地表沉降速率逐漸減緩，沉降曲線趨于穩(wěn)定。后期沉降主要是土體的固結(jié)沉降和次固結(jié)沉降，一般沉降時間較長，但沉降量也相對較小。3、盾構(gòu)掘進(jìn)引起的地表沉降因素盾構(gòu)掘進(jìn)引起的地表沉降的因素有以下幾個方面：（1）、開挖面土壓不平衡引起的土體損失；（2）、盾構(gòu)蛇行糾偏引起的土體損失；（3）、盾尾與襯砌環(huán)之間的空間未能及時充填引起的土體損失；（4）、注漿材料固結(jié)收縮；（5）、隧道滲漏水造成土體的排水固結(jié)；（6）、襯砌環(huán)變形和隧道縱向沉降；（7）、土體擾動后重新固結(jié)。4、地表建筑物變形能力分析根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》及建筑物調(diào)查情況，確定建筑物變形控制標(biāo)準(zhǔn)，指導(dǎo)施工，確保建筑物安全。由于地基不均勻等因素產(chǎn)生的變形，對于砌體承重結(jié)構(gòu)應(yīng)有局部傾斜控制，砌體承重結(jié)構(gòu)沿縱墻6～10m內(nèi)基礎(chǔ)兩點的沉降差與其距離的比值：對中、低壓縮性土為0.002，對高壓縮性土為0.003。對于框架結(jié)構(gòu)和單層框架結(jié)構(gòu)應(yīng)有相鄰柱基的沉降差控制，框架結(jié)構(gòu)對中、低壓縮性土的沉降差為0.002L，對高壓縮性土的沉降差為0.003L（L為相鄰柱基的中心距離）。對于高層或多層建筑物的基礎(chǔ)傾斜：H<24m，中低壓縮性土為0.004L，高壓縮性土為0.004L。

24≤H<60m，中低壓縮性土為0.003L，高壓縮性土為0.003L。五、沉降監(jiān)測方案按設(shè)計及規(guī)范要求，下穿建筑物段主要開展的監(jiān)測項目有：地表沉降，建筑物沉降、水平位移、傾斜、裂縫。1、地表沉降地表沉降監(jiān)測按設(shè)計要求在地質(zhì)條件突變及建筑物密集處設(shè)一斷面；盾構(gòu)始發(fā)、吊出段100m范圍內(nèi)，每20m設(shè)一段面；其余地段每30m設(shè)一斷面。監(jiān)測斷面點數(shù)不少于11個，詳見《地表沉降監(jiān)測點布置示意圖圖5-1》。監(jiān)測點采用深層土體監(jiān)測點，具體詳見《區(qū)間監(jiān)測方案》。地表沉降監(jiān)測點布置示意圖（圖5-1）2、建筑物變形觀測在距離線路中線10m以內(nèi)的建筑物及盾構(gòu)隧道穿越的建筑物上布設(shè)建筑物沉降測點，建筑物沉降測點采用沖擊鉆在建筑物上打設(shè)鉆孔，并安設(shè)L型鋼筋或膨脹螺栓作為沉降測點，采用SY-1水準(zhǔn)儀及銦鋼尺進(jìn)行水準(zhǔn)測量、跟蹤測量的方法。測點間距在5～10米，布置于建筑物角及柱上，實際的布置示意圖參見《建筑物沉降測點示意圖圖5-2》，測點的布設(shè)原則是控制建筑物的不均勻沉降的發(fā)生

墻體水泥砂漿沉降測點6~10cm墻體水泥砂漿沉降測點6~10cm建筑物沉降測點示意圖（圖5-2）3、建筑傾斜觀測1）、觀測點埋設(shè)在要觀測的建筑物上、下設(shè)兩個標(biāo)志觀測點,要求兩個點位于同一垂直視準(zhǔn)面，靠建筑物下部的觀測點要求離地面50cm。2）、監(jiān)測方法圖中M、N為同一豎直線上的上、下兩個觀測點,如建筑發(fā)生傾斜，M、N將由鉛垂線變?yōu)閮A斜線。觀測時，全站儀與建筑物距離不小于建筑物的高度,瞄準(zhǔn)上部觀測點M，用正倒鏡法向下投點N′，如果N′點與N點不重合，則說明建筑物發(fā)生傾斜,傾斜度為：i=tgα=a/。H傾斜測點埋設(shè)示意圖（圖5-3）4、監(jiān)測頻率監(jiān)測頻率：一般情況下掘進(jìn)面前后<20米時1～2次/天；掘進(jìn)面前后<50米時1次/2天；掘進(jìn)面前后>50米時1次/1周；盾構(gòu)機通過建構(gòu)筑物時24小時監(jiān)測；當(dāng)遇異常情況時根據(jù)實際變形情況加強監(jiān)測次數(shù)及頻率。5、變形控制標(biāo)準(zhǔn)（1）、地表沉降≤30mm；地表隆起≤10mm；（2）、建筑物傾斜≤2‰；（3）、當(dāng)隧道施工推進(jìn)通過一倍洞徑時，變位速率≤5mm/d。六、應(yīng)急預(yù)案應(yīng)急預(yù)案組織管理穿越建筑物要求高，存在著一定的施工風(fēng)險，對于有可能發(fā)生的一些突發(fā)性事件，從管理、技術(shù)與組織上采取以下對策，并制定相應(yīng)的應(yīng)急方案。1、成立以項目經(jīng)理為首的應(yīng)急處理領(lǐng)導(dǎo)小組，組建以盾構(gòu)施工負(fù)責(zé)人為首的應(yīng)急處理突擊隊。2、提前對施工人員進(jìn)行交底，做到精心施工，同時加強值班管理、工程監(jiān)測。3、配備足夠的機動設(shè)備、材料、人員，一旦發(fā)生意外情況，在第一時間內(nèi)投入工作。4、組織專門人員進(jìn)行24小時現(xiàn)場監(jiān)控。5、在盾構(gòu)下穿建筑物前，對盾構(gòu)機進(jìn)行足夠的調(diào)試，確保盾構(gòu)機性能的可靠性，同時配備足夠的值班維修人員，及時處理盾構(gòu)設(shè)備的故障，確保盾構(gòu)推進(jìn)順利進(jìn)行。6、加強監(jiān)測頻率、強化監(jiān)測措施和要求，成立公司現(xiàn)場指揮領(lǐng)導(dǎo)小組進(jìn)行現(xiàn)場施工管理7、在盾構(gòu)下穿建筑物前，在地面準(zhǔn)備應(yīng)急物資，若建筑物變形值達(dá)到警戒值，立即采取相應(yīng)處理措施。施工應(yīng)急預(yù)案措施1、盾構(gòu)機下穿建筑物時發(fā)生沉降或傾斜，而且趨勢仍在發(fā)展時，采取相應(yīng)的應(yīng)急處理措施。2、當(dāng)沉降或傾斜進(jìn)一步發(fā)展，趨近于預(yù)警值，且采取相應(yīng)應(yīng)急措施仍不能阻止沉降或傾斜的進(jìn)一步發(fā)展時，立即將實際情況向監(jiān)理、業(yè)主予以匯報，做好各級預(yù)警準(zhǔn)備。3、當(dāng)沉降或傾斜達(dá)到預(yù)警值時，立即啟動人員緊急撤離和疏散預(yù)案，將建筑物中所有的住戶轉(zhuǎn)移至疏散安置點，同時對建筑物影響范圍內(nèi)的交通實施交通管制。啟動一級應(yīng)急預(yù)案，根據(jù)險情采取相應(yīng)的應(yīng)急處理措施，直至險情排除。4、若建筑物發(fā)生坍塌，則首先實行交通管制，建立安全隔離區(qū)，在坍塌穩(wěn)定后，組織搶險隊伍首先在第一時間搶救傷員，同時將險情上報相關(guān)應(yīng)急部門，全面啟動應(yīng)急預(yù)案。5、應(yīng)急指揮協(xié)調(diào)（1）事故發(fā)生后，負(fù)責(zé)人應(yīng)立即趕赴現(xiàn)場，指導(dǎo)應(yīng)急救援；項目部負(fù)責(zé)人在最短的時間內(nèi)趕赴現(xiàn)場，并在第一時間組織應(yīng)急小組，召開應(yīng)急小組會議。（2）各成員根據(jù)職責(zé)分工，做好相關(guān)應(yīng)急工作，工程技術(shù)部協(xié)助收集、匯總事故發(fā)生情況，根據(jù)事故嚴(yán)重程度和范圍，隨時上級管理部門匯報事故處置進(jìn)展情況。3）應(yīng)急小組根據(jù)事故和應(yīng)急情況提出搶險、搶修等工作方案，指導(dǎo)應(yīng)急救援工作

4）應(yīng)急人員的安全防護：現(xiàn)場應(yīng)急救援人員應(yīng)根據(jù)需要攜帶相應(yīng)的專業(yè)防護裝備，采取安全防護措施，嚴(yán)格執(zhí)行應(yīng)急救援人員進(jìn)入和離開事故現(xiàn)場的相關(guān)規(guī)定序號項目控制標(biāo)準(zhǔn)采取的應(yīng)急措施備注1建筑物沉降20mm洞內(nèi)二次注漿實際根據(jù)建筑物自身的結(jié)構(gòu)情況，裂縫等情況綜合判斷。20～30mm地面跟蹤注漿30mm以上頂撐加固措施2建筑物傾斜a、混凝土結(jié)構(gòu)、條形基礎(chǔ)，基礎(chǔ)傾斜方向兩端點的沉降差與其距離的比值為：超過0.004；洞內(nèi)二次注漿b、混凝土結(jié)構(gòu)、條形基礎(chǔ)，基礎(chǔ)傾斜方向兩端點的沉降差與其地面跟蹤注漿距離的比值為：0.004；應(yīng)急物資的準(zhǔn)備為了應(yīng)急措施的能有效實施，現(xiàn)場配備充足的應(yīng)急物資，應(yīng)急物資歸類碼放整齊，不得隨意挪用。主要應(yīng)急物資見附表2：盾構(gòu)下穿建構(gòu)筑物應(yīng)急物資清單七、質(zhì)量保證措施1、盾構(gòu)推進(jìn)質(zhì)量保證措施（1）掘進(jìn)前明確設(shè)計線路的各項參數(shù)，通過測量，判斷出盾構(gòu)機的當(dāng)前位置，并根據(jù)掘進(jìn)前的各項監(jiān)測成果，確定下次掘進(jìn)的各項參數(shù)；在確認(rèn)各項準(zhǔn)備工作完成后，才能嚴(yán)格按主管工程師的指令開始掘進(jìn)。掘進(jìn)過程中，值班工程師全過程監(jiān)視盾構(gòu)機的掘進(jìn)，根據(jù)實際情況隨時發(fā)出指令。（2）每環(huán)推進(jìn)過程中，嚴(yán)格控制平衡土壓力，使切口正面土體保持穩(wěn)定狀態(tài)，以減少對土體的撓動。采取信息反饋的施工方法對盾構(gòu)推進(jìn)進(jìn)行質(zhì)量控制，在盾構(gòu)推進(jìn)過程中進(jìn)行跟蹤沉降觀測，并及時反饋沉降數(shù)據(jù)，為調(diào)整下階段的施工參數(shù)提供依據(jù)。通過對實測數(shù)據(jù)與施工參數(shù)的收集和整理，形成一套較為完善的盾構(gòu)施工智能數(shù)據(jù)庫來指導(dǎo)施工。（3）必須及時地掌握盾構(gòu)機的方向和位置，嚴(yán)格對盾構(gòu)機進(jìn)行姿態(tài)控制，確保隧道施工實際偏差控制在50mm以內(nèi)。推進(jìn)測量管理應(yīng)在每推進(jìn)一環(huán)后進(jìn)行，通過對測量數(shù)值的分析計算，及時地發(fā)布操作指令。根據(jù)不同的情況，通過優(yōu)化盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)、注漿量的控制、二次注漿等施工手段，將地表沉降控制在+10mm～-30mm，保證建筑物的絕對安全。（4）注漿前檢查盾尾的密封性，保證漿液不泄漏；保證注漿管路的暢通。所用砂須細(xì)砂。做好注漿設(shè)備的維修保養(yǎng)，注漿材料的供應(yīng)，保證注漿作業(yè)順利連續(xù)不中斷的進(jìn)行。針對不同的地質(zhì)情況選擇不同的注漿壓力和注漿量。注漿跟推進(jìn)同步進(jìn)行，且注漿速度應(yīng)與推進(jìn)速度相適應(yīng)，四個泵同時注漿；注漿飽滿程度由注漿壓力和注漿量雙重控制。（5）根據(jù)高程和平面的測量報表和管片間隙，及時調(diào)整管片拼裝的姿態(tài)，并嚴(yán)格控制管片成環(huán)后的環(huán)、縱向間隙。安裝管片時要緩慢、均勻，對好位置后才能上螺栓，如果插入螺栓困難時，要分析原因，仔細(xì)調(diào)整位置，切忌大幅度移動，強行插入；另應(yīng)避免損壞止水條，避免管片間有較大錯臺。對襯砌連接螺栓采取一次緊固，三次復(fù)緊的工藝。2、監(jiān)測質(zhì)量保證措施通過詳細(xì)的施工調(diào)查，確定受施工影響的建筑物，并在其上設(shè)置必需的監(jiān)測點，設(shè)立地面沉降監(jiān)測斷面和傾斜的監(jiān)測點。將重要的監(jiān)測對象和監(jiān)測點標(biāo)注在 1：500的線路平面圖上，在掘進(jìn)施工前取得所有監(jiān)測點的初始數(shù)據(jù)。對盾構(gòu)機機頭前20米后30米的范圍每天進(jìn)行觀測，