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摘 要：通过对盾构隧道穿越建筑物施工现场的研究，论述了建筑物下伏隧道盾构施工技术和急预案的过程中应该注意的一些问题。
关键词：盾构隧道；穿越 ；施工技术；应急预案
Abstract ： Based on the research on the construction site of the shield tunnel， this paper discussed some problems that should be paid attention to in the process of the construction technique and the emergency plan of the tunnel under construction.
Keywords： hield tunnel； crossing； construction technology； Eergency plan
1、 前言
近年来，随着城市化进程的加快，地铁项目如火如茶的开工建设，在隧道施工中，下穿建筑物的工程已经十分常见。在既有建筑物下方进行隧道施工穿越时，由于地层受到扰动会引起建筑物地基产生不均匀沉降，将进一步导致结构裂缝扩展延伸，影响施工安全和建筑物的使用安全，因此相关问题越来越受到重视。
盾构法施工自 1818 年由英国人 Brunel 提出以来，迄今已有 190 多年的历史。盾构机的性能不断改进，也使得盾构法施工在国内外城市轨道交通的建设施工中发挥着越来越重要的作用。盾构开挖过程中，当地层移动和地表变形超过一定的限度时就会造成地面沉陷或隆起、隧道结构破坏、地面建筑物破损、倾斜、地下管线破坏等事故，严重者将产生巨大的经济损失和对人员生命财产安全造成严重威胁。因此，采取切实可行的技术安全措施，做好安全应急预案，也是施工控制的重点。
2工程概况与现场调查
2.1工程概况
某隧道施工位于某一工业厂房的下面。盾构隧道全长2367.322m。采用一台直径6980mm土压平衡式盾构机施工。该隧道主要穿行于砂质粘性土和全风化花岗闪长岩层。部分穿行微风化花岗闪长岩层。
2.2建筑物现场调查
某工业厂房始建于1993年，自然基础，比较破旧。盾构隧道在ZDK17+560--ZDK17+680ZDK17+810--ZDK17+980下穿工业厂房，在ZDK17+810--ZDK17+980下穿一商场，始建于1991年，为地上三层的砖混结构，自然基础，存在部分裂缝，比较破旧。左线隧道穿越岩层为花岗岩全风化岩岩层，右线隧道从花岗岩微风化岩岩层穿越。施工时，先施工左线后施工右线。
3.盾构穿越既有建筑安全施工技术
3.1合理控制掘进和施工参数，严格控制施工过程
通过设立试验段确定掘进参数，并根据地面沉降情况调整掘进参数。严格控制出土量，保证开挖掌子面的稳定、尽量减少对底层扰动和开挖过程中的地层损失。同时应根据地质条件的变化、建筑物监测信息，动态掌握盾构施工各项参数的变化情况，重点控制以下施工参数：
（1） 合理确定土压力值；
（2）千斤顶推力是否符合盾构趋势。
（3） 监测出土量是否正常；
（4）盾构掘进速度与出土速度是否协调；
3.2采用土压平衡盾构机，连续、均衡、匀速通过建筑物
盾构机计划用8天时间从工业厂房和小商品房下方穿越，地层主要为残积土层和花岗岩全风化层，有少量孤石，采用土压平衡模式，匀速通过建筑物。到达建筑物前方，注意检查刀具及盾构机传感器，控制好盾构机工作参数，保证连续、均衡、匀速通过建筑物。
3.3 注浆加固
在管片衬砌环脱出盾尾后，立即同步注浆并加大注浆量。在盾构完成拼装约10环处再以同步注浆层和围岩之间为对象，进行二次注浆。注浆材料采用水泥-水玻璃浆液；注浆参数经试验确定，并根据监测反馈参数进行优化。
综合考虑建筑物结构形式与盾构隧道的空间位置关系、附近地质和周边环境因素，对建筑物地基做预加固处理，若不具备地面实施条件，进行洞内注浆加固。在管片上增设注浆孔，并预埋注浆管。对隧顶120。范围内加固注浆。注浆管采用ф42X2.5钢化管，长度不小于3.5m。
3.4采用水泥-水玻璃双液注浆，减小失水沉降与不均匀沉降
根据建筑物与隧道线路的关系，对建筑物距离线路中心线6m范围预埋袖阀管。间距1.2m，深度15m。如施工过程中，沉降异常时，及时通过袖阀管注浆。对于透水性强的砂层地段，尽量避免排水。当遇到地下水过大时，加入适当压缩空气，排出土仓内的水。
3.5监控量测
在盾构施工過程中，对隧道结构、建筑物及地下管线，进行系统全面的监控量测，实行信息化施工。监控量测项目包括：隧道结构的内力和变形、地层变形、沉降和建筑和地下管线的变形变位等。
隧道施工引起的地面沉降一般控制在（-30mm，+10m）以内，并以70%（-21，+7）作为预警值，当穿越重要建筑物和重要地下管线还应从严控制。
4盾构施工应急预案
4.1事故类型和危害程度分析
本工程隧道施工中的可能导致盾构隧洞施工中发生漏水漏浆、突泥、瓦斯爆炸事故，以及盾构机主轴承及密封失效、地质塌陷、火灾触电等，其影响见下表。
4.2指挥机构及职责
应急组织体系由应急领导小组、下设联络组、建筑物保护技术组、、设备物资组、实施组组成。应急领导小组以项目经理为组长，项目副经理、总工为副组长，各部门负责人为组员构成。领导小组职责：分析、判断紧急状况确定相应报警级别，根据相关危险类型、潜在后果确定响应类型；指挥协调系统作出事故反应能力。与项目部外相关部门、物资、人员、组织和机构进行联络等。
关键词：盾构隧道；穿越 ；施工技术；应急预案
Abstract ： Based on the research on the construction site of the shield tunnel， this paper discussed some problems that should be paid attention to in the process of the construction technique and the emergency plan of the tunnel under construction.
Keywords： hield tunnel； crossing； construction technology； Eergency plan
1、 前言
近年来，随着城市化进程的加快，地铁项目如火如茶的开工建设，在隧道施工中，下穿建筑物的工程已经十分常见。在既有建筑物下方进行隧道施工穿越时，由于地层受到扰动会引起建筑物地基产生不均匀沉降，将进一步导致结构裂缝扩展延伸，影响施工安全和建筑物的使用安全，因此相关问题越来越受到重视。
盾构法施工自 1818 年由英国人 Brunel 提出以来，迄今已有 190 多年的历史。盾构机的性能不断改进，也使得盾构法施工在国内外城市轨道交通的建设施工中发挥着越来越重要的作用。盾构开挖过程中，当地层移动和地表变形超过一定的限度时就会造成地面沉陷或隆起、隧道结构破坏、地面建筑物破损、倾斜、地下管线破坏等事故，严重者将产生巨大的经济损失和对人员生命财产安全造成严重威胁。因此，采取切实可行的技术安全措施，做好安全应急预案，也是施工控制的重点。
2工程概况与现场调查
2.1工程概况
某隧道施工位于某一工业厂房的下面。盾构隧道全长2367.322m。采用一台直径6980mm土压平衡式盾构机施工。该隧道主要穿行于砂质粘性土和全风化花岗闪长岩层。部分穿行微风化花岗闪长岩层。
2.2建筑物现场调查
某工业厂房始建于1993年，自然基础，比较破旧。盾构隧道在ZDK17+560--ZDK17+680ZDK17+810--ZDK17+980下穿工业厂房，在ZDK17+810--ZDK17+980下穿一商场，始建于1991年，为地上三层的砖混结构，自然基础，存在部分裂缝，比较破旧。左线隧道穿越岩层为花岗岩全风化岩岩层，右线隧道从花岗岩微风化岩岩层穿越。施工时，先施工左线后施工右线。
3.盾构穿越既有建筑安全施工技术
3.1合理控制掘进和施工参数，严格控制施工过程
通过设立试验段确定掘进参数，并根据地面沉降情况调整掘进参数。严格控制出土量，保证开挖掌子面的稳定、尽量减少对底层扰动和开挖过程中的地层损失。同时应根据地质条件的变化、建筑物监测信息，动态掌握盾构施工各项参数的变化情况，重点控制以下施工参数：
（1） 合理确定土压力值；
（2）千斤顶推力是否符合盾构趋势。
（3） 监测出土量是否正常；
（4）盾构掘进速度与出土速度是否协调；
3.2采用土压平衡盾构机，连续、均衡、匀速通过建筑物
盾构机计划用8天时间从工业厂房和小商品房下方穿越，地层主要为残积土层和花岗岩全风化层，有少量孤石，采用土压平衡模式，匀速通过建筑物。到达建筑物前方，注意检查刀具及盾构机传感器，控制好盾构机工作参数，保证连续、均衡、匀速通过建筑物。
3.3 注浆加固
在管片衬砌环脱出盾尾后，立即同步注浆并加大注浆量。在盾构完成拼装约10环处再以同步注浆层和围岩之间为对象，进行二次注浆。注浆材料采用水泥-水玻璃浆液；注浆参数经试验确定，并根据监测反馈参数进行优化。
综合考虑建筑物结构形式与盾构隧道的空间位置关系、附近地质和周边环境因素，对建筑物地基做预加固处理，若不具备地面实施条件，进行洞内注浆加固。在管片上增设注浆孔，并预埋注浆管。对隧顶120。范围内加固注浆。注浆管采用ф42X2.5钢化管，长度不小于3.5m。
3.4采用水泥-水玻璃双液注浆，减小失水沉降与不均匀沉降
根据建筑物与隧道线路的关系，对建筑物距离线路中心线6m范围预埋袖阀管。间距1.2m，深度15m。如施工过程中，沉降异常时，及时通过袖阀管注浆。对于透水性强的砂层地段，尽量避免排水。当遇到地下水过大时，加入适当压缩空气，排出土仓内的水。
3.5监控量测
在盾构施工過程中，对隧道结构、建筑物及地下管线，进行系统全面的监控量测，实行信息化施工。监控量测项目包括：隧道结构的内力和变形、地层变形、沉降和建筑和地下管线的变形变位等。
隧道施工引起的地面沉降一般控制在（-30mm，+10m）以内，并以70%（-21，+7）作为预警值，当穿越重要建筑物和重要地下管线还应从严控制。
4盾构施工应急预案
4.1事故类型和危害程度分析
本工程隧道施工中的可能导致盾构隧洞施工中发生漏水漏浆、突泥、瓦斯爆炸事故，以及盾构机主轴承及密封失效、地质塌陷、火灾触电等，其影响见下表。
4.2指挥机构及职责
应急组织体系由应急领导小组、下设联络组、建筑物保护技术组、、设备物资组、实施组组成。应急领导小组以项目经理为组长，项目副经理、总工为副组长，各部门负责人为组员构成。领导小组职责：分析、判断紧急状况确定相应报警级别，根据相关危险类型、潜在后果确定响应类型；指挥协调系统作出事故反应能力。与项目部外相关部门、物资、人员、组织和机构进行联络等。