盾構(gòu)施工對(duì)周圍建筑物的安全影響及處理措施

1、<p>　　盾構(gòu)施工對(duì)周圍建筑物的安全影響及處理措施</p><p>　　【摘要】本文通過(guò)研究盾構(gòu)施工會(huì)對(duì)周圍的建筑的安全影響，以及所需要的必要的處理措施，例如：對(duì)周圍建筑物的安全影響因素當(dāng)中盾構(gòu)施工的影響進(jìn)行分析；對(duì)建筑物在使用盾構(gòu)時(shí)的組織方法進(jìn)行分析；對(duì)盾構(gòu)施工中工影響區(qū)域的劃分進(jìn)行了闡述，預(yù)測(cè)盾構(gòu)施工對(duì)建筑物影響的手段；分析在建筑物進(jìn)行盾構(gòu)施工的控制參數(shù)，提出了一些常見(jiàn)的工程處理措施，并且論述了在

2、盾構(gòu)施工過(guò)程中引起的建筑物安全問(wèn)題，因此總結(jié)了一些相關(guān)的應(yīng)對(duì)措施, 為工程技術(shù)人員提供一些幫助。 </p><p>　　【關(guān)鍵詞】盾構(gòu)；建筑安全；影響；處理措施 </p><p>　　中圖分類號(hào)： U455.43 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： </p><p><b>　　一、前言 </b></p><p>　　隨著社會(huì)

3、的發(fā)展，城市建筑物越來(lái)越多，為了響應(yīng)國(guó)家的要求，加快城市化建設(shè)，在城市發(fā)展的進(jìn)程當(dāng)中，越來(lái)越多的地下工程采用盾構(gòu)來(lái)進(jìn)行施工,出現(xiàn)了很多盾構(gòu)近距離穿越建(構(gòu)) 筑物的現(xiàn)象。在建造隧道的時(shí)候應(yīng)用盾構(gòu)法,會(huì)有不同程度的地面沉降和地層移動(dòng)現(xiàn)象發(fā)生。如果地面沉降和地層移動(dòng)達(dá)到一定程度, 就會(huì)對(duì)周圍建筑物的安全和正常使用產(chǎn)生不可估量的影響，所以，施工前應(yīng)該必須盡可能詳盡地預(yù)估一下，采用盾構(gòu)施工對(duì)周圍建筑物的安全性可能造成的影響和程度, 因此有針對(duì)性

4、的采用一些措施來(lái)確保建筑物的安全。 </p><p>　　二、盾構(gòu)施工對(duì)建筑物的影響 </p><p>　　1、盾構(gòu)施工對(duì)淺基礎(chǔ)建筑物的影響 </p><p>　　(一) 地表垂直變形對(duì)建筑物的影響 </p><p>　　地面均勻沉降( 或隆起)針對(duì)建筑物來(lái)說(shuō)一般都不太敏感，而不均勻的沉降( 或隆起)是造成建筑物破壞的最主要的原因。一般來(lái)說(shuō)導(dǎo)

5、致結(jié)構(gòu)的構(gòu)件受剪扭曲而破壞的原因就是地表的沉降(或隆起)差值造成的，對(duì)沉降( 或隆起)差值比較敏感的一般是框架結(jié)構(gòu)，地表曲率分為正和負(fù)，如果受到地表負(fù)曲率的影響, 建筑物的基礎(chǔ)就像一個(gè)兩端受支承的梁,造成了中間部分懸空的狀況,導(dǎo)致上部受壓、下部受拉的狀況,建筑物很容易產(chǎn)生八字形的裂縫。 </p><p>　　(二) 地表水平變形對(duì)建筑物的影響 </p><p>　　地表的拉伸和壓縮就是指地

6、表的水平發(fā)生變形，其破壞建筑物的作用是相當(dāng)大的。建筑物抵抗壓縮的能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)比抵抗拉伸的能力大，如果在較小的地表受到拉伸，就會(huì)產(chǎn)生裂縫，特別是那種砌體的房屋，最易產(chǎn)生裂縫的地方一般來(lái)說(shuō)就是門(mén)窗洞口等這些比較薄弱的部位,很容易被拉開(kāi)的地方也是這些磚砌體的結(jié)合縫。相應(yīng)的，建筑物受到地表壓縮變形的破壞主要是，門(mén)窗洞口會(huì)被擠成菱形,使得縱墻、圍墻產(chǎn)生褶曲或者是屋頂鼓起來(lái)。地表的拉伸和正曲率一般都是同時(shí)出現(xiàn)，相同的地表的壓縮和負(fù)曲率也是同時(shí)出現(xiàn)。 &

7、lt;/p><p>　　2、盾構(gòu)施工對(duì)深基礎(chǔ)建筑物的影響 </p><p>　　(一)導(dǎo)致樁的附加沉降的直接原因是樁周土沉降引起的負(fù)摩阻力； </p><p>　　(二)引起的樁的側(cè)向變形的直接原因是土體側(cè)向變形； </p><p>　　(三) 當(dāng)樁底在隧道上方時(shí), 樁底土的沉降和土性變化引起樁端承載力的部分或全部喪失而引起樁的沉降。 </

8、p><p>　　三、盾構(gòu)通過(guò)建筑物時(shí)選用的施工組織方法 </p><p>　　盾構(gòu)的安全通過(guò)建筑物需要有良好的組織工作，而且良好的組織工作對(duì)盾構(gòu)的安全通過(guò)建筑物的作用也是非常必要的,通常我們可以選擇按以下6個(gè)步驟進(jìn)行: </p><p>　　(一)對(duì)盾構(gòu)施工的會(huì)造成影響的范圍進(jìn)行確定； </p><p>　　(二)調(diào)查建筑物的影響的具體的范圍；

9、</p><p>　　(三)對(duì)已經(jīng)存在的建筑物的容許變形量進(jìn)行確定； </p><p>　　(四)對(duì)盾構(gòu)施工影響建筑物的范圍進(jìn)行預(yù)測(cè)。如果容許值比預(yù)測(cè)值小的話,就要對(duì)工程則采用相應(yīng)的施工方法，而且在設(shè)計(jì)的時(shí)候也要因地制宜； </p><p>　　(五) 施工方法已經(jīng)確定的,就安裝確定的施工方法謹(jǐn)慎地開(kāi)展； </p><p>　　(六)盡量減少

10、已經(jīng)通過(guò)的建筑物的測(cè)量頻率,對(duì)已有建筑物的安全性進(jìn)行確認(rèn)同時(shí)繼續(xù)監(jiān)測(cè), 一直到建筑物慢慢呈現(xiàn)穩(wěn)定的狀態(tài)為止。 </p><p>　　四、盾構(gòu)掘進(jìn)對(duì)近鄰建筑物影響程度的預(yù)測(cè) </p><p><b>　　1、隔離法 </b></p><p>　　隔離法是指分開(kāi)考慮建筑物和地基,對(duì)地基變形進(jìn)行預(yù)測(cè)分析, 結(jié)構(gòu)分析建筑物的輸入條件以盾構(gòu)掘進(jìn)引起的地基

11、變化，這是一個(gè)適用于剛度大的方法,自身剛度的結(jié)構(gòu)物變形影響大。在進(jìn)行預(yù)測(cè)分析此類結(jié)構(gòu)物的時(shí)候, 普遍可以把盾構(gòu)施工導(dǎo)致地層變形對(duì)結(jié)構(gòu)物的影響, 在結(jié)構(gòu)物上轉(zhuǎn)化成彈性作用力, 所以可以分析彈性地基梁模型。 </p><p><b>　　2 、整體分析法 </b></p><p>　　整體分析法是將整個(gè)的就建筑物分開(kāi)來(lái)分析土層和結(jié)構(gòu)物，一般我們會(huì)使用有限元等數(shù)值方法來(lái)進(jìn)行

12、分析處理。在進(jìn)行分析的時(shí)候,由于會(huì)發(fā)生地層單元和結(jié)構(gòu)物分離的狀況,我們就需要另外設(shè)定特殊的接觸面單元才可以，在建筑物基礎(chǔ)和地基之間，以及管片襯砌和周圍土層之間，先對(duì)盾構(gòu)施工的工藝會(huì)造成的影響進(jìn)行模擬,一般我們會(huì)考慮開(kāi)挖面壓力的模擬、盾尾間隙以及注漿的模擬、管片襯砌等的模擬。對(duì)于注漿我們可以使用兩種方法來(lái)進(jìn)行模擬: 一是通過(guò)調(diào)整隧洞周邊地層釋放的荷載的大小從而反映灌漿遲早等注漿參數(shù)的影響；一是將灌漿開(kāi)始時(shí)間、灌漿壓力、灌漿量等作為地層移動(dòng)

13、的影響因素,同時(shí)，我們?cè)诖_定盾尾空隙量的影響時(shí)，必須考慮綜合因素。 </p><p>　　五、盾松通過(guò)建筑物時(shí)的控制和處理措施 </p><p>　　再通過(guò)預(yù)測(cè)之后，如果說(shuō)建筑物會(huì)受到的影響很嚴(yán)重，那么我們必須選用相應(yīng)的處理措施，從而可以保證建筑物的正常使用，還可以保證建筑物的安全，處理措施通常有兩種。 </p><p><b>　　積極保護(hù)措施 <

14、/b></p><p>　　積極的保護(hù)措施, 我們說(shuō)的是通過(guò)對(duì)施工參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化以達(dá)到減少對(duì)建筑物造成破壞的目的。盾構(gòu)隧道沿線附近的建筑物都要進(jìn)行必要的保護(hù), 積極保護(hù)方法h是一種常用的方法。在施工前, 我們首先要根據(jù)實(shí)際的經(jīng)驗(yàn)獲取所需要的施工參數(shù), 然后再通過(guò)對(duì)地面的變形狀況進(jìn)行分析，并據(jù)此對(duì)建筑物所造成的影響進(jìn)行預(yù)測(cè),從而可以獲得本工程所需要的適宜的施工參數(shù)。在進(jìn)行具體施工時(shí),如果要進(jìn)行信息化施工,

15、 我們必須進(jìn)一步優(yōu)化施工的相關(guān)參數(shù),才不會(huì)對(duì)周圍的建筑造成不利的影響。 </p><p><b>　　2 、工程措施 </b></p><p><b>　?。ㄒ唬└魯喾?</b></p><p>　　使用這種方法首先要求在建筑物基礎(chǔ)和隧道之間存在一定的空間。是由鋼板樁、地下連續(xù)墻、樹(shù)根樁、深層攪拌樁和挖孔樁等組成了隔斷墻的

16、墻體, 地表因?yàn)槌两禃?huì)產(chǎn)生的負(fù)摩阻力，這會(huì)影響到地下工程施工，也許會(huì)引起側(cè)向土壓力，但是對(duì)具有支撐力的建筑來(lái)說(shuō)，為了使建筑物靠近盾構(gòu)隧道側(cè)的土體的變形狀況減少的問(wèn)題。所以我們?yōu)榱朔乐垢魯鄩Φ膫?cè)向發(fā)生位移, 必須要在墻的頂部構(gòu)筑加筑聯(lián)系梁，同時(shí)支承地錨的設(shè)置也是必需的。我們需要注意的是,隔離墻的本身也是施工的一部分,因此在施工中我們要特別注意控制建筑對(duì)周圍土體造成的影響。 </p><p>　?。ǘ┩馏w加固的方法

17、 </p><p>　　土體加固具體指的是，對(duì)隧道周圍的土體進(jìn)行所需的加固和建筑物的地基進(jìn)行加固。對(duì)隧道周圍的土體進(jìn)行所需的加固說(shuō)的是，增加盾構(gòu)隧道周圍的土體的強(qiáng)度以及剛度,從而可以減少或者直接阻止周圍的土體發(fā)生擾動(dòng)或者松弛的狀況,可以減少對(duì)近鄰建筑物造成的影響,可以達(dá)到保護(hù)建筑物安全的目的，同時(shí)保證建筑物的正常使用。后者則是進(jìn)行加固建筑物的地基,具體是提高建筑物的承載強(qiáng)度和剛度，進(jìn)而可以阻止建筑物的發(fā)生沉降變形

18、的現(xiàn)象，而這兩種加固措施通常使用化學(xué)注漿、噴射攪拌等方式，以達(dá)到加固地基的方式維持正常的施工。 </p><p>　?。ㄈ?qiáng)構(gòu)的剛度，從而適應(yīng)地基土變形所導(dǎo)致的建筑物變形，是一種常用的工程的保護(hù)方法。 </p><p>　　研究中，我們隊(duì)對(duì)建筑物的本體進(jìn)行加固的措施有多種, 比如可以使用加勁、加固墻、設(shè)置支撐等方式，以達(dá)到直接加固建筑物上部結(jié)構(gòu)的目的,或者我們也可以使用固樁、錨桿等方法

19、對(duì)建筑的基礎(chǔ)進(jìn)行必要的加固在，在實(shí)際的施工過(guò)程中，我們必須要需要根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)特點(diǎn)，從而選擇和預(yù)期目標(biāo)相適應(yīng)的方法。 </p><p><b>　?。ㄋ模┗A(chǔ)托換 </b></p><p>　　在使用盾構(gòu)區(qū)間隧道的工程中,一般我們會(huì)進(jìn)行樁基基礎(chǔ)的托換。具體指的就是將建筑物對(duì)樁基的載荷, 通過(guò)正確的托換的方式,將其壓力轉(zhuǎn)移到新建的樁基面,而老的樁基，一般選擇是方

20、法是拆除。想廣州地鐵一號(hào)線的施工過(guò)程中,我們就成功的將8層民用建筑的樁基進(jìn)行了托換，而這些樁基中一個(gè)單樁承載力就達(dá)到了200t左右。 </p><p><b>　　八、結(jié)束語(yǔ) </b></p><p>　　在城區(qū)中建設(shè)中,我們經(jīng)常進(jìn)行盾構(gòu)施工, 因而對(duì)周圍建筑物的影響是不可避免的。施工前,必須要做好調(diào)查、組織、預(yù)測(cè)等工作，在施工過(guò)程中,必須時(shí)刻做好監(jiān)測(cè)的工作,以達(dá)到進(jìn)

21、行信息化的施工目的，并且必須根據(jù)工程的具體情況進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整以及優(yōu)化施工的參數(shù)；同時(shí)還要進(jìn)行一些工程處理方面的措施。這樣就能夠達(dá)到控制周圍環(huán)境的的目的，同時(shí)可以對(duì)建筑物的安全進(jìn)行保證。但是目前,在我國(guó)，盾構(gòu)施工的實(shí)際案例較少,經(jīng)驗(yàn)比較缺乏。本文研究了盾構(gòu)通過(guò)建筑物時(shí)會(huì)對(duì)建筑物的安全造成的影響,進(jìn)而總結(jié)了一些建筑施工通過(guò)建筑物時(shí)會(huì)使用的的施工的組織、預(yù)測(cè)方法以及處理措施等方法,希望能為工程技術(shù)人員提供一些有益的參考，同時(shí)為我國(guó)建筑業(yè)做出貢

22、獻(xiàn)。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1]孫均，地鐵隧道盾構(gòu)掘進(jìn)施工市區(qū)的環(huán)境土工安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及其變形與沉降控制世界隧道,2000( 增刊) : 233～2402 </p><p>　　[2]尹旅超, 朱振宏, 李玉珍等編譯，日本隧道盾構(gòu)新技術(shù)武漢: 華中理工大學(xué)出版社, 19997: 177～200

23、</p><p>　　[3]施仲衡, 張彌等地下鐵道設(shè)計(jì)與施工、西安: 陜西科學(xué)技術(shù)出版社, 19976: 378～381 </p><p>　　[4]鞠建英特種結(jié)構(gòu)地基基礎(chǔ)工程手冊(cè)北京: 中國(guó)建筑工業(yè)出版社, 20003: 440～ 446 </p><p>　　[5]侯學(xué)淵, 錢(qián)達(dá)仁, 楊林德軟土工程施工新技術(shù)合肥: 安徽科學(xué)技術(shù)出版社, 19997: 365～