摘要：随着社会的不断发展，我国隧道项目不断增加，在隧道工程建设中近距穿越构筑物逐渐成为隧道施工的常态，但是因为隧道工程盾构施工会使得周围的建筑物出现一定的位移和沉降状况，从而使得隧道工程盾构施工的时候很容易影响到周边的建筑物，出现安全事故。对此在实际应用的时候需要不断加强现场勘查，采取有效的措施进行其带来的影响，从而更好的确保建筑物的安全，促进城市建设发展。基于此本文分析了盾构区间近距穿越构筑物安全施工技术。
关键词：盾构区间；近距穿越构筑物；安全施工技术
1、工程简介
本标段为郑州市轨道交通4号线工程土建施工07合同段，工程内容包含4站3区间（含前期工程）：如意湖北站（不含）～会展中心站区间、会展中心站、会展中心站～商鼎路站区间、商鼎路站、商鼎路站～商都路站区间，商都路站和中州大道站。区间全部采用盾构法施工。
图1郑州市轨道交通4号线工程土建施工07标段平面示意图
2、盾构下穿建（构）筑物风险分析
2.1盾构下穿商鼎路人行地下通道风险分析
（1）盾构机盾尾出现涌水、涌浆现象：掘进过程中由于操作或处理不当、油脂注入量过少，均有可能出现该现象，由于盾尾涌水、涌浆造成土体扰动或损失，可能会导致地表不均匀沉降，造成商鼎路人行地下通道不均匀沉降甚至开裂。
（2）盾构下穿商鼎路人行地下通道，穿越地层为粉质黏土和砂质粉土，掘进过程中盾构机对土体具有一定扰动，有可能造成隧道上部软弱地层损失，造成商鼎路人行地下通道不均匀沉降。
（3）出土量超标：掘进过程中盾构机对土体具有一定扰动，若出土量超标，可能导致地表不均匀沉降，造成商鼎路人行地下通道不均匀沉降或商鼎路人行地下通道下方产生空洞。
2.2盾构下穿福元路～商鼎路隧道风险分析
（1）盾构下穿沉插式顶管隧道最小净距为2.94m，穿越地层为黏质粉土及粉砂层局部夹杂粉质黏土，易造成顶管隧道不均匀沉降从而引发隧道开裂及渗漏水。
（2）掘进过程中掘进参数设置不当，会引起掘进推力或刀盘扭矩偏大，加大对周边土体的扰动，易造成顶管隧道周围的土体变形或引起顶管隧道结构的不均匀沉降。
（3）同步注浆不及时、同步注浆量不足或同步注浆浆液初凝时间较长，造成顶管隧道不均匀沉降。
3、盾构区间近距穿越构筑物安全施工技术
3.1风险应对措施
3.1.1地表沉降超标风险
（1）选择合理的施工参数，特别是控制好掘进速度和同步注浆的质量；
（2）加强监控量测，及时信息反馈，据此调整施工参数，实现信息化施工。
（3）根据监测信息及时进行二次注浆，防止沉降的进一步的恶化；
3.1.2盾构下穿管线风险
（1）建立与管线运营单位和管线抢修单位联络机制，做好与管线运营单位的联络与沟通，将监测数据及时反馈给管线运营单位。
（2）当管线所在地面处沉降达到报警值时，立即通知管线运营单位对管线进行24h观测，观测污水管内水面标高是否有变化，管内污水流量是否有变化，观察地面周边是否有裂缝、渗水等，并协同管线运营单位做好应急准备工作，以便随时采取应急措施。
（3）当管线处地面沉降超过-20mm（隆起+10mm）时，请管线单位对该处管线进行漏水检测，若检测到管线发生漏水，立即通知附近排水泵站将管内污水抽干，协同管线抢修单位对漏水管线进行抢修。
3.1.3盾构内出现涌水、涌砂风险
（1）对施工人员进行前期的交底，细致的施工，同时加强值班管理，工程监理。配备了足够的机械设备，万一发生事故，第时间投入工作。同时组织专业人员进行24小时现场监测。
（2）完善施工预案，针对施工有可能发生的险情，编制好相应的预案，准备好应急物资，根据监测结果和报警机制，发现问题及时实施相应的预案。
（3）在出现涌土、流砂、漏水时，及时停止掘进，采取应急预案，对有流砂部位用海绵和纱布等进行封堵，防止流砂的进一步外流，通过注入聚氨酯作临时性封堵，再通过二次双液注浆作永久封堵。
3.1.4周边建（构）筑物损坏风险
在工程施工过程中由于施工控制措施落实不到位，盾构掘进出碴量远超设计量、盾构进力过大等其他原因可能造成基坑或区间隧道周边建（构）筑物损坏，从而造成交通中断，房屋沉降开裂，建（构）筑物下沉等，给周边的居民生活带来一定的影响。
会展中心站～商鼎路站区间下穿熊儿河和地下停车场，侧穿金水路与中州大道互通立交，下穿福元路商鼎路下穿隧道及人行地下通道。
盾构掘进控制不当，容易造成地面沉降过大、对桥梁桩基及周边结构的扰动，从而造成周边建筑物沉降开裂，影响地下通道及公路桥梁的运营安全，区间穿湖、过河过程洞内沉降塌陷，极大可能造成洞内涌水涌沙现象，严重影响现场施工安全。
3.2安全保证措施
（1）健全各种安全制度，制定有针对性的安全技术操作规程和安全管理目标并分解和落实到部门与负责人。
（2）加强对各种安全设施、设备的硬件投资及现有安全设施、设备的维护管理。严格按照安全生产的有关条例进行施工作业，正确操作使用机械设备。
（3）加强对现场施工人员的安全、文明施工的宣传教育，提高其安全、文明施工及自身保护意识。
（4）施工现场必须严格执行有关各项安全规定，做到“安全第一，预防为主”。
（5）加强对操作工人的三级安全教育工作和做好各项安全技术交底工作。
（6）进入如意湖施工时，必须配专职安全员现场监督。
3.3采用科学的方法进行控制
3.3.1隔断法
在建筑物附近的地下工程施工中，通过设置盾构隧道与建筑物之间的隔墙，阻止了盾构隧道引起的基础位移，避免了建筑物损坏的工程保护法，其也被叫做隔断法。该方法在建筑物基础与隧道之间需要一定的施工空间。隔墙墙体可由钢板桩、地下连续墙、树根桩、深层搅拌桩、挖孔桩等组成，主要用于承受地下工程施工引起的侧向土压力和差异引起的负摩阻力。地基沉降可以减少盾构隧道侧土体变形。为了防止隔墙的侧向位移，可以在墙顶构造连接梁，并用地锚进行支撑。
3.3.2土体加固
土体加固包括隧道周围土体的加固和建筑物地基的加固。前者通过提高盾构隧道周围土体的强度和刚度，保证了建筑物的正常使用和安全。后者通过加固建筑物地基，提高其承载力和刚度，使建筑物沉降变形。通常采用化学灌浆和射流混合加固地基。当地面有施工条件时，可从地面注浆或喷射搅拌施工；当地面没有施工条件或离地面不方便时，可在钻孔内处理，主要是钻孔内注浆。
3.3.3建筑物本体加固法
对于建筑物本体加固法这一盾构施工周围建筑物安全施工的过程中确实无法进行交叉，需要在图上进行明确的标注，从而降低在施工过程中对管线的损害程度。同时在进行市政工程建设的过程中，如果要进行新管线的建设时需要相关的部门进行规划，并聘请相关的专家进行研究和讨论，制定最终的管线规划方案。
总之，事物都具有两面性，盾构施工技术能够进一步确保整体施工效率，保证施工质量，但是在运行的过程中会对周边的建筑物产生很大影响，因此需要重点加强安全控制。
参考文献：
[1]王斌.地铁盾构施工对既有桥隧影响的力学行为模拟研究[D].合肥工业大学，2015.
[2]苏军，薛晖，于学敏.矿山法隧道近距侧穿保护性建筑的数值影响分析及保护研究[J].铁道标准设计，2013（11）：70-76.
[3]矫伟刚.盾构推进对在建地铁风井或车站结构的影响研究[D].中国矿业大学（北京），2012.
论文作者:王冠杰
论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期
论文发表时间:2019/4/2
标签：盾构论文; 隧道论文; 管线论文; 建筑物论文; 地下论文; 近距论文; 区间论文; 《基层建设》2019年第1期论文;