城市隧道下穿建筑物变形控制与加固.pdfVIP

水利交通·WATER TRANSPORT 城市隧道下穿建筑物变形控制与加固 李昀奇　张绫纳　许　敏 （重庆交通大学，重庆　400074） 随着我国基本建设规模 的增大，隧道越来越 多，在城市 注浆的方法，在建筑物外边缘一定范围内做止浆围护结构，使 摘要： 当中修建隧道也是更为普遍的现象，由于城市房屋的建设普遍 得浆液不会向地层四周扩散。再通过地层注浆加固，使得薄弱 早于隧道建设 ，因此隧道下穿建筑物的现象也不断增 多。修建 区域加厚的同时逐渐与岩土体固结，最终达到加固地层的目的。 这样 的隧道对设计施工有很大的挑战 ，隧道的开挖会导致岩体 针对不同的岩石特性，采用预注浆加固技术可有效控制地 的应力场受到改变，对上方的建筑物有着很大的影响 ，所 以在 层及建筑物的沉降，在浆液中加入不同的胶结材料可以有效的 设计和施工的过程 中我们应该注意采用怎样 的手段 ，来保证上 控制胶结速度达到堵水加固的效果。特别是在加固软弱地层的 方结构物的安全性和稳定性等。本文通过分析不 同类型的隧道 时候，若效果不够理想，不仅可以采用更高强度的浆液也可以 的构筑物的影响 ，介绍采取不 同措施来保证上方建筑的稳定和 在浆液中加入高分子等材料，使得效果更明显。 安全。 2.2采用特殊破裂方式 隧道 ；下穿建筑物 ；沉降 ；措施 （1）水压爆破。爆炸有着应力波效应，而水也有着不可 关键词： 压缩性，因此我们利用了爆炸产生的能量传播到水中，通过水 1 不同类型下穿隧道对构筑物的影响性 的无损传递到围岩当中将围岩破碎。爆炸气体膨胀作用使得水 1.1超大直径顶管下穿建筑物 产生“水楔”效应，再使岩体进一步破碎，其中的水雾不仅可 通过掘进机工具管削去土体，将其排出是顶管施工的方法， 以降尘还可以起到缓冲的作用，达到降振目的。这样的爆破方 使用后面的顶进装置对管段进行推进，从而完成开挖，这种开 式不仅可以减小传统爆破带来的一系列的问题，还可以做到节 挖方法和正常隧道施工相比，是完全不一样的。顶管施工相对 能环保，在城市隧道开挖的过程中可常采用这样的方法。 于正常隧道施工，它对隧道上方的构筑物的影响较小。如今顶 （2）静态爆破。静态爆破的施工方法是把一些硅酸盐和氧 管隧道在尺寸、埋深等方面要求越来越高，施工条件也逐渐变 化钙之类的固体，加入水之后搅拌成固体，再填入须填充的位 得复杂起来，不同的管径对土体的受力以及上方建筑物的影响 置，在它们发生水化反应之后会产生硬化，由于温度升高使得 是不同的，研究超大直径顶管隧道对于当前情况是有必要的， 体积膨胀，把岩石涨破。另外一种静态爆破的方法是使用机械 控制变形也是一个考验。 化手段，由于被破碎的物体的(如混凝土、岩石)抗压强度很高， [1] 顾杨等 谈到开挖面压力若与自然土压的关系的时候， 但抗拉强度低，岩石分裂机利用它们的抗拉强度低的性质，使 结果表明当两者相等的时候，理论上是没有明显的沉降变形 用以高压油为能量来源的方法，经过增压器等机械放大后，使 的；开挖面压力比自然土压大时，将产生挤压、造成土体隆起； 用驱动分裂棒内的油缸产生的强大的推动力，使分裂机推液压 反之，地表沉降。因此顶管隧道开挖面的变化对于顶管隧道的 顶向外延伸胀裂岩石，液压力立刻产生超高压，达到几千吨的 施工有着很大的影响，除此之外顶进力度也是需要控制的因素 分裂力，在两分钟左右便可以在岩体内部将坚硬岩石分裂，这 之一。 样的破碎方法可以让岩体以特定的路线开裂，达到胀裂破碎开 1.2 地铁盾构隧道下穿建筑物 挖的目的。静态破碎的方