探索盾构隧道微扰动施工控制技术体系及其应用

盖春辉山东省交通工程监理咨询公司

探索盾构隧道微扰动施工控制技术体系及其应用

盖春辉
山东省交通工程监理咨询公司

伴随着社会经济的飞速发展和进步，地下建筑的发展也较为理想，但是地下施工时的振动尤其会对周围的建筑产生非常大的影响，因此为了降低振动幅度，保证施工场地周围的建筑能够一直处于不受影响的状态，盾构隧道微扰动施工控制技术孕育而生。本文将从施工前的准备、施工中的控制、施工后的预测三个阶段阐述盾构隧道微扰动施工控制技术的体系，最后在具体分析其应用。

盾构隧道；微扰动施工；体系；应用

引言

在目前城市化进程加快的情况下，大多数的城市都有进行盾构隧道穿越建筑物的工程。这类工程存在的难题是当进行盾构隧道施工时，会导致场地周围的土地不断振动，进而使周围的建筑物会受到不同的力的作用，进而遭到破坏，这样会引起安全事故的发生。所以，为了解决这个难题，只能从提高技术水平的方向去发展，而盾构隧道微扰动施工控制技术能够很好的解决这一难题。

一、盾构隧道微扰动施工控制技术的体系

1.施工前的准备

（1）勘查施工环境

在进行盾构隧道施工之前，一定要对允许施工的范围进行勘查，勘查内容需要包括：场地的地质情况，即底层的状态、地下水的性质、周边建筑物的现状等；环境的情况，即政府对于环境保护的标准、周围受保护的对象等。施工单位一定要结合有关的法律文件对周边的环境仔细的检查，重点检查受穿越部分的详细情况，同时不能拘泥于一种勘查方式，利用多种方式使检测出的资料具有精确性。

（2）对微扰动定下标准

因为盾构隧道施工会使周围的建筑物受到伤害，因此，我们需要对受到上海的临界值，即对微扰动定下一个标准。许多的专业人士通过调查、研究、分析再结合各个方面给建筑物受力变形给出了相关的数据以及评判标准。但是许多的标准都是根据施工对建筑物的影响而判断建筑物的状态，这就导致了建筑物因为其他因素也受力，但是没有表现出来，进而也无法判断的缺陷，所以，在盾构隧道微扰动施工控制技术下，需要对个方面进行考虑：①因为通常来说，建筑物因为受到盾构隧道施工的力的影响进而变形的改变时很小的，不会有特别明显的变化，因此就需要设置一个增量的控制标准。②设置一个建筑物总体变量的标准，建筑物已有的变形量与因施工导致的变形量不可以超过总和量。③如果出现了建筑物已有的变形量与因施工导致的变形量超过了总和量，需要立刻采取应对措施。

（3）对施工产生的扰动进行预估

盾构隧道微扰动施工控制技术中有两种方式对施工产生的扰动进行预估，一种方式是建立经验模型，这种方式虽然应用简单，但是过程太过简化，无法准确的显示施工过程中的变化情况。因此，准确、能够被广泛应用的数值模拟方式被更被人们所接受。

2.施工中的监测和控制

（1）监测措施

因为盾构虽然施工对建筑物的影响单凭肉眼是无法分辨的，同时员工不能够全天的进行监测工作，人工的监测手段也没有办法到到相关要求，所以，就需要人工同机械设备相结合的监测。监测项目会涉及到多个方面，重点对容易受到影响的部分进行监测。

（2）控制措施

控制措施根据不同的情况进行合理的控制：①对于盾构施工需要重视三个方面：首先是开挖面的平衡，接着是盾构穿越的施工把控，最后是盾尾的注浆把控。②对于建筑物的保护控制需要从两个方面进行控制：首先是主动保护，即直接在技术上克服伤害建筑的难点；被动保护则是对建筑物的周围、或者是建筑物的本身进行保护。

3.竣工的把控和预测

如果在竣工结束就放弃对盾构隧道施工扰动危害的把控，那么也就无法保证其在今后投入使用阶段是否会出现问题。因此，在竣工后，还要继续一定的把控工作，同时对以后的状况进行一定的预估。采用数学模型对建筑物的土层恩的沉降情况进行长期的推算。同时，还需要定期对其进行相应的监测。

二、具体应用

文章选取了上海的一个轨道交通建设工程，对盾构隧道微扰动施工控制技术在具体应用上进一步分析。轨道交通的概况是需要穿越大量的建筑物，所穿越的屋体大概有200处，涉及的面积非常的大。

1.微扰动把控的关键点

（1）对于土地所受压力的限定

依据土压平衡盾构的理论，土层中所受到的压力一定要和开挖面的正面所受的土地的压力、水的压力相互平衡。进而保证开挖面整体的稳定，进而降低对土层的振动。

（2）对于工程推进速度的限定

如果工程的推进速度非常的快，但是出土量非常的少的话就会导致土层所受到的压力非常的大，这样一来，就会地面凸起。如果速度较慢的话，就会使土层所受到的压力变得特别少，进而导致地面下沉。

在这一工程中，盾构的推进速度一定要限定在每分钟20mm，同时根据实际情况进行调整。在进行穿越施工时，尽量要确保推进的速度是稳定的，如果速度飘忽不定，则很容易产生振动，进而对周围的土体结构产生破坏，影响其稳定性。

（3）出土量的把控

一般来说，出土量同土层所受到的损害的量是相连的。同时出土量的把控要根据挖掘的速度进行把控。

（4）其他方面的控制

将盾构隧道微扰动施工控制技术应用到该轨道建设中还需要控制一下几方面：盾构的形态控制；还有同步注浆的把控，确保浆液到标准、确保浆液可以覆盖每一个间隙；保证注浆时的压力；微扰动下的注浆把控，要对注浆孔的位置进行严格的设计，调制好浆液的调配比例，维持好浆液的压力以及流量的限定。

2.实施的效果

通过相应的实际实施以及最后的测定，发现盾构穿越之后的指标达到相关的标准，因此，盾构隧道微扰动施工控制技术起到了非常显著的效果。

三、结束语

在路面土地资源紧缺的情况下，人们开始越来越重视地下环境的应用。但是地下施工一定会对周围的土体、建筑产生非常大的影响，因此盾构隧道微扰动施工控制技术的应用至关重要。文章通过对盾构隧道微扰动施工控制技术的体系进行详细的剖析，以及应用到具体事例中，希望相关的工作人员能够重视该技术的应用进而更好的推动建筑行业的发展，从而更好的服务人民。

［1］朱合华，丁文其，乔亚飞等.盾构隧道微扰动施工控制技术体系及其应用［J］.岩土工程学报，2014，（11）.

［2］刘树佳，张孟喜，吴惠明等.新建盾构隧道上穿对既有隧道的变形影响分析［C］.//第十三届全国岩石动力学学术会议论文集.2013:399-405.

［3］刘树佳，张孟喜，吴惠明等.新建盾构隧道上穿对既有隧道的变形影响分析［J］.岩土力学，2013，34（z1）.