深圳地铁盾构隧道下穿既有建筑物的影响与控制技术研究

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盾构隧道虽然优点众多,但是盾构隧道施工也不可避免的会引起周围地层变形。本文以深圳地铁10号线福田口岸站~福民站区间隧道下穿天泽花园天致苑和天雅苑两栋房屋为工程依托,针对盾构隧道近距离下穿既有建筑物施工影响及控制这一课题展开研究。在分析工程重难点及目前相关研究现状的基础上,利用三维有限元数值模拟,针对盾构合理土仓压力选取及袖阀管注浆预加固等盾构下穿建筑物的关键技术进行分析,揭示了各种施工条件下位移场及应力场在施工过程中的力学演变特性,明确提出了盾构隧道下穿桩基建筑物的施工控制措施。主要研究内容及结论如下:1、分析了上软下硬地质条件下盾构隧道下穿建筑物的施工风险及重难点,明确了盾构隧道下穿建筑物的安全控制标准;2、通过三维数值计算,揭示了上软下硬地质条件下盾构隧道下穿建筑物工程盾构土仓压力大小对安全控制的影响,并给出了其合理取值范围:为有效控制建筑物变形,盾构土仓压力宜设置为1~1.2倍掌子面理论平衡水土压力,但切勿大于1.2倍理论平衡水土压力;3、通过三维数值计算,论证了上软下硬地质条件下盾构隧道下穿建筑物工程进行建筑地基袖阀管注浆预加固对提升施工安全性的影响及作用效果,结果表明:对建筑地基进行袖阀管注浆预加固,能有效减小盾构施工所引发建筑物的沉降量值,并可将盾构掘进施工引起的建筑物沉降和倾斜控制在安全范围以内。因此,建议在盾构施工前,对建筑地基进行袖阀管注浆预加固;4、结合该工程及同类工程项目的特点及控制重难点,开展了专项施工技术研究。研究表明,严格进行建筑地基的袖阀管注浆预加固,加强盾构隧道下穿建筑物的施工控制,及时进行现场监测及信息化反馈,可有效保证施工过程的可控性及安全性。
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