盾构穿越建筑物施工技术及应急预案

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1 工程概况

1.1 工程水文地质情况

该盾构穿越建筑物施工区域底层主要是素填土、粘土、粉质粘土、粉砂、细砂等。素填土成分以粉质粘土为主，含少量的块石、碎石及角砾，可塑硬塑；粘土和粉质粘土可塑为主，局部软塑，含腐殖质，含少量的石英质角砾；粉砂和细砂饱和，稍密为主，局部松散，分选性差，粘性土含量10%～40%。此外还有中粗砂、砾砂等等。地下水主要有两种类型：一是松散土层孔隙水，二是基岩裂隙水。①松散土层孔隙水；②基岩裂隙水。基岩裂隙水主要赋存于岩石强、中等风化带中。

1.2 建筑物现状调查

某商品市场始建于1982年，位于布吉河西侧，为地上二、三层的砖混结构，自然基础，房屋比较破旧，裂缝较多。目前一楼主要经营小电器等商铺共7家（9间门面），二楼为新装修的宠物诊所，三楼为一户居民住宅。盾构隧道在ZDK7+772～ZDK7+774下穿某商品市场一角，隧道埋深11.3m，左线隧道洞身地层主要为残积土层和花岗岩全风化层，覆土层主要为漏斗形的砂层；右线隧道洞身全断面从花岗岩微风化层穿过。

2 盾构穿越建筑物施工技术

2.1 采用合理的掘进参数，严格控制施工过程将盾构机进入每栋建（构）筑物前20m设为试验段，试验确定的掘进参数，并根据地面沉降情况对掘进参数进行调整，以确定合理的盾构掘进参数，采取精细化管理，严格控制出土量。根据计算，实际每环出土量为70m 3（虚方）左右，用渣车出土计量为每环4.5斗左右。

现场实际计量时，出土量控制可采用掘进300mm出渣1车来控制。

2.2 加强注浆

在盾构施工中，当管片脱离盾尾后，在土体与管片之间会形成一道宽度为115mm～140mm的环形空隙，必须尽快填充环形间隙使管片以支撑地层，防止地表沉降。同步注浆采用盾尾壁后注浆方式。注浆要做到“掘进、注浆同步，不注浆、不掘进”，通过控制同步注浆压力和注浆量（注浆压力控制在0.25Mpa左右，每环注浆量7m 3）双重标准来确定注浆时间。具体注浆参数需通过试验段地面沉降情况进行确定。根据地面建物沉降情况，及时跟进二次注浆。注浆压不超过0.4MPa；注浆配比：水泥：水：水玻璃=1:0.7:0.2。

2.3 采用土压平衡模式，均衡、连续、匀速通过建筑物盾构机计划用5天从小商品市场下方穿越，地层主要为残积土层和花岗岩全风化层，采用土压平衡模式，快速、均衡通过建筑物。

2.3.1 盾构施工参数

盾构掘进过程中采用以下参数：土仓压力：1.1bar～1.3bar；转速：1.6/rpm；贯入量：30mm/r～40mm/r 左右；总推力：8,000KN～11,000KN。土压平衡模式下匀速、快速掘进，减小盾构施工对土体的扰动，从而控制地表沉降。

2.3.2 采用聚高分子聚合物、膨润土来改良渣土，使水土混合，以增加止水效果，避免流砂的发生。

2.3.3 刀具及设备检查

到达小商品市场建筑前ZKD7+767时，对盾构机刀具及盾构传感器等设备进行全面检查，保证盾构机连续、匀

盾构穿越建筑物施工技术及应急预案

汪正银

（深圳市地铁集团有限公司，　广东　深圳　518026）

摘　要：盾构穿越建筑物施工技术比较复杂，施工要求比较高，在施工过程中由于建筑物在结构上强度还不高，或者本身存在的一些设计问题很容易出现一些安全问题，因此在施工过程中不仅要注意施工质量控制，还要做好施工过程中的一些应急预案。本文结合现有的研究资料详细论述盾构穿越建筑物施工，论述了在制订应急预案的过程中应该注意的一些问题，希望能够对盾构穿越建筑物施工及其安全带来一些帮助。关键词：盾构穿越建筑物；施工；安全

中图分类号：U455.43 文献标识码：A 文章编号：1671-8089（2012）06-0079-03

Engineering Construction 工程施工

现代物业・新建设 2012年第11卷第6期

现代物业・新建设 2012年第11卷第6期工程施工 Engineering Construction

速通过该建筑物。

2.3.4 避免失水沉降

由于砂层地段的透水性强，因此要尽量避免排水，以免引起地表沉降超限，当遇到地下水过大时，可加入适当压力压缩空气，以排出土仓内的水。

2.4 采用水泥－水玻璃双液浆施工方法

根据小商品市场与线路的关系，对小商品市场距离线路中心线6m范围预埋袖阀管，袖阀管间距1.2m，距离房屋承重墙1.0m，深度15m。在盾构通过过程中，若建筑物出现沉降异常情况时，及时通过袖阀管进行注浆，注浆压力0.5MPa～1.0MPa，浆液采用水泥－水玻璃双液浆，提高建筑物地基的承载力和整体性，见图1示。

图1 预埋袖阀管，跟踪注浆示意图

2.5 据监测信息制订相应的应急措施

对建筑物及小区地面周边埋设的监测点精密监测且加密监测，为事故预先发生提供准确的判断依据，有预见性地对建筑物及地面进行相应妥善处理，同时现场24小时安排人员进行巡视，对房屋的外观进行观察。

表3 建筑物沉降标准及应急措施

序号项目控制标准

采取的应急措

施

备注1

建筑

物沉

降

20mm洞内二次注浆

实际根据建

筑物自身的

结构情况，

裂缝等情况

综合判断。

20～30mm地面跟踪注浆

30mm以上紧急疏散居民2

建筑

物倾

斜

条形基础，基础倾斜方向

两端点的沉降差与其距离

的比值为：0.004

洞内二次注浆

地面跟踪注浆

3 盾构施工应急预案

3.1 安全风险源的确定

根据盾构区间隧道地面建筑物的工程特点、难点和重点以及工程所在地的工程地质和水文地质条件，经深入研究与分析，确定本项目安全风险源。小商品市场建筑年代较早，基础为自然基础，整体性较差，易出现不均匀的沉降而造成建筑物的倾斜或者开裂。

3.2 应急组织机构及职责

本工程成立以项目经理为组长，项目副经理、总工为副组长，各部门负责人为组员的盾构施工应急专项领导小组，下设建筑物保护技术组、建筑物保护物资设备组、安全联络组、医疗救护组、善后处理组及保障队等5个应急小组。领导小组5人采取现场驻地值班模式全天24小时轮流值班模式。其主要职责是：分析、判断紧急状态确定相应报警级别，根据相关危险类型、潜在后果、现有资源控制紧急情况的行动类型；指挥、协调系统作出事故反应行动；与项目部外相关物资、人员、部门、组织和机构进行联络等等。

3.3 应急处置

3.3.1 应急处置启动条件

根据建筑规范指标控制，地面建（构）筑超出建筑物规范指标；出现因盾构施工致使地下管线破损情况。

3.3.2 应急响应程序

根据施工监测数据和施工值班人员发现情况达到应急处置启动条件时，在第一时间向应急领导小组组长或副组长报告。由应急领导小组下达应急事故启动命令。抢险启动命令下达后立即组织抢险队伍进场抢险救援，并及时向业主、监理工程师报告。

3.3.3 应急处置措施

第一，盾构机下穿小商品市场建筑物变形超标

当建筑物发生沉降或倾斜，而且趋势仍在发展时，采取相应的应急处理措施。

第二，当沉降或倾斜进一步发展，趋近于预警值，且采取上表中相应应急措施仍不能阻止沉降或倾斜的进一步发展时，立即告知建筑物中的住户实际情况，提请住户做好紧急撤离准备，随时做好撤离准备；同时，联系好紧急疏散安置点；并将实际情况向监理、业主予以汇报，做好各级预警准备。

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