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摘要：随着我国经济水平和交通行业的快速发展，轨道交通盾构穿越建筑物的情况时有发生。轨道交通隧道侧穿建筑物桩基，会对建筑物和地面产生影响，而隧道在不同位置穿越桩基础，因此在分析隧道掘进对邻近建筑物的影响显得十分必要。由于地铁盾构隧道开挖会扰动土体，会影响到邻近桥梁桩基础，会使桥梁桩基产生位移，桩基一旦产生变形就会影响到桥梁承载力。同时隧道从不同位置穿越桥梁桩基础时对基础及地表土体产生不同的影响，而隧道开挖时下穿位置的不同对地表建筑物产生什么样的影响是一个值得研究的问题。
关键词：盾构隧道;隧道埋深;高速公路及桥梁变形;控制施工技术
引言
由数值分析计算结果可知，隧道侧穿桩基础时，桩基础竖向变形具有线性分布特征，随着偏心比不断增加，桩基础竖向变形先增大后减小;桩基础中心轴线与隧道轴线两者之间距离越远，桩基础整体竖向沉降变形越小;当偏心比随隧道埋深增加时桩基础变形增大。而随着地下管网和地面交通网的双重发展，各种穿越问题也越来越普遍。
1盾构下穿过程中既有桥梁变形的因素分析
1.1盾构下穿过程中施工监测分析
盾构隧道区间地面沉降监测点根据隧道正上方桥梁建桩基情况来布置，沿隧道中线方向每隔5m布设一个测点，每隔30m布设一个监测横断面，监测范围为盾构机头前方30m、盾尾50m范围内，建筑物位于隧道正上方，容易受到盾构隧道掘进质量的影响。除了常规的测点布设外，还需在盾构机推进前做详细调查，掘进施工过程中定期巡查。布设多个监控制点，在盾构穿越前完成监测点布设及初始值采集。根据监测点判定盾构机通过的的最大沉降量，因此在过房屋前通过适当加大切口土仓压力来有意地控制地面的隆起，可以减少地表相对沉降量。
盾构在掘进时，机器对土体扰动的影响范围较大，在盾构开挖面前30m及后50m均属于其影响的范围。在盾构机通过后长时间内地仍会产生一定的沉降量，施工过程中对后续管片进行同步管片注浆确保地层稳定是必要的，同时对后续地面沉降的监测工作也是必不可少的。
1.2水文地质环境风险分析
盾构区间根据盾构隧道穿越段地质、水文条件，从上至下地层为：填土层、粉质黏土、砾质黏土、中砂、粗砂、砾质粘性土、全风化花岗岩、土状强风化花岗岩、块状强风化花岗岩、中、微风化花岗岩。隧道顶板位于中砂、粗砂地层且为饱和状态，底板局部位于承压水，顶板位于层间水，砂层受到盾构施工扰动后，容易发生流砂、冒顶、坍塌等问题。砂性土空隙比较大，常规同步注浆以及单液注浆易流失，影响盾尾一次注浆填充效果，使管片脱出盾尾后，周围土体应力释放产生弹塑性变形，引起地面沉降。
1.3墩台沉降控制因素
对于隧道下穿既有桥梁墩台沉降变形控制，需要参考桩基沉降控制标准进行合理设置，同时还需结合桩基承载力和上部结构允许沉降范围予以考量。详细来说，隧道下穿桥梁施工变形控制需要依据现行要求和相关规范采用综合化措施，需基于多种因素确定桥墩沉降值变形控制要求，从而保证高速公路隧道及高铁桥梁结构的稳定性与安全性。桥墩沉降控制标准需满足桩基承载力以及上部结构的允许沉降要求。从工程建设影响的大范围来说，沉降主要为不均匀沉降，也就是差异沉降。
2既有桥梁变形的技术措施
2.1盾构施工控制
为进行盾构施工控制，取一段施工区域做试验段，选择的试验段为盾构隧道工程施工穿过桥梁前的100m范围，优化盾构开挖参数，将地表变形控制在合理范围内，确保其对高速公路的影响降至最低;根据地表变形监测结果与正面土压力，适时调整盾构掘进参数，尽可能确保施工后地表变形发展程度最小。基于地层特征，合理确定诸如注浆压力、刀盘转速、掘进速度、土仓压力等施工参数，尽可能地保证开挖面土压力维持合理的平衡性，避免隧道崩塌事故的发生，减少土层损失。
2.2桩基变形分析
架线桥桩基位于两条隧道之间，桩身两侧土体的水平位移较小而竖直位移较大。桥桩基位于隧道侧方，近隧道一侧桩几乎只受近侧隧道施工的影响，距离隧道较远的桩几乎不受隧道掘进的影响。与架线桥桩基水平位移相比，盾构施工对桩基水平位移的影响程度和影响范围更大。因此，本节重点对架线桥桩基竖向位移与桩基X方向水平位移进行分析。土岩复合地层中由于土层软硬程度差异较大，桩顶沉降要大于均质地层中同位置的桩基。均质地层中，桩身沉降最大值亦出现在桩顶，竖向位移沿桩身分布的变化情况与土岩复合地层略有不同;均质地层中沿桩身竖向位移分布曲线变化较为平缓，而土岩复合地层中桩身竖向位移在隧道拱顶附近变化速率较大，在桩顶和桩底附近变化速率较小。
2.3保证管片拼接质量。
管片的拼接质量不仅关系到管片的变位与变形，还会诱发其他次生病害，从而影响运营期间隧道的使用寿命。因此在盾构机掘进过程中，应加强管片拼接质量的管控。一方面选择技术经验丰富的专业技术人员负责管片拼接，确保管片一次性拼接到位、紧固结实;另一方面指派专门技术人员负责后续管片拼接质量的检查，及时进行相应调整和螺栓的二次紧固。
2.4对隧道开挖尺度进行合理安排
隧道开挖尺度是影响高速公路隧道施工时既有桥梁变形的重要影响因素之一，因此，在开展高速公路隧道挖掘施工过程中，施工人员不仅要严格按照相关规范要求对隧道的挖掘尺寸进行科学设定，同时，还需按照施工场地内的地质特点对相应的挖掘尺寸进行合理设置，另外，还可对类似行业或其他国家的优秀施工经验进行整合、借鉴学习，这样才能保障高速公路隧道的施工场地稳定，从而使地表变化得到良好的控制，进而能使其对桥梁的影响减少，也即能将桥梁变形控制在最小范围内或避免其发生变形。
2.5高速公路监护方案
（1）線桥设备检修
①盾构进入安全核心保护区前，线路车间要对线路进行检查、整修1次，确保线路状态良好;②盾构进入安全核心保护区时及盾构通过后1周，线路车间每天利用夜间天窗点对穿越地点前后50m线路进行检查、保养;③施工完毕（盾构通过后1周）后的线路几何尺寸静态检查、保养。检查要求：第一个月内每周不少于2次，第二个月内每周不少于1次;第三个月内每月不少于2次;④桥梁车间每天对桥梁支座、梁体检查两次，并做好检查记录。
（2）监护要求
①盾构施工进入安全核心保护区，启动时间必须在天窗点内进行，开始后匀速通过，并保证压力值稳定;②盾构进入安全核心保护区至盾构尾部出安全核心保护区前，线桥车间各派人进行24h看守，监护桥梁沉降和轨道变化;③桥梁车间安排监护人员下盾构机检查，主要负责盯控盾构机施工作业是否正常，是否按计划正常推进，是否出现溶洞、塌方、大量地下水等意外情况，盯控盾构机的盾尾压浆是否正常（盾尾压浆量是否正常;盾尾油脂压力是否正常）。盾构机监控人员每2h向现场施工负责人汇报一次盾构机工作情况，出现意外情况实时汇报;④监测装置故障或失灵时，无法准确掌握桥梁沉降、变形变化数值，要求盾构机空转停止推进。及时安排人员进行添乘检查，盾构下监控人员必须24h监控，不得擅自离岗，发现问题及时上报。
结语
高速公路隧道是一种应用地下资源建立的新型交通方式，其虽不占有地表土地资源，但是，在其施工建设过程中，却存在较多对地表结构产生影响的危险因素，如隧道开挖尺度和进度因素、隧道开挖体积因素、隧道施工预支护因素以及地下水位因素等，因此，在高速公路隧道施工过程中，施工人员首先应明确可能对地表结构产生影响的不利因素，然后，再积极探寻有效的控制技术措施。
参考文献
[1]代勇.隧道施工对既有桥梁变形控制技术研究[J].江西建材，2018（02）：154～155.
[2]李锁林.隧道施工对既有桥梁的沉降控制技术研究[J].工程质量，2018，32（02）：65～68.
关键词：盾构隧道;隧道埋深;高速公路及桥梁变形;控制施工技术
引言
由数值分析计算结果可知，隧道侧穿桩基础时，桩基础竖向变形具有线性分布特征，随着偏心比不断增加，桩基础竖向变形先增大后减小;桩基础中心轴线与隧道轴线两者之间距离越远，桩基础整体竖向沉降变形越小;当偏心比随隧道埋深增加时桩基础变形增大。而随着地下管网和地面交通网的双重发展，各种穿越问题也越来越普遍。
1盾构下穿过程中既有桥梁变形的因素分析
1.1盾构下穿过程中施工监测分析
盾构隧道区间地面沉降监测点根据隧道正上方桥梁建桩基情况来布置，沿隧道中线方向每隔5m布设一个测点，每隔30m布设一个监测横断面，监测范围为盾构机头前方30m、盾尾50m范围内，建筑物位于隧道正上方，容易受到盾构隧道掘进质量的影响。除了常规的测点布设外，还需在盾构机推进前做详细调查，掘进施工过程中定期巡查。布设多个监控制点，在盾构穿越前完成监测点布设及初始值采集。根据监测点判定盾构机通过的的最大沉降量，因此在过房屋前通过适当加大切口土仓压力来有意地控制地面的隆起，可以减少地表相对沉降量。
盾构在掘进时，机器对土体扰动的影响范围较大，在盾构开挖面前30m及后50m均属于其影响的范围。在盾构机通过后长时间内地仍会产生一定的沉降量，施工过程中对后续管片进行同步管片注浆确保地层稳定是必要的，同时对后续地面沉降的监测工作也是必不可少的。
1.2水文地质环境风险分析
盾构区间根据盾构隧道穿越段地质、水文条件，从上至下地层为：填土层、粉质黏土、砾质黏土、中砂、粗砂、砾质粘性土、全风化花岗岩、土状强风化花岗岩、块状强风化花岗岩、中、微风化花岗岩。隧道顶板位于中砂、粗砂地层且为饱和状态，底板局部位于承压水，顶板位于层间水，砂层受到盾构施工扰动后，容易发生流砂、冒顶、坍塌等问题。砂性土空隙比较大，常规同步注浆以及单液注浆易流失，影响盾尾一次注浆填充效果，使管片脱出盾尾后，周围土体应力释放产生弹塑性变形，引起地面沉降。
1.3墩台沉降控制因素
对于隧道下穿既有桥梁墩台沉降变形控制，需要参考桩基沉降控制标准进行合理设置，同时还需结合桩基承载力和上部结构允许沉降范围予以考量。详细来说，隧道下穿桥梁施工变形控制需要依据现行要求和相关规范采用综合化措施，需基于多种因素确定桥墩沉降值变形控制要求，从而保证高速公路隧道及高铁桥梁结构的稳定性与安全性。桥墩沉降控制标准需满足桩基承载力以及上部结构的允许沉降要求。从工程建设影响的大范围来说，沉降主要为不均匀沉降，也就是差异沉降。
2既有桥梁变形的技术措施
2.1盾构施工控制
为进行盾构施工控制，取一段施工区域做试验段，选择的试验段为盾构隧道工程施工穿过桥梁前的100m范围，优化盾构开挖参数，将地表变形控制在合理范围内，确保其对高速公路的影响降至最低;根据地表变形监测结果与正面土压力，适时调整盾构掘进参数，尽可能确保施工后地表变形发展程度最小。基于地层特征，合理确定诸如注浆压力、刀盘转速、掘进速度、土仓压力等施工参数，尽可能地保证开挖面土压力维持合理的平衡性，避免隧道崩塌事故的发生，减少土层损失。
2.2桩基变形分析
架线桥桩基位于两条隧道之间，桩身两侧土体的水平位移较小而竖直位移较大。桥桩基位于隧道侧方，近隧道一侧桩几乎只受近侧隧道施工的影响，距离隧道较远的桩几乎不受隧道掘进的影响。与架线桥桩基水平位移相比，盾构施工对桩基水平位移的影响程度和影响范围更大。因此，本节重点对架线桥桩基竖向位移与桩基X方向水平位移进行分析。土岩复合地层中由于土层软硬程度差异较大，桩顶沉降要大于均质地层中同位置的桩基。均质地层中，桩身沉降最大值亦出现在桩顶，竖向位移沿桩身分布的变化情况与土岩复合地层略有不同;均质地层中沿桩身竖向位移分布曲线变化较为平缓，而土岩复合地层中桩身竖向位移在隧道拱顶附近变化速率较大，在桩顶和桩底附近变化速率较小。
2.3保证管片拼接质量。
管片的拼接质量不仅关系到管片的变位与变形，还会诱发其他次生病害，从而影响运营期间隧道的使用寿命。因此在盾构机掘进过程中，应加强管片拼接质量的管控。一方面选择技术经验丰富的专业技术人员负责管片拼接，确保管片一次性拼接到位、紧固结实;另一方面指派专门技术人员负责后续管片拼接质量的检查，及时进行相应调整和螺栓的二次紧固。
2.4对隧道开挖尺度进行合理安排
隧道开挖尺度是影响高速公路隧道施工时既有桥梁变形的重要影响因素之一，因此，在开展高速公路隧道挖掘施工过程中，施工人员不仅要严格按照相关规范要求对隧道的挖掘尺寸进行科学设定，同时，还需按照施工场地内的地质特点对相应的挖掘尺寸进行合理设置，另外，还可对类似行业或其他国家的优秀施工经验进行整合、借鉴学习，这样才能保障高速公路隧道的施工场地稳定，从而使地表变化得到良好的控制，进而能使其对桥梁的影响减少，也即能将桥梁变形控制在最小范围内或避免其发生变形。
2.5高速公路监护方案
（1）線桥设备检修
①盾构进入安全核心保护区前，线路车间要对线路进行检查、整修1次，确保线路状态良好;②盾构进入安全核心保护区时及盾构通过后1周，线路车间每天利用夜间天窗点对穿越地点前后50m线路进行检查、保养;③施工完毕（盾构通过后1周）后的线路几何尺寸静态检查、保养。检查要求：第一个月内每周不少于2次，第二个月内每周不少于1次;第三个月内每月不少于2次;④桥梁车间每天对桥梁支座、梁体检查两次，并做好检查记录。
（2）监护要求
①盾构施工进入安全核心保护区，启动时间必须在天窗点内进行，开始后匀速通过，并保证压力值稳定;②盾构进入安全核心保护区至盾构尾部出安全核心保护区前，线桥车间各派人进行24h看守，监护桥梁沉降和轨道变化;③桥梁车间安排监护人员下盾构机检查，主要负责盯控盾构机施工作业是否正常，是否按计划正常推进，是否出现溶洞、塌方、大量地下水等意外情况，盯控盾构机的盾尾压浆是否正常（盾尾压浆量是否正常;盾尾油脂压力是否正常）。盾构机监控人员每2h向现场施工负责人汇报一次盾构机工作情况，出现意外情况实时汇报;④监测装置故障或失灵时，无法准确掌握桥梁沉降、变形变化数值，要求盾构机空转停止推进。及时安排人员进行添乘检查，盾构下监控人员必须24h监控，不得擅自离岗，发现问题及时上报。
结语
高速公路隧道是一种应用地下资源建立的新型交通方式，其虽不占有地表土地资源，但是，在其施工建设过程中，却存在较多对地表结构产生影响的危险因素，如隧道开挖尺度和进度因素、隧道开挖体积因素、隧道施工预支护因素以及地下水位因素等，因此，在高速公路隧道施工过程中，施工人员首先应明确可能对地表结构产生影响的不利因素，然后，再积极探寻有效的控制技术措施。
参考文献
[1]代勇.隧道施工对既有桥梁变形控制技术研究[J].江西建材，2018（02）：154～155.
[2]李锁林.隧道施工对既有桥梁的沉降控制技术研究[J].工程质量，2018，32（02）：65～68.