复杂条件下盾构施工技术(2)-苏州穿群房.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,复杂,条件下盾构隧道,施工（管理）技术,-2,、苏州轨道交通,2,号线盾构穿越群房,盾构机是关键,地质是基础,人,(,管理,),是根本,注浆是保证,N,1.,绪言,1.1,工程概况,苏州市轨道交通,2,号线总体呈南北走向，线路起于相城区京沪高速铁路苏州站，经平江新城、石路商业区、沧浪新城，终于吴中区迎春南路，线路全长约,25.556km,，线路敷设方案为：相城区正阳路至古元路段采用高架线，高架线长,7.058km,（右线），其余为地下线及过渡段，地下线长,18.708km,（右线）、过渡段长,0.79km,（右线）。全线设,22,座车站，其中高架车站,5,座，地下车站,17,座。,齐门北大街站迎春南路站共,15,个区间采用盾构法施工，长度约,13.4,双线公里。沿线多数区间将下穿或侧穿居民小区、厂房、,440,幢,房屋。,标段,5,标,6,标,7,标,8,标,9,标,10,标,11,标,标段总长度,（,m,）,5627,2177,2306,2120,3966,4309,2850,穿越房屋段总长度（,m,）,1352,2083,2153,727,2764,3275,2176,正常掘进段总长度（,m,）,4275,94,153,1393,1202,1034,674,穿越房屋段占标段总长度的百分比,24.0%,95.7%,93.4%,34.3%,69.7%,76.0%,76.4%,1.1,工程概况,1.1,工程概况,4.,苏州典型富水粉细砂地层，不同于北京、上海、广州三大典型地层，可借鉴成功经验少。,线路多处转弯，曲线半径最小为,350m,，且转弯处多有密集建筑物群。,3.,大面积连续穿越（下穿、侧穿）各类建（构）筑物，建筑物抵抗变形能力较差。,2号线穿越房屋特点,隧道埋深一般为,13m,至,14m,，主要穿越富水粉 细砂层和粉质粘土，地表沉降控制困难。,1.1,工程概况,1.1,工程概况,盾构能否安全穿越这些房屋将直接关系到广大市民的正常生产和生活，也是,2,号线盾构施工面临的最大挑战。,在富水软弱地层中，如此盾构,大面积、长距离,穿越,房屋群,，在国内外是少见的或者说是没有的！穿越房屋群与穿越单独房屋不同，需长时间、持久的、耐心的、细心地工作。,1.2,盾构技术高度发展,自从,1818,年法国人布鲁诺从船上蛀虫在甲板上钻孔得到灵感从而发明隧道盾构法施工技术，并于,1825,年首次使用盾构在伦敦的泰晤士河下修建了一条河底隧道，随后盾构技术广泛开始应用。,到目前盾构法已经经历了从手掘式、挤压式、气压式到土压平衡和泥水加压式等的演变，施工技术与工艺日益完善和提高。,世界第一条盾构法施工的伦敦,TEMS,河底公路隧道,1825,年,1.2,盾构技术高度发展,1.2,盾构技术高度发展,1.2,盾构技术高度发展,1.2,盾构技术高度发展,1.2,盾构技术高度发展,1.2,盾构技术高度发展,1.2,盾构技术高度发展,1.2,盾构技术高度发展,1.3,失败案例,尽管盾构隧道施工技术有了很大发展，但施工过程中,仍不可避免对隧道周围环境造成影响。主要表现在盾构推,进引起的地层变形。变形过大时，会严重影响到盾构隧道,和地表建筑物的安全运营和正常使用。,上海轨道交通四号线靠近黄浦江的某标段盾构隧道在联络通道施工时出现大量流沙，导致隧道上方地表价值过亿的泵房因沉降过大而报废，相邻数栋建筑物严重倾斜而无法使用,江堤,出现险情。工期展延超过两年，经济损失超过人民币,6,亿。,1.3,失败案例,1.3,失败案例,南京某标段在盾构到达时发生坍塌，路面最大沉降最大达,4m,。,1.3,失败案例,广州地铁一号线长寿路站,-,陈家祠站区间三栋二层楼倒塌。,广州地铁三号线珠,-,客区间砂层地段盾构通过前高层楼房地面下沉造成房屋开裂。,1.3,失败案例,深圳地铁三号线某标段施工过程中出现地表坍塌，形成一直径,5,米、,深,3,米的塌陷坑。,1.3,失败案例,广州地铁二、八号线东晓南路一座,6,层房屋发生倾斜。,事故发生时间，一共在倾斜楼房及与之相邻的,5,幢楼里，疏散了,43,名群众。这些群众都安置到了附近的宾馆入住。,发生倾斜的楼房位于地铁二、八号线,(,即二号线、八号线的并行路段,),东晓南隧道上方。房屋发生倾斜后采取地面注浆，,24,小时制止了房屋倾斜。,由于该处隧道埋深浅，约,9,米左右，地层复杂，上部砂层厚度大，底部为岩石，盾构施工困难，不易控制土仓压力，造成路面局部沉降。,1.4,如何保障盾构穿越房屋的安全,由于苏州市轨道交通,2,号线穿越典型富水软弱土层，地层条件,的特殊性和复杂性更增加了施工安全控制的难度，应用现有的国家,及地方规范和标准难以保证房屋安全。,为了保障盾构穿越房屋段的安全，轨道交通,2,号线盾构穿越房,屋课题组通过开展国内外调研、现场试验和分析等大量工作，在,总结国内外经验和研究成果的基础上，制定了,苏州轨道交通,2,号,线盾构区间穿越建筑物安全控制关键技术纲要,。,1.4,如何保障盾构穿越房屋的安全,盾构机是关键,地质是基础,人,(,管理,),是根本,注浆是保证,全过程,管理,在招标文件中基本的技术,要求、措施以及相应的费,用计入。关键技术指标经,中标单位承诺。,施工过程中按技术要求,严格控制、严格管理。,示范段、讨论会、讲座让,全体参建人员深入理解相,相应的技术标准。,确保房屋安全,1.4,如何保障盾构穿越房屋的安全,关键技术,盾构穿越房屋段沉降控制区域的划分,地表、建（构）筑物变形控制标准与安全警示制度,盾构设备要求,盾构掘进施工,同步注浆及二次补浆,盾构施工量测,突发事故应急预案与紧急疏散,理论分析,在董朝文副总经理领导和主持下，轨道公司、北京交大、铁四院和相关施工单位等多位专业技术人员，多次开会讨论、论证。,在,1,号线进行多个现场试验和监测，对同步注浆和二次注浆、掘进参数与地表、建筑物沉降的关系进行了研究。,调研国内外研究现状,并先后赴杭州、广州和上海等城市进行考察，充分借鉴兄弟城市成功经验。,现场试验研究,国内外调研,1.5,关键技术纲要,研究编写过程,研究过程,现场试验研究,在一,号线2标对典型富水粉细砂地层区段进行,了现场,监测,和分析，监测内容包括地表沉降、土体分层沉降、土体水平位移、孔压和土压等。,第一阶段试验,在,一,号线的四个标段（1标，2标，5标和11标）开展了盾构掘进注浆现场试验,；,研究了盾构掘进、同步注浆、,二次补浆,对地表隆起和沉降的影响规律,。,第二阶段试验,在,一,号线,5标,开展,了盾构,穿越房屋,现场试验,；,研究了盾构掘进、同步注浆、,二次补浆,对,房屋,隆起和沉降的影响规律,。,第三阶段试验,1.5,关键技术纲要,研究编写过程,第一阶段试验测点布置,1.5,关键技术纲要,研究编写过程,第一阶段试验结果分析,1.5,关键技术纲要,研究编写过程,5,标段第,415,环断面的沉降槽分布规律,5,标同步注可硬性浆液量达到,4m,3,/,环或以上，二次跟进双液注浆量,1.2,m,3,/,环左右，盾构掘进速度,3cm/min,，可控制地表最大沉降变形在,-15mm,内。,第二阶段试验结果分析,1.5,关键技术纲要,研究编写过程,可硬性浆液及二次补注浆时的地表沉降,惰性浆液及无二次补注浆时的地表沉降,采用可硬性浆液及二次补注浆时，地表的沉降得到了较大减小。,第二阶段试验结果分析,1.5,关键技术纲要,研究编写过程,第三阶段试验图片,1.5,关键技术纲要,研究编写过程,第三阶段试验试验现场,实验中学食堂,海威船用设备公司门卫房,寒舍饭店,一号,线,I-TS-05,标塔园,路站,苏州乐园站区间，沿线主要穿越实验,中学食堂、寒舍饭店、海威船用设备公司门卫房等建筑物。,使用型号为,TM634,PSX,的小松隧道掘进机，其额定推力为,3773tf,，额定,扭矩为,5151KN-m,，刀盘开口率,40%,。,盾构机穿越的,土层主要为,1,粉土、,2,粉砂、粉质粘土。,1.5,关键技术纲要,研究编写过程,第三阶段试验指标控制,采取合适的掘进参数，同步注浆按,4.0m,3,/,环控制，并二次补注,1.2m,3,/,环的双液浆。,1.5,关键技术纲要,研究编写过程,1.6,配套措施,为了切实管理和指导盾构穿越建筑物施工，把专项技术要求落实到实处，保证房屋及居民的安全，成立了,“,苏州市轨道交通,2,号线盾构穿越房屋安全管理中心,”,。,中心主任：董朝文、袁大军,轨道公司常务副总经理董朝文负责中心的组织与管理工作，北京交通大学袁大军教授负责技术指导。,纲要,配套措施一：成立盾构穿越房屋安全管理中心,安全管理中心工作内容,盾构机验收：对盾构机进入苏州,2,号线工地前进行检查验收；对,2,号线穿越房屋的盾构机在始发前进行检查、验收。,2.,培训：对建设、施工、监理单位进行技术培训。,1.,方案审查：代表业主审查施工单位编制的“盾构穿越房屋段专项施工方案”和“应急救援方案”。,3.,指导试验段施工：对各标段的,100,环试验段施工进行跟踪指导。,4.,指导,检查,盾构过房屋段施工：对过房屋及,其,前30环和后10环范围内盾构施工进行全程指导,检查。,5.,1.6,配套措施,安全管理中心工作内容,对注浆材料进行计量及物理力学试验：对壁后注浆材料、二次补浆材料进行随机抽样检查，并进行物理力学性能实验；对注浆量以及添加材料的检查实行旁站计量检查。,6.,组建室内实验室,1.6,配套措施,安全管理中心工作内容,对注浆材料进行计量及物理力学试验：对壁后注浆材料、二次补浆材料进行随机抽样检查，并进行物理力学性能实验；对注浆量以及添加材料的检查实行旁站计量检查。,6.,砂浆凝结时间测定仪,砂浆稠度仪和坍落度测定仪,数显混凝土压力机,1.6,配套措施,安全管理中心工作制度,（,1,）盾构机穿越房屋时停机,（,2,）单点沉降值超过变形控制标准,（,3,）注浆材料、注浆量、注浆质量不满足要求,（,4,）泡沫、泥浆不满足要求,（,5,）盾尾油脂不满足要求,1,、汇报制度,2,、会议制度,4,、监察制度,5,、警示制度,6,、减少计量制度,例如对以下情况减少计量,3,、资料管理制度,1.6,配套措施,控制标准,配套措施二：研发“盾构穿越房屋信息管理系统”,研发,“,轨道,2,号线,盾构区间,隧道穿越房屋,信息管理系统,”,主要包括三大功能,:,房屋基本信息查询、房屋分类和精确检索、盾构实时操控报警。,能图文并茂、,形象生动地,多方面多角,度展示房屋,被隧道穿越,情况,。,1.6,配套措施,信息管理系统主界面,1.6,配套措施,房屋与隧道基本信息面,1.6,配套措施,房屋分类和精确检索界面,1.6,配套措施,盾构实时操控报警系统界面,1.6,配套措施,2.,盾构穿越房屋段沉降控制区域的划分,确定盾构施工横向及纵向影响范围是制定沉降控制标准的前提。盾构穿越施工对房屋影响的研究，及相关技术措施的制定，均是围绕盾构穿越房屋段沉降控制区域展开。目前，国内外对盾构施工影响区域并没有成熟的研究成果，课题组通过理论分析及现场试验研究，对苏州轨道交通,2,号线盾构穿越房屋段控制区域做出了如下划分。,2.,盾构穿越房屋段沉降控制区域的划分,在横向影响区域内的房屋均定义为盾构穿越的房屋。沿隧道轴线方向的沉降控制区域是指为确保地表及房屋沉降在一定范围内要采取相应盾构掘进措施的区域，一类控制区和二类控制区在技术控制标准上没有差别，仅是一类控制区距房屋更近，管理及监测要求更严格。,2.1,盾构施工横向影响区域,盾构施工横向影响区域的确定，与盾构选型、土层条件、埋深、盾构开挖直径以及施工参数的选择等密切相关，错综复杂，理论上还没有很好的定量解释。国内外已有的一些研究成果中，较成熟的还是基于统计分析和现场试验相结合来确定。,在国内外应用最广泛的就是利用,Peck,曲线预测沉降槽形状。,Peck,在分析大量地表沉降观测数据的基础上，提出了地表沉降槽符合正态分布曲线的概念，认为地层变形由地层损失引起，施工引起的地面沉降是在不排水的条件下发生的，从而假定地表沉降槽体积等于地层损失体积。,2.1,盾构施工横向影响区域,沉降槽横向分布图,2.1,盾构施工横向影响区域,2.1,盾构施工横向影响区域,在对苏州地铁一号线,02,标区间隧道典型富水软弱粉细砂地层区段,进行监测过程中，选取,6,个横断面进行地表沉降监测，根据,Peck,理论得,到沉降槽曲线,CK4+599.7,断面,CK4+581.7,断面,CK3+994.7,断面,CK3+964.7,断面,CK3+934.7,断面,CK3+916.7,断面,通过利用,Peck,公式进行预估，在不考虑盾构超挖或欠挖（亦超压,或欠压）的理想情况下，六个断面地表沉降量最大值均小于,15mm,，,横向影响范围在隧道中心两侧约,20m,以内。,2.1,盾构施工横向影响区域,实测六个横断面沉降槽曲线：,从横向影响范围而言，粘性地层影响范围为隧道轴线两侧（,），砂性地层影响范围要小些，约为（）。,因此，苏州轨道交通,2,号线地表沉降中心线左右两侧的横向影响范围理,论值介于,20.925m,和,12.751m,之间。,2.1,盾构施工横向影响区域,经应用以上,Peck,公式进行计算分析，以及在,1,号线相近土层条件下多个试验段的结果分析总结，并综合考虑,2,号线工程的地质条件，苏州轨道交通,2,号线地表沉降横向影响范围为隧道中心线左右两侧,20m,。,2.2,盾构施工纵向影响区域,盾构施工引起的土体变形，其纵向影响范围,在盾构前方约（,）范围内（为地表至盾构底的深度，为盾构直径）。在粘,性土地层中，其纵向影响范围为一夹角为,45,的斜直线；而在砂性土,地层，纵向影响范围呈一鼻形曲线，其深层影响范围与粘性土的情况基,本相同，而表层影响范围要小于粘性土的相应结果。曲线形状与盾构直,径、隧道埋深等因素有关。,2.2,盾构施工纵向影响区域,盾构掘进粘性土地层变形图,2.3,盾构施工纵向控制区域,考虑到,2,号线场地中含有不同厚度的粉土、粉细砂以及粉质粘土层，经过理论计算和试验研究，并考虑盾构施工的复杂性和连续性，为适当的调整掘进参数留有时间和空间以及确保盾构穿越前掘进参数和盾构姿态达到最佳状态，将盾构穿越房屋段划分为两类控制区：房屋本身范围加上前,30,环管片宽度（,36m,）、后,10,环管片宽度（,12m,）为一类控制区；房屋前,30,环到,100,环范围内的,70,环管片宽度（,84m,）加上后,10,环到后,30,环范围的,20,环管片宽度（,24m,）为二类控制区（图,2.1,）。一类控制区和二类控制区在技术控制标准上没有差别，仅是一类控制区距房屋更近，管理及监测要求更严格。,2.3,盾构施工纵向控制区域,考虑到,2,号线场地中含有不同厚度的粉土、粉细砂以及粉质粘土,层，经过理论计算和试验研究，并考虑盾构施工的复杂性和连续性，,为适当的调整掘进参数留有时间和空间，以及确保盾构真正穿越前掘,进参数和盾构姿态达到最佳状态，将盾构穿越房屋段划分为两类控制,区：房屋本身范围加上前,30,环管片宽度（,36m,）、后,10,环管片宽度（,12m,）为一类控制区；房屋前,30,环到,100,环范围内的,70,环管片宽度（,84m,）加上后,10,环到后,30,环范围的,20,环管片宽度（,24m,）为二类控制,区。,3.,地表、建（构）筑物变形控制标准 与安全警示制度,现有的国家及地方规范还没有相应的盾构穿越房屋的地表、建,（构）筑物变形控制标准，已有的盾构掘进引起的一般地表变形控制,标准难以满足盾构穿越房屋的安全或使用功能要求。考虑到苏州轨道,交通,2,号线大面积穿越房屋群及苏州典型软弱土层特点，经理论分析,及多个现场试验研究，在采取相应盾构掘进措施以及壁后注浆、二次,补浆的条件下，确保房屋安全，并可实现的盾构穿越房屋段地表及建,（构）筑物变形控制值为：地表隆起不大于,4mm,，地表沉降不大于,16mm,；建筑物隆起不大于,4mm,，建筑物沉降不大于,20mm,，建筑物,倾斜不大于,4,。,3.1,影响地层变形的主要因素,造成地表隆沉的主要原因是盾构法施工过程中产生的地层损失引,起地层移动。盾构掘进中地层变形的表现方式因盾构直径、覆土情况,和地基状况的现场条件及盾构施工状况而不同。具体来说引起地层变,形有以下几个个方面的因素：,1.,开挖面土体的移动,2.,用降水疏干措施时，土体有效应力增加，再次引起土体固,结变形,3.,土体挤入盾尾空隙,3.1,影响地层变形的主要因素,4.,盾构推进方向的改变、盾构纠偏、仰头推进、曲线推进都会,使实际开挖面形状大于设计开挖面，而引起地层损失,5.,盾壳与地层间摩擦引起底层损失,6.,土体受施工扰动的固结作用,7.,随盾构推进而移动的正面障碍物，使地层在盾构通过后产生,空隙又未能及时注浆,8.,在水土压力的作用下隧道衬砌产生变形，会引起小量的地层,损失,3.1,影响地层变形的主要因素,实践经验可以得出：盾构推进引起的地层移动因素有盾构直径、,埋深、土质、盾构施工情况等，其中隧道线形、盾构外径、埋深等设,计条件和土的强度、变性特性、地下水位分布等地质条件，属于,客观,因素,；而盾构的形式、辅助施工方法、衬砌壁后注浆、施工管理等情,况，则属于,主观因素,。,3.2,地层变形的机理与特征,根据对地层的大量实测资料的分析表明，按地层沉降变化曲线的,情况，大致可分为：切口到达前的地层变形；切口到达时的地层变形；,盾体通过时的地层变形；盾尾通过后的瞬时地层变形；地层后期固结,变形等,5,个阶段，下面对各个阶段的变形机理进行分析。,（,1,）切口到达前的地层变形,在盾构的掘进过程中，由于开挖面涌水、管片拼装不良等种种原因引起地下水位降低，地下水位的降低就相当于地基有效覆土厚度增加，从而引起开挖断面前相当距离的沉降。,3.2,地层变形的机理与特征,（,2,）切口到达时的地层变形,在切口靠近观测点并到达观测点正下方这个过程中所产生 的沉降或隆起现象。这是由于盾构机的正面土压力偏小或者过大等导致开挖面土压失衡。当盾构机的正面土压力等于开挖面静止土压力时，掘进对土体的影响最小；当盾构机推力不足，其正面土压力小于开挖面的静止土压力时，开挖面土体下沉；当盾构机推力过大则会引起开挖面土体隆起。当正面土压力偏离静止土压力一定范围内时，地层的变形处于线弹性阶段，而且变化的斜率较小；如果偏离较大的话，则土体发展为的塑性变形。,总体来说这是一种因土体的应力释放或者盾构开挖面的反向土压力、盾构机周围的摩擦力等作用而产生的地层变形。,盾构推力大小对地层变形的影响,3.2,地层变形的机理与特征,（,3,）盾体通过时的地层变形,指从盾构机开挖面达到观测点到盾尾通过观测点这一过程中所产生的沉降。这个沉降主要是由于盾构机的通过破坏了原来的土体状况，造成土体的扰动所致。,（,4,）盾尾通过后瞬间的地层变形,指盾构机尾部通过观测点正下方时产生的沉降。由于盾尾通过时会产生一个盾尾间隙，这个盾尾间隙的上方及周围土体应力释放引发了弹塑性变形。目前通过盾尾同步注浆使浆液有效地填充在该盾尾建筑空隙中从而可以部分减少地层损失，也减少了盾尾通过时的地层变形。,盾构掘进纵向沉降发展趋势,3.2,地层变形的机理与特征,（,5,）地层后期固结变形,由于盾构通过时对地基土产生了扰动，再加上各种残余影响，在相当长的一段时间内，地基将继续发生固结沉降和蠕变沉降。,一般来说，上述的各种沉降并非同时发生，地层条件和施工措施,的不同，也会影响到沉降的大小和类型。随着当前盾构机的改进，盾,构工法的技术水平越来越高，目前的土压平衡式盾构对正面土压力的,控制越来越理想，基本可以将其控制在静止土压力附近，日见成熟的,同步注浆技术也使地基变形大为减少了。,3.2,地层变形的机理与特征,由监测结果得出：盾构达到监测点前沉降为总沉降的,30%,，盾构通过期间沉降占总沉降的,49%,，两项合计为,79%,。后期沉降仅占,7%,，前两个阶段为控制地表沉降的重点。,盾构通过期间阶段沉降,49%,切口到达观测点前,阶段沉降,30%,盾尾注浆阶段沉降,14%,后期沉降阶段沉降,7%,地表沉降监测分析,3.2,地层变形的机理与特征,在盾构机推进的过程中，地层变形呈现出以盾构机为中心的三维扩,散分布特征，并且这个分布随着盾构机的推进而同步移动。,盾构掘进时粘性土地层变形特征,粘性土地层变形分布特征：,（,1,）盾构机开挖面正前方有一个取土区，这一部分的土体将发生移动，移动的方向与盾构机的施工状况相关。如果盾构机的推进速度大而出土量小，结果就是盾构机正面土压力过大，导致开挖面受到反向土压力，取土区的,3.2,地层变形的机理与特征,土就向远离盾构机方向移动；相反该部分土体会向盾构机方向移动。,（,2,）盾构机推进的过程中与周围的土体产生摩擦，周围的土体在摩擦力的作用下向前移动。,（,3,）开挖面前方的取土区中土体的移动将直接导致地层的下沉或者隆起，如果开挖面的土体向盾构机移动则地层下沉，如果背向盾构机移动则导致地层隆起。,（,4,）盾构机通过后的瞬间产生了盾尾空隙，现在一般使用同步注浆来填补盾尾空隙，如果盾 构机的同步注浆量不足的话。此处的土体发生应力释放而导致地层沉降,;,但如果注浆操作合理，也可能减少或者消除沉降。,3.2,地层变形的机理与特征,盾构掘进时砂性土地层变形特征,砂性土地层变形分布特征和粘性土大致相同。但是在砂性土中，在盾构的顶部产生了类似于拱的效应,:,隧道正上方有一个松弛区，该区域内的沉降较大，而再往上时，地基的沉降反而小。这是因为,“,拱,”,下面松弛区域的土应力释放比较严重，导致了较大的沉降,;,而由于“拱”的存在，“拱”上方的土体受到它的支撑作用，因而沉降较小。,砂性土地层变形分布特征：,3.3,地层变形对周围建（构）筑物的影响,盾构施工引起地层变形进而以各种形式引起周边建筑物的破坏，,主要表现为以下四种形式：,（,1,）地表沉降损害,盾构施工引起的地表沉降可能会使建筑物产生整体下沉。如果这种沉降比较均匀，对于建筑物的稳定性和使用条件可能不会产生太大的影响，但若沉降过大，就有可能会对基础承载力造成一定损害。对于砌体结构，这种垂直沉降还会使砌体中存在着垂直方向的下沉力，形成水平裂缝。,3.3,地层变形对周围建（构）筑物的影响,（,2,）地表倾斜损害,盾构开挖更多情况下会引起地层的不均匀沉降。不均匀沉降将导致地表倾斜，使建筑物产生结构破坏裂缝，对建筑物的危害最大。,此外，地表倾斜还会使高耸建筑物发生重心偏斜，引起附加应力重分布，使结构内应力发生变化，严重时，使建筑物丧失稳定性而破坏。,（,3,）地表曲率损害,盾构施工引起的不均匀地层变形会使地表形成曲面，地表曲率对建筑物有较大影响。在负曲率（地表相对下凹）的情况下建筑物中部沉降大，端部沉降小，建筑物中央部分悬空，端部受剪，使墙体产生正八字形裂缝；反之，会产生倒八字形裂缝。,3.3,地层变形对周围建（构）筑物的影响,（,4,）地表水平变形损害,地表水平变形有拉伸和压缩两种。由于建筑物抗拉能力远小于抗压能力，建筑物对地表拉伸变形非常敏感当基础侧面受外向水平推力作用时，很容易开裂。,实际上，地表移动和变形对于建筑物的破坏作用往往是几种变形共,同作用的结果。比如，地表的拉伸和正曲率同时出现，压缩和负曲率同,时发生。,3.4,地表、建（构）筑物变形控制标准,经过理论分析及现场试验研究，课题组制定了盾构穿越房屋段,地表及建（构）筑物变形控制标准。地表变形应满足隆沉变形要求，,建（构）筑物变形应满足隆沉变形和倾斜值的要求，并实行预警值、,报警值和控制值三级警示制度。,地表沉降变形预警值、报警值和控制值分别为,10 mm,、,13 mm,、,16 mm,；地表隆起变形控制值为,4 mm,。,建（构）筑物沉降变形预警值、报警值、控制值分别为,12 mm,、,16 mm,、,20 mm,；建（构）筑物隆起变形控制值为,4mm,；建（构）筑,物倾斜变形控制值为,4,。,4.,盾构设备要求,4.1,盾构选型的原则,盾构选型必须严守以下几项原则：,（,1,）选用与工程地质匹配的盾构机型，确保施工绝对安全；,（,2,）可以辅以合理的辅助工法；,（,3,）盾构的性能应满足工程推进的施工长度和线形的要求；,（,4,）选定的盾构机的掘进能力可与后续设备、始发基地等施工设备匹配；,（,5,）选择对周围环境影响小的机型。,4.2,盾构设备要求,苏州轨道交通,2,号线盾构穿越的地层以富水粉细砂、粉砂和粉质粘土为主，盾构施工的难点是穿越房屋、控制地表沉降，针对这些特征，并结合苏州轨道交通,1,号线的施工经验，对,2,号线所使用的土压平衡盾构机提出以下要求：,（,1,）盾构机额定扭矩大于,4000KNm,，额定推力大于,3200T,（,2,）盾构刀盘为面板式或复合式，开口率在,2843%,（,3,）具备超前注浆的功能（刀盘上布置有超前探测孔）,4.2,盾构设备要求,（,4,）螺旋输送机有,2,道防水闸门,（,5,）土舱内装有,3,个及以上的土压计,（,6,）刀盘上有,4,个及以上添加剂注入口,（,7,）盾尾密封,3,道及以上，密封刷为进口且在国内具有良好信 誉的知名品牌（盾构始发时必须全部更换为新的密封刷）,4.2,盾构设备要求,（,8,）盾构切削外径与管片外径之间的距离不大于,70mm,（,9,）如采用铰接式盾构机，必须为主动铰接，在铰接处必须具有,1MPa,及以上防水能力（以出厂检测证明书为准）,（,10,）各区域推进千斤顶最大可伸长量相等,在外地的盾构机进入苏州前，需经轨道公司和、房屋安全管理中心组成的验收组检查和验收合格后，方可进入苏州轨道交通工地；已在,1,号线使用过的盾构机，也需经验收组检查验收后，才可进入,2,号线工地。,4.3,盾构设备检查验收及自检,（,1,）基本要求,(2),检查验收程序,分三阶段验收和自检：在外地的盾构机进入苏州前的检查验收；盾构机进入,2,号线后，始发前的检查验收；盾构机进入控制区前的自检。,4.3,盾构设备检查验收及自检,（,3,）检查验收内容,a),向相关项管部提出验收邀请；,b),出具满足基本要求的证明材料；,c),组织盾构所在地现场考察；,d),现场项目负责人汇报说明；,e),批准进入苏州。,1,）进入苏州前的检查验收,谢谢！,Thanks!,