岩土工程测试技术第六章ppt课件

1、6.1.1盾构法施工简介盾构法施工简介 盾构法施工概貌如图盾构法施工概貌如图6.1所示，其主要所示，其主要步骤为：步骤为： 1在盾构法隧道起始端和终端各建一在盾构法隧道起始端和终端各建一个任务井；个任务井； 2盾构在起始端任务井内安装就位；盾构在起始端任务井内安装就位； 3依托盾构千斤顶推力作用在已拼依托盾构千斤顶推力作用在已拼装好的衬砌环和任务井后壁上将盾构从装好的衬砌环和任务井后壁上将盾构从起始任务井的墙壁开孔处推出；起始任务井的墙壁开孔处推出； 4盾构在地层中沿着设计轴线推进，盾构在地层中沿着设计轴线推进，在推进的同时不断出土和安装衬砌管片；在推进的同时不断出土和安装衬砌管片； 5及时向

2、衬砌背后的空隙注浆，防止及时向衬砌背后的空隙注浆，防止地层挪动和固定衬砌环位置；地层挪动和固定衬砌环位置； 6盾构进入终端任务井并被撤除，如盾构进入终端任务井并被撤除，如施工需求，也可穿越任务井再向前推进。施工需求，也可穿越任务井再向前推进。 图6.1盾构法施工概貌图盾构机刀盘盾构机始发盾构管片 6.1.2盾构施工地层变形的缘由 呵斥地表沉降的主要缘由包括两个方面：其一是盾构施工过程中产生的地层损失；其二是盾构隧道周围受扰动或受剪切破坏的重塑土的再固结。 6.1.2.1地层损失 地层损失是盾构施工中实践开挖土体体积与开工隧道体积之差。周围土体在弥补地层损失中发生地层挪动，引起地面沉降。引起地层

3、损失的施工及其他要素是： (1)开挖面土体的三维挪动。 (2)盾构对土体的挤压和剪切摩擦。 (3)盾构刀盘的超挖。 (4)改动推进方向引起的超挖。 (5)土体挤入盾尾空隙。 (6)盾尾同步注浆与及时注浆。 6.1.2.2受扰动土的固结受扰动土的固结 盾构隧道土体遭到盾构施工的扰动后，便在盾构隧道的盾构隧道土体遭到盾构施工的扰动后，便在盾构隧道的周围构成超孔隙水压力区周围构成超孔隙水压力区(正值或负值正值或负值)。当盾构分开该处。当盾构分开该处地层后，由于土体外表压力释放，隧道周围的孔隙水压力地层后，由于土体外表压力释放，隧道周围的孔隙水压力便下降。在超孔隙水压力释放过程中，孔隙水排出，引起便下

4、降。在超孔隙水压力释放过程中，孔隙水排出，引起地层挪动和地面下降。此外，由于盾构推进中的挤压作用地层挪动和地面下降。此外，由于盾构推进中的挤压作用和盾尾后的压浆作用的施工要素，使周围地层构成正值的和盾尾后的压浆作用的施工要素，使周围地层构成正值的超孔隙水压区。其超孔隙水压力，在盾构隧道施工后的一超孔隙水压区。其超孔隙水压力，在盾构隧道施工后的一段时间内散失，在此过程中地层发生排水固结变形，引起段时间内散失，在此过程中地层发生排水固结变形，引起地面沉降。土体受扰动后，土体骨架还会有继续很长时间地面沉降。土体受扰动后，土体骨架还会有继续很长时间的紧缩变形，在此过程中发生的地面沉降称为次固结沉降。的

5、紧缩变形，在此过程中发生的地面沉降称为次固结沉降。在孔隙比和灵敏度较大的软塑和流塑性粘土中，次固结沉在孔隙比和灵敏度较大的软塑和流塑性粘土中，次固结沉降往往要继续几年以上，它所占的沉降量比例可高达降往往要继续几年以上，它所占的沉降量比例可高达35以上。以上。 从盾构法施工引起地面沉陷的缘由可以看出，控制盾构施工参数如推力、推速、正面土压、同步注浆量和压力等，可有效地抑制其引起的地面沉陷。 盾构推进引起的地层挪动要素有盾构直径、埋深、土质、盾构施工情况等； 客观要素：隧道线形、盾构外径、埋深等设计条件和土的强度、变性特性、地下水位分布等地质条件； 客观要素：盾构的方式、辅助施工方法、衬砌壁后注浆

6、、施工管理等情况。 6.1.3地层位移的特征 按地层沉降变化曲线的情况，盾构隧道施工引起的地层位移可分为5个阶段： 1盾构到达前的初始沉降。 2盾构到达时的沉降或隆起。 3盾构经过时的推进沉降。 4盾构经过后的盾尾空隙沉降。 5地层后期固结变形。 普通来说，随着地质条件和施工措施的不同，上述各种沉降并不同时发生，并且沉降的大小和类型也不一样。随着盾构施工技术程度的改良，盾构机对正面土压力的控制技术和同步注浆技术可以极大的减小地面沉降。 6.1.4 6.1.4地面沉降及影响范围的预测地面沉降及影响范围的预测 派克横向地面沉降分布公式为派克横向地面沉降分布公式为 距隧道中线处的地面沉降量距隧道中线

7、处的地面沉降量(m)(m)； 隧道中线处隧道中线处( (即即) )的地面沉降量的地面沉降量(m)(m)； 距隧道中线的间隔距隧道中线的间隔(m)(m)； 沉降槽宽度系数，即沉降曲线反弯点的横坐沉降槽宽度系数，即沉降曲线反弯点的横坐标标(m)(m)，派克并假定横向沉陷曲线为正态分布曲线。，派克并假定横向沉陷曲线为正态分布曲线。)(xS)2exp()(22maxixSxSmaxSxi 当横向沉陷曲线为正态分布曲线时， 和沉降槽体积 普通以为横向沉降槽体积等于地层损失有以下关系： 横向沉降槽宽度系数取决于接近地表的地层的强度、隧道埋深和隧道半径。根据在均匀介质中的实验，可以从几何关系中近似地得出：

8、maxS)(sViViVSss5 . 22)()(maxnRZKi)2(派克纵向沉降分布根据上海软土隧道情况修正公式 )()(2)()(2)(21iyyiyyiViyyiyyiVySliLliL图图6.26.2地面沉降量及范围预测图地面沉降量及范围预测图沉降影响范围估算公式： 地面至开挖面中心间隔m； 隧道外半径m； 系数，见表6.1； ZnRZRKW)2(5 . 1RKn 土质盾构类型 砂砾土 砂性土 粘性土 气压式盾构 0.900.550.601.151.250.65土压平衡式盾构 0.950.600.651.201.300.70泥水加压式盾构 1.000.650.701.251.350.

9、75KnKnKn表表6.1 系数系数 ， 表表 Kn 由于盾构所穿越的地层地质条件千变万化，而施工前的工程地质勘察的局限性，根据工程地质勘察不能够完全提示地质条件和岩土介质的物理力学性质，因此盾构法的设计和施工方案总是存在一些缺乏。经过对盾构推进全过程的监测，掌握由盾构施工引起的周围地层的挪动规律，将监测结果及时反响，合理调整施工参数和采取技术措施，可以极大的减小地层位移，确保临近建筑物的平安。施工监测是对周围环境进展积极维护的一个关键措施，是平安经济的完成整个隧道工程的一个重要保证条件。 施工监测的主要目的是： 1) 经过对监测数据的分析、处置，掌握隧道和周边地层稳定性、变化规律、确认或修正

10、设计或施工参数，减少地表和土体变形提供根据； 2以信息化施工、动态管理为目的，经过监控量测了解施工方法和施工手段的科学性和合理性，以便及时调整施工方法，保证施工平安。 3根据监测结果，预测下一步的地表和土体变形，以及对周围建筑物及其它设备的影响，为采取合理的维护措施提供根据。 4检查施工引起的地面沉降和隧道沉降能否到达控制要求； 5控制地面沉降和程度位移及其对周围建筑物的影响，以减少工程维护费用； 6建立预警机制，保证工程平安，防止构造和环境平安事故呵斥工程总造价添加； 7为研讨岩土性质、地下水条件、施工方法与地表沉降和土体变形的关系积累数据，为改良设计提供根据，为类似工程提供阅历参考； 8发

11、生工程环境责任事故时，为仲裁提供具有法律意义的数据。 6.3盾构隧道监测内容及工程选取 6.3.1岩土介质和周围环境的监测岩土介质和周围环境的监测 岩土介质和周围环境的监测包括：地下水监测、土体变形监测、附近建筑物的监测等内容。 1地下水监测 根据对地下水的监测结果，可提出开挖面能够失去稳定的警报，可以检验降水效果，并能为运用紧缩空气的压力提供根据，还有益于改良挖土运土等施工方法。监测地下水情况的任务内容包括：地下水位变化和孔隙水压力的监测；监测井点降水效果；监测隧道开挖面、隧道及其它渗流处的地下水渗流水量及带有土粒的渗流。 2土体变形监测 土体变形观测可包括如下工程： 1地表变形 用普通水准

12、仪观测隧道中心线上预设的地表桩以及观测与隧道中心线相垂直的地表桩，进展纵向和横向地面变形监测。 2地下土体沉降 观测盾构顶部正上方土体中一点的沉降量和在盾构正上方的垂直线上几个点的沉降量，以确定影响地层损失的要素。特别是对盾构正上方一点的沉降观测，比观测地表沉降更为敏感，对确定施工要素更为有效。为了研讨的目的，还要观测分开盾构中心线的深层土体的沉降量。 3地表程度位移及应变观测。 这种观测主要是对设在垂直于隧道轴线的断面上的地表桩进展观测，以随时分析建筑物的平安问题。 4地下土体的程度位移量测。 沿盾构前方、两侧设测点，用测斜仪以量测盾构推进中由于扰动引起的土体程度位移，从中可研讨减少盾构扰动

13、的施工措施。 5土体回弹观测。 为了观测在盾构施工中盾构底部以下土体的回弹量，以分析这种回弹量能够引起的隧道下卧土层的再固结沉陷(这种隧道的再固结沉陷也要引起地表沉降)，可在盾构前方的一侧埋设深层回弹桩。 6盾尾空隙中坑道周边向内挪动的观测。 经过衬砌环上的压浆孔，埋置观测桩于衬砌环外的土体中，观测隧道周边土体自开场脱出盾尾后的位移开展过程，了解土体挤入盾尾空隙的速度；根据观测结果，及时调整隧道内的气压压力或改良压浆工艺，以尽量减少盾尾空隙导致隧道周边的内移，从而减少对隧道周围土体的扰动及地表沉降。 3附近建筑物的监测 对附近建筑物的监测可以确定施工对建筑物的影响，保证重要建筑物和公用设备的平

14、安和正常运用，并对处置损坏问题获得法律根据，监测包括：监测建筑物在盾构穿越前后的变化；建筑物在施工过程中的沉降监测；建筑物的程度位移及应变量测；建筑物墙身和地板的倾斜观测；公用管道的应变观测及其地基沉降和程度位移观测；当穿越铁路时，监测两条轨道的轨面和轨道枕木下地基面的沉降量、程度位移、沉降差及沉降速率。 6.3.2盾构隧道构造的监测盾构隧道构造的监测 盾构隧道构造的主要监测内容包括：盾构隧道构造的主要监测内容包括：隧道各衬砌环自脱出盾尾后的沉降观测；隧道各衬砌环自脱出盾尾后的沉降观测；隧道应变的量测，包括用应变计量测结果计算构造构件隧道应变的量测，包括用应变计量测结果计算构造构件的轴力和弯矩

15、；的轴力和弯矩；隧道收敛位移量测；隧道收敛位移量测；隧道外侧的水土压力或水压力的量测；隧道外侧的水土压力或水压力的量测；预制管片凹凸接缝处法向应力量测。预制管片凹凸接缝处法向应力量测。 6.3.3施工进程中的监测施工进程中的监测 为了可以充分分析各种问题和景象，并且为施工阶段为了可以充分分析各种问题和景象，并且为施工阶段控制盾构的姿态提供资料，需求有一整套有关施工程序的控制盾构的姿态提供资料，需求有一整套有关施工程序的记录与相应的观测数据记录。每环隧道施工记录应包括以记录与相应的观测数据记录。每环隧道施工记录应包括以下工程：下工程：记录各环压浆时间、点位、压力、数量及浆配比；记录各环压浆时间、

16、点位、压力、数量及浆配比；盾构偏离设计轴线的程度及垂直偏向；盾构偏离设计轴线的程度及垂直偏向；盾构千斤顶推进记录，包括各环每一次推进的开场和停顿盾构千斤顶推进记录，包括各环每一次推进的开场和停顿时间，干斤顶开启只数、编号和压力；时间，干斤顶开启只数、编号和压力；从设计图中估计曲线隧道的实际土层损失，仔细量测并记从设计图中估计曲线隧道的实际土层损失，仔细量测并记录排土量；录排土量；影响观测数据的环境要素，如温度及附近的施工活动等；影响观测数据的环境要素，如温度及附近的施工活动等；不测的不正常土层损失。不测的不正常土层损失。序号 监测对象 监测类型 监测项目监测元件与仪器1隧道结构 结构变形隧道结

17、构内部收敛 收敛计，伸长杆尺 隧道、衬砌环沉降 水准仪 隧道洞室三维位移 全站仪 管片接缝张开度 测微计 结构外力隧道外侧水土压力 压力盒、频率仪 隧道外侧水压力 孔隙水压力计、频率仪 结构内力轴向力、弯矩 钢筋应力传感器、频率仪、环向应变计 螺栓锚固力、管片接缝法向接触力 钢筋应力传感器、频率仪，锚杆轴力计 2地层 沉降 地表沉降水准仪 土体沉降分层沉降仪、频率仪 盾构底部土体回弹深层回弹桩、水准仪 水平位移 地表水平位移经纬仪 土体深层水平位移测斜仪 水土压力 水土压力(侧、前面)土压力盒、频率仪 地下水位监测井、标尺 孔隙水压孔隙水压力探头、频率仪 相邻环境周围建(构)筑物地下管线铁路、

18、道路 沉降水准仪水平位移经纬仪倾斜经纬仪建(构)筑物裂缝裂缝计表表6.2盾构隧道施工监测工程和仪器盾构隧道施工监测工程和仪器 6.3.4监测工程的选取 盾构法隧道施工监测工程的选取普通要根据每个工程的详细情况、特殊要求、经费投入等要素综合确定，目的是要使施工监测能最大限制地反映周围土体和建筑物的变形情况，防止出现周围环境的破坏。监测工程的选择时，思索要素较多，如施工场地的工程地质和水文地质情况、盾构隧道的设计方案和施工工艺、隧道施工影响范围内建筑物构筑物或大型公用管道与隧道轴线的相对位置及其构造特点等，另外设计提供的变形控制值和平安贮藏系数也是思索要素之一。这里需求留意的是施工进程中的施工观测

19、和记录，在一切情况下都是需求的。 监测项目 地 表沉 降 隧 道沉 降 地 下水 位 建筑物变 形 深 层沉 降 地 表水 平位 移 深层位移、衬砌变形和沉降、隧道结构内部收敛等 地下水位情 况 土 壤情 况 地下水位以上 均匀粘性 土 砂土 含漂石 等 地下水位以下，且无控制地下水位措施 均匀粘性 土 软粘土或粉土 含 漂石 等 表表6.3 盾构隧道根本监测工程确实定盾构隧道根本监测工程确实定注：注： 必需监测工程；必需监测工程；建筑物在盾构施工影响范围以内，根底已作加固，须监测；建筑物在盾建筑物在盾构施工影响范围以内，根底已作加固，须监测；建筑物在盾 构施工影响范围以内，但根底未作加固，须

20、监测。构施工影响范围以内，但根底未作加固，须监测。 上表中建筑物的变形系指地面和地下的一切建筑物和构筑物的沉降、程度位移和裂痕。上表中建筑物的变形系指地面和地下的一切建筑物和构筑物的沉降、程度位移和裂痕。监测项目 地 表沉 降 隧 道沉 降 地 下水 位 建筑物变 形 深 层沉 降 地 表水 平位 移 深层位移、衬砌变形和沉降、隧道结构内部收敛等 地下水位情 况 土 壤情 况 地下水位以下，用压缩空气软粘土或粉土 砂土 含漂石 等 地下水位以下，用井点降水或其它方法控制地下水位均匀粘性 土 软粘土或粉土 砂 土 含 漂石 等 续表续表6.3 盾构隧道根本监测工程确实定盾构隧道根本监测工程确实定

21、注：注： 必需监测工程；必需监测工程；建筑物在盾构施工影响范围以内，根底已作加固，须监测；建筑物在盾建筑物在盾构施工影响范围以内，根底已作加固，须监测；建筑物在盾 构施工影响范围以内，但根底未作加固，须监测。构施工影响范围以内，但根底未作加固，须监测。 上表中建筑物的变形系指地面和地下的一切建筑物和构筑物的沉降、程度位移和裂痕。上表中建筑物的变形系指地面和地下的一切建筑物和构筑物的沉降、程度位移和裂痕。 6.4.1监测方案的制定监测方案的制定 监测方案的制定步骤：监测方案的制定步骤： 1搜集和阅读有关场地地质条件、周围环境和相邻构搜集和阅读有关场地地质条件、周围环境和相邻构造物构造的有关资料；

22、造物构造的有关资料； 2现场踏勘，重点掌握地下管线和道路的走向，相邻现场踏勘，重点掌握地下管线和道路的走向，相邻构造物的情况；构造物的情况； 3拟订监测方案初稿，提交建立单位等讨论审定。初拟订监测方案初稿，提交建立单位等讨论审定。初步经过后提交由市政道路监察部门召集主持各相关主管单步经过后提交由市政道路监察部门召集主持各相关主管单位参与的协调会议。方案经过后，监测任务始能正式实施。位参与的协调会议。方案经过后，监测任务始能正式实施。 4监测方案在实施过程中可根据实践施工情况适当调监测方案在实施过程中可根据实践施工情况适当调整与补充，但大的原那么普通不能更改，特别是埋设元件整与补充，但大的原那么

23、普通不能更改，特别是埋设元件的种类和数量、监测频率和报表数量等应严厉按商定的方的种类和数量、监测频率和报表数量等应严厉按商定的方案实施。案实施。 监测方案设计的内容： 1工程概略； 2监测目的； 3监测内容； 4监测方法：元件埋设、监测仪器、监测频率； 5监测成果：当日报表、监测总结报告； 6监测费用：资料费用、人工费用、成果整理费用。 上述内容应根据工程实践情况和委托单位详细要求适当取舍和调整。 6.4.2监测点的布置监测点的布置 6.4.2.1监测点布置原那么监测点布置原那么 1按监测方案在现场布设测点，当实践地形不允许时，按监测方案在现场布设测点，当实践地形不允许时，在接近设计测点位置设

24、置测点，以能到达监测目的为原那在接近设计测点位置设置测点，以能到达监测目的为原那么。么。 2为验证设计参数而设的测点布置在设计最不利位置为验证设计参数而设的测点布置在设计最不利位置和断面，为指点施工而设的测点布置在一样工况下最先施和断面，为指点施工而设的测点布置在一样工况下最先施工部位，其目的是为了及时反响信息，以修正设计和指点工部位，其目的是为了及时反响信息，以修正设计和指点施工。施工。 3地表变形测点的位置既要思索反映对象的变形特征，地表变形测点的位置既要思索反映对象的变形特征，又要便于采用仪器进展观测，还要有利于测点的维护。又要便于采用仪器进展观测，还要有利于测点的维护。 4深埋测点构造

25、变形测点等不能影响和妨碍构造的正常受力，不能减弱构造的刚度和强度。 5各类监测测点的布置在时间和空间上有机结合，力求同一监测部位能同时反映不同的物理变化量，以便找出其内在的联络和变化规律。 6测点的埋设应提早一定的时间，并及早进展初始形状数据的量测。 7测点在施工过程中一旦破坏，尽快在原来位置或尽量接近原来位置补设测点，以保证该测点观测数据的延续性。 6.4.2.2地下水的监测点布置地下水的监测点布置 图图6.36.3监测隧道周围地层地下水位的水位观测井监测隧道周围地层地下水位的水位观测井1 1全长水位观测井；全长水位观测井；2 2监测特定土层的水位观测井；监测特定土层的水位观测井；3 3接近

26、盾构顶部水位观测井；接近盾构顶部水位观测井；4 4隧道直径范围内土层中水位观隧道直径范围内土层中水位观测井；测井；5 5隧道底下透水地层的水位观测井。隧道底下透水地层的水位观测井。 6.4.2.3土体变形的监测点布置土体变形的监测点布置 地表变形和沉降监测需布置纵地表变形和沉降监测需布置纵(沿轴线沿轴线)剖面监测点和横剖面监测点和横剖面监测点，纵剖面监测点，纵(沿轴线沿轴线)剖面监测点的布设普通需保证盾剖面监测点的布设普通需保证盾构顶部一直有监测点在监测，所以，监测沿轴线方向监测构顶部一直有监测点在监测，所以，监测沿轴线方向监测点间距普通小于盾构长度，通常为点间距普通小于盾构长度，通常为35m

27、一个测点，出洞一个测点，出洞区区30m范围内测点宜加密。监测横剖面布设，当埋置深度范围内测点宜加密。监测横剖面布设，当埋置深度 2 为隧道宽度时，为隧道宽度时，2050m布设一个；布设一个；2 时，时，1020m布设一个；布设一个； 时，时，10m布设一个。布设一个。在横剖面上从盾构轴线由中心向两侧按测点间距从在横剖面上从盾构轴线由中心向两侧按测点间距从25m递增布测点，布设的范围为盾构外径的递增布测点，布设的范围为盾构外径的23倍，如图倍，如图6.4所所示。示。 HBBHHBBB图图6.4盾构推进起始阶段土体变形测点布设实例盾构推进起始阶段土体变形测点布设实例 土体深层位移测孔普通布置在隧道

28、中心线上，尤其是盾构正前方一点的沉降，为了研讨目的也可监测分开盾构中心线一定间隔的土体深层沉降。 地下土体的程度位移监测应沿盾构前方、两侧设测孔，用测斜仪量测;土体回弹观测点设在盾构前方一侧的盾构底部以上土体中。 隧道沉降由衬砌环的沉降反映出来，衬砌环的沉降监测是在盾构施工全工程中经过在各衬砌环上设置沉降点，曲线段每l0m 设一个点，直线段每20m 设一个点，设在拱底块的两肩上，按时丈量其高程变化。 6.4.2.4附近建筑物、道路及管线监测点的布置附近建筑物、道路及管线监测点的布置 对于建筑物来说，监测点应布置在建筑物变形变化对于建筑物来说，监测点应布置在建筑物变形变化较显著的部位，如建筑物的

29、周围角点、中点及内部承重墙较显著的部位，如建筑物的周围角点、中点及内部承重墙柱上，并应沿建筑物周长每隔柱上，并应沿建筑物周长每隔1012m设置一个监测设置一个监测点，在每幢建筑物上面至少设置二个观测点，对于工业厂点，在每幢建筑物上面至少设置二个观测点，对于工业厂房每根柱子均应埋设监测点，如有裂痕的需进展裂痕观测，房每根柱子均应埋设监测点，如有裂痕的需进展裂痕观测，必要时应拍照存档。必要时应拍照存档。 道路沉降监测必需将地表桩埋入道面下的土层中才干道路沉降监测必需将地表桩埋入道面下的土层中才干比较真实地丈量到地表沉降，铁路的沉降监测必需同时监比较真实地丈量到地表沉降，铁路的沉降监测必需同时监测路

30、基和铁轨的沉降。测路基和铁轨的沉降。 地下管线沉降监测点的布设，对重点维护的管线应将地下管线沉降监测点的布设，对重点维护的管线应将测点设在管线上，并砌筑维护井盖，普通的监测也可在管测点设在管线上，并砌筑维护井盖，普通的监测也可在管线周围地面上设置地表桩。管线监测点的间距按线周围地面上设置地表桩。管线监测点的间距按1520m 间距进展设点。间距进展设点。 6.4.3监测频率确实定监测频率确实定 监测任务从隧道掘进开场到全线贯穿后，延伸监测任务从隧道掘进开场到全线贯穿后，延伸1个月个月止。对地表沉降、临近地下管线、临近建止。对地表沉降、临近地下管线、临近建(构构)筑物的监测，筑物的监测，应在盾构掘

31、进施工前准确测定应在盾构掘进施工前准确测定2 次取平均值为初始值。各次取平均值为初始值。各监测工程在前方距盾构切口监测工程在前方距盾构切口20m，后方离盾尾，后方离盾尾30m的监测的监测范围内，通常监测频率为范围内，通常监测频率为12次次d；其中在盾构切口到；其中在盾构切口到达前一倍盾构直径时和盾尾经过后达前一倍盾构直径时和盾尾经过后3d以内应加密监测，监以内应加密监测，监测频率加密到为测频率加密到为2次次d，以确保盾构推进平安；盾尾经过，以确保盾构推进平安；盾尾经过3d后，监测频率为后，监测频率为1次次d，以后每周监测，以后每周监测1-2次直至变形次直至变形稳定。当观测变化较大时可添加观测频

32、率。稳定。当观测变化较大时可添加观测频率。6.5.1盾构临近或穿越构造物时能够出现的问题盾构临近或穿越构造物时能够出现的问题 盾构机经过时产生的地基变位分成三部分：盾构机盾构机经过时产生的地基变位分成三部分：盾构机经过前的地基变位、盾构机经过时的地基变位、盾尾脱离经过前的地基变位、盾构机经过时的地基变位、盾尾脱离时的地基变位。盾构机经过前的地基变位和盾构机的推力时的地基变位。盾构机经过前的地基变位和盾构机的推力相关，推力大能够导致地基隆起，推力小那么能够使地基相关，推力大能够导致地基隆起，推力小那么能够使地基凹陷；经过时的地基变位的缘由在于盾构机于地层之间的凹陷；经过时的地基变位的缘由在于盾构

33、机于地层之间的摩擦以及超挖和弯曲导致地层损失；经过后的地基变位缘摩擦以及超挖和弯曲导致地层损失；经过后的地基变位缘由那么在于盾尾的空隙和注浆等几方面的要素。由那么在于盾尾的空隙和注浆等几方面的要素。 假设在施工期间隧道内出现涌水或者其他缘由致使地下水位下降时，也会引起地面的大面积沉降。在脆弱地基中，因土体的扰动而产生的影响能够会继续数月之久，期间也能够产生较大的后续沉降。对于曾经存在的构造物而言，地基的变化也就相当于构造物的支承条件发生变化，导致构造物的承载才干下降、甚至破坏，变形过大以致侵入净空，不均匀沉降呵斥周边建筑物或地下管线破坏或不能正常运用等。因此，施工中应对受影响的地面建筑物及地下

34、管线予以维护。 表表6.4 地层变形对地下管线影响的初步估计地层变形对地下管线影响的初步估计 地表最大沉降值/mm脆性材料（灰口铁、石棉水泥、粘土制品）延性材料（钢、延性铁、非受火压力容器、聚乙烯）10与其他原因（如安装、交通荷载、季节变化等）相比管线应力增加并不显著 10地层变形对管线的影响应详细评价 25管线应力肯定会有显著增加，小直径管线有可能损坏50大直径管线有可能损坏管线应力可能会有显著增加，地层变形对管线的影响应详细评价表表6.5 建筑物在不同沉降差下的反响建筑物在不同沉降差下的反响建筑结构类型 /L（L为建筑物长度，为差异沉降）建筑物的反应一般砖墙承重结构，包括有内框架的结构；建

35、筑物长高比小于10；有圈梁（天然地基）达1/150分隔墙及承重砖墙产生相当多的裂缝，可能发生结构性破坏 一般钢筋混凝土框架结构 达1/150发生严重变形达1/150开始出现裂缝高层刚性结构（箱型基础、桩基） 达1/250可观察到建筑物倾斜有桥式行车的单层排架结构的厂房（天然地基或桩基） 达1/300桥式行车运转困难，不调整轨面水平难运行，分隔墙有裂缝有斜撑的框架结构 达1/600处于安全极限状态对沉降差反应敏感的机器基础达1/850机器使用可能发生困难，处于可运行的极限状态6.5.2盾构施工影响范围的的判别 图图6.5基底压力分散表示图基底压力分散表示图 6.5.3 维护对象确实定维护对象确实

36、定 1对已有建筑物和地下管线进展调查。对已有建筑物和地下管线进展调查。 主要针对主要针对I区的建筑物和管线开展较为充分的调查研区的建筑物和管线开展较为充分的调查研讨，调查的主要内容包括三个方面：地基调查、构造物讨，调查的主要内容包括三个方面：地基调查、构造物管线调查、资料搜集。管线调查、资料搜集。 2确定已有建筑物管线的允许变形量。确定已有建筑物管线的允许变形量。 确定其允许值时普通思索两方面的要素：构造物确定其允许值时普通思索两方面的要素：构造物的功能；要维持构造物的根本运用功能；确保构造物的的功能；要维持构造物的根本运用功能；确保构造物的平安性；平安性； 3估算已有建筑物管线由于盾构施工能

37、够产生估算已有建筑物管线由于盾构施工能够产生的变形量。的变形量。 影响预测分析的方法普通包括：计算分析、阅历类比、影响预测分析的方法普通包括：计算分析、阅历类比、模型实验等。模型实验等。 6.5.4 维护措施维护措施 维护措施可分为构造物加固、根底托换、地基加固、维护措施可分为构造物加固、根底托换、地基加固、隔断墙等几类方法。隔断墙等几类方法。 1构造物加固构造物加固 对盾构施工影响范围内的既有构造物进展加固处置，对盾构施工影响范围内的既有构造物进展加固处置，加强构造物本身抵抗变形的才干。详细又可分为：构加强构造物本身抵抗变形的才干。详细又可分为：构造内部加固和对下部根底构造进展加固两种方式，

38、内造内部加固和对下部根底构造进展加固两种方式，内部加固有加劲、加固墙体、添加支撑等方式；对下部部加固有加劲、加固墙体、添加支撑等方式；对下部根底构造的加固有加固桩、网状桩和锚杆等手段。根底构造的加固有加固桩、网状桩和锚杆等手段。 2根底托换法 当盾构施工需求将建筑物的桩基切断或能够使其产生过大的变形时，常采用根底托换予以维护。可以预先在隧道两侧或单侧影响范围外设置新桩基和承载梁，以替代或承托原根底；也可从隧道的内部对根底进展托换，并且把隧道的衬砌作为托换构造的一部分，如图6.6所示。 图图6.6根底托换根底托换 3地基加固 加固盾构机周围的地基，其目的就是增大盾构机周围的土体强度，减轻盾构机掘

39、进时周围的土体的松弛和扰动，使地基变形不至于太大。假设遇到的构造物本身地基承载力缺乏，那么小的扰动也能够导致较大的沉降出现，这时那么可以有针对性地加固构造物的地基，经过提高构造物地基承载力来控制构造物的沉降量。详细的操作方法多采用化学注浆、旋喷桩、深层搅拌桩、树枝桩等地基加固施工方法，如图6.7所示。图图6.7经过加固盾构机周围的地基来控制临近施工的变形经过加固盾构机周围的地基来控制临近施工的变形 4隔断法 隔断法就是在盾构机与构造物之间建立一道屏障，从而防止或减少盾构施工对建筑物根底的影响，使地基变位被阻挠在影响构造物变位之外。通常的方法就是在盾构机与构造物之间打入排桩、延续旋喷桩或者地下延

40、续墙，它们应按接受盾构经过时的侧向土压力和地基下沉而产生的负摩阻力进展验算，以确定适当的配筋和埋置深度。为防止隔断墙侧向位移，还可以在墙体顶部构筑联络梁并以地锚支撑。 6.6.1工程概略工程概略 广州地铁广州地铁2号线某区间隧道采用盾构法施工。区间隧号线某区间隧道采用盾构法施工。区间隧道由两条并行的单线隧道组成，左右线隧道间距道由两条并行的单线隧道组成，左右线隧道间距812m，左右线隧道总长左右线隧道总长4342. 3m，隧道埋深，隧道埋深8 14m，线路最小，线路最小程度曲线半径程度曲线半径350m，最大坡度，最大坡度9. 636。盾构机采用德。盾构机采用德国国HERRENK AG公司消费的土压平衡式盾构公司消费的土压平衡式盾构(EPB )，盾，盾构机刀盘直径构机刀盘直径6280mm，采用盾尾同步注浆，采用盾尾同步注浆(砂浆砂