武汉市政工程设计研究院有限责任公司 湖北武汉 430023
工程概况
南湖大道站~大舒东路站区间出南湖大道站后，由北向南沿黄龙山一路敷设，侧穿曙光汽车附件有限公司后，转向西南，下穿中冶连铸技术工程股份责任公司、金成家具后，转入光谷大道，下穿规划三环线立交桥后，进入大舒东路站。本区间长度为1796.356m，线间距约为13~20.78m，隧道隧道埋深约15.6~24.7m，区间采用盾构法施工。区间两侧分别有10kV高压线塔8座、北方天鸟佳美房屋1栋、中铁十一局湖北城际铁路指挥部房屋3栋、中冶连铸技术工程股份责任公司厂房2栋及三环线立交。盾构正穿中冶连铸机械厂房，左右线隧道与厂房桩基（桩基桩径0.6m，桩长12~14m）最小竖向净距约6.2m。
1地质勘查条件
1.1 地形、地貌
场地区主要位于剥蚀堆积岗状平原地貌单元区，地处长江南岸Ⅲ级阶地。
南湖大道站—大舒东路站区间一带地势北高南低，地面标高21.08~30.48m，场地东侧距黄龙山约1km。
1.2 地层岩性
根据钻孔揭示，场地表层分布人工填土，其下为第四系全新统、中更新统，下伏基岩主要为三叠系下统大冶组灰岩、二叠系下统孤峰组和上统炭质页岩、硅质页岩及志留系泥岩、石英砂岩等。各时代地层岩性自上而下分述如下：
① 人工填土（Ｑml）
（1）杂填土（1-1）：
主要由粘性土、砖渣、公路路基路面（碎石、砼碎块）等物质组成，土层结构松散，该层厚度0.5~2.0m，结构松散。场地地表较连续分布，堆积时间1年以上。
②第四系全新统冲积层（Ｑ4al）
（1）粉质粘土（6-1）：
灰—灰褐色，切面光滑，主要呈可塑状，少量软塑状，切面光滑。该层厚度变化大，一般1.8~3.0m，局部达7.1m。主要分布于桩号右DK37+200以南，连续分布。顶板埋深2.2~7.8m，相应标高20.4~15.1m。
（3）砂质粘土（6-3）：
褐黄色，可塑状为主，一般砂粒粒含量较高，局部相变为含泥粉细砂透镜体。底部局部分布有含粘土质砾、卵砾石，卵石成分主要为石英砂岩、硅质页岩，粒径一般0.5~2cm，最大8cm。厚度一般0.7~3.4m。主要分布于桩号右DK35+315以南，断续分布。顶板埋深2.8~10.6m，相应标高18.6~11.8m。
③ 第四系中更新统冲积层（Ｑ2al）
粘土（10-1）：
红褐色、黄褐色，硬塑状为主，含少量铁锰质结核，局部夹灰绿色团块，刀切面光滑，略带光泽。厚度1.1~10.3m，厚度变化大。主要分布于桩号右DK35+225以北，连续分布。顶板埋深0.4~6.0m，相应标高28.9~22.4m。
④第四系残坡积层（Ｑel+dl）
（1）粘土夹碎石（10-4）：
黄色、褐黄色，硬塑状为主，稍湿，含少量铁锰质结核，夹少量灰绿色团块，刀切面多光滑，平整，略带光泽。局部夹少量碎石，碎石成分以灰岩为主，粒径0.5~2.0cm不等，含量约5%~15%。该层厚0.3~5.3m。主要分布于桩号右DK35+225以北，连续分布。顶板埋深13.0~3.0m，相应标高17.1~27.2m。
泥岩（20b）：
灰色，局部为灰绿、黄灰色，薄层状。主要矿物成分为水云母，含微量石英、白云母等矿物。桩号右DK35+550~DK35+750段顶部局部为砂岩、长石石英砂岩、泥质粉砂岩（20c）等。该层风化呈灰黄色、草黄色，根据风化程度不同，可划分成强风化泥岩（20b-1）、中风化泥岩（20b-2）、微风化泥岩（20b-3）。该层岩体一般较破碎，钻取岩芯碎块为主，部分泥化，混杂少量柱状。主要分布于桩号右DK35+755以北。
2盾构隧道下穿厂房计算
左右线正穿中冶连铸机械厂房。
盾构正穿中冶连铸机械厂房，左右线隧道与厂房桩基（桩基桩径0.6m，桩长12~14m）最小竖向净距约6.2m。
南湖大道~大舒东路站区间对中冶连铸技术工程股份责任公司厂房（机械厂房）的影响分析如下：
南湖大道~大舒东路站区间对机械厂房的影响分析模型分析模型
采用MIDAS GTS NX岩土有限元数值分析软件对本项目进行数值模拟，分析结果如下图所示：
1、工况：左线隧道开挖完成后数值模拟结果
根据计算分析，左线隧道下穿机械厂房桩基础之后，地表产生最大沉降3.4mm，左线隧道顶部最大竖向位移10.5mm，底部最大竖向位移9.7mm，机械厂房桩基础最大总位移3.6mm（＜5.0mm控制值）。说明左线隧道下穿机械厂房桩基础时，对机械厂房的影响较小，满足控制要求。
2、工况：右线隧道开挖完成后数值模拟结果
根据计算分析，右线隧道下穿机械厂房桩基础之后，地表产生最大沉降4.1mm，右线隧道顶部最大竖向位移10.7mm，底部最大竖向位移9.5mm，机械厂房桩基础最大总位移4.4mm（＜5.0mm控制值）。说明右线隧道下穿机械厂房桩基础时，对机械厂房的影响较小，满足控制要求。
3 盾构下穿邻近建构筑物的措施
3.1侧穿桥桩采取的措施以控制盾构掘进参数、加强同步注浆为主，同时采取地层加固措施。地层加固措施为地面袖阀管注浆。
3.2地面袖阀管注浆时，管径50mm，注浆管间距0.5m，排距0.5m，梅花形布置，加固方案详见附图。
3.3盾构机在距离桥桩20m时，加强设备维修，进行全方位检修，确保穿越过程中设备无故障，能够进行连续施工。
3.4盾构通过时应注意调整盾构机掘进的姿态与速度，适当放慢盾构的掘进速度，匀速穿越。
3.5 穿越桥桩区段控制好同步注浆的质量，加强观测，必要时进行二次注浆。
4.结论
根据前面计算分析，南湖大道站~大舒东路站区间隧道下穿机械厂房桩基础时，对机械厂房的影响较小，满足控制要求。
论文作者:岑志刚
论文发表刊物:《基层建设》2018年第15期
论文发表时间:2018/7/20
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