第6章 建筑物、構(gòu)造物與管線保護(hù)

6.1建筑物、構(gòu)造物的調(diào)查與保護(hù)

6.1.1建筑物、構(gòu)造物調(diào)查

1、調(diào)查內(nèi)容與方法

主要調(diào)查建筑物的名稱、位置、所屬業(yè)主、建筑物的用途、建筑物的層數(shù)（高度）、有無地下室、建造時間、結(jié)構(gòu)類型、內(nèi)外構(gòu)件有無損傷及裂縫、建筑物的基礎(chǔ)類型、基礎(chǔ)深度、基礎(chǔ)穿越地質(zhì)情況、尺寸及其與隧道的相對位置關(guān)系，并出具調(diào)查報告。

調(diào)查時要特別注意以下幾點：

該地鐵盾構(gòu)施工組織設(shè)計共計17章，需要下載本文完整word版請點擊下面隱藏鏈接

（1）對招標(biāo)文件給出的建筑物資料進(jìn)行分析，并到有關(guān)管理部門進(jìn)行確認(rèn)；

（2）對施工影響范圍內(nèi)的既有建筑物及附屬建筑物安排專人負(fù)責(zé)，逐一進(jìn)行調(diào)查記錄在冊并實地攝影；

（3）指定并填寫每棟建筑物的調(diào)查表；

（4）建筑物的內(nèi)外包括表面修整和維修保養(yǎng)情況進(jìn)行自檢；

（5）主要結(jié)構(gòu)的裂縫等缺陷和破損要進(jìn)行詳細(xì)記錄和拍攝，重要照片要加示意草圖及說明，以顯示相應(yīng)拍攝物的位置；

（6）對四層以上（根據(jù)結(jié)構(gòu)形式和高度）的建筑物進(jìn)行垂直測量。

2、調(diào)查范圍與重點

盾構(gòu)施工影響范圍（根據(jù)地質(zhì)情況、隧道埋深確定的沉降槽寬度及前后影響范圍），對施工范圍內(nèi)的所有地面建（構(gòu)）筑物進(jìn)一步進(jìn)行調(diào)查，調(diào)查的重點是四層（含四層）以上的建筑物，年久失修的房屋，以及基礎(chǔ)調(diào)查。對于業(yè)主未提供詳細(xì)資料的建筑物要調(diào)查清楚，對已有資料的要進(jìn)一步核實。對主要建（構(gòu)）筑物調(diào)查見表6.1-1：

表6.1-1 沿線建（構(gòu)）筑物基礎(chǔ)調(diào)查一覽表

6.1.2建筑物、構(gòu)造物保護(hù)方案

根據(jù)表7-1資料顯示，其結(jié)構(gòu)均為4層以上建筑，建筑物基礎(chǔ)或樁基均未侵入隧道洞身范圍內(nèi)，且隧道穿越處房屋基礎(chǔ)或樁基底面與隧道結(jié)構(gòu)頂面有10米以上的凈距離，符合《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》要求，且隧道下穿斷面巖性較好，因此隧道從房屋下穿過時，對房屋影響較小，不需做特殊處理。

但為了保證房屋的安全，在施工時，進(jìn)行以下措施控制建筑物的變形。

1、地面建（構(gòu)）筑物下沉及傾斜監(jiān)測

根據(jù)地面建（構(gòu)）筑物與隧道的相對位置、地面建（構(gòu)）筑物結(jié)構(gòu)形式及基礎(chǔ)類型、圍巖條件、施工方法等，對沿線建（構(gòu)）筑物在施工過程中可能產(chǎn)生的變形情況做精確的預(yù)測。在建（構(gòu)）筑物周圍設(shè)置測點，觀測盾構(gòu)穿越前后地表發(fā)生的不均勻水平位移和沉降量，據(jù)以判定建（構(gòu)）筑物的安全性，同時對隧道施工影響范圍以內(nèi)的所有建筑物及構(gòu)筑物建筑群進(jìn)行沉降及傾斜監(jiān)測，建（構(gòu)）筑物變形監(jiān)測在盾構(gòu)機(jī)開挖面附近每天進(jìn)行及每周進(jìn)行后期觀測直到沉降穩(wěn)定，當(dāng)建（構(gòu)）筑物的某一部位或構(gòu)件變形過大時，迅速采取有效的維修加固措施，確保建（構(gòu)）筑物結(jié)構(gòu)安全和正常使用。

（1）隧道施工引起的地表沉降和隆起均應(yīng)控制在環(huán)境允許的范圍內(nèi)，應(yīng)根據(jù)周圍的環(huán)境、建筑物的基礎(chǔ)和地下管線對變形的敏感程度，采取穩(wěn)妥可靠的措施。盾構(gòu)法施工時，一般情況下地表沉降量應(yīng)控制地表沉降值不超過30mm，地表隆起值不超過10mm。

（2）盾構(gòu)通過建筑物時應(yīng)根據(jù)其對沉降的允許值制定建筑物的地表變形的警界值，房屋傾斜不超過3‰。盾構(gòu)推進(jìn)中實行信息化施工，加強(qiáng)量測工作。盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)時會產(chǎn)生地表縱、橫向沉降槽，判斷盾構(gòu)施工對建筑物的影響除有地表最大沉降值外，還需注意沉降槽坡率，及沉降的速率。由于房屋位于沉降槽不同部位，所以除產(chǎn)生最大沉降外，還會產(chǎn)生不均勻沉降。對磚混結(jié)構(gòu)房屋來說不均勻沉降將是對房屋更為有害，根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GB50007－2002）的規(guī)定允許沉降值如下：

1）磚混結(jié)構(gòu)、條形基礎(chǔ)：

基礎(chǔ)傾斜方向兩端點的沉降差與其距離的比值：0.002

2）框架結(jié)構(gòu)、樁基礎(chǔ)：

0.002 L L-相鄰樁基礎(chǔ)的中心距離（mm）。

（2）在盾構(gòu)通過時，及時跟蹤注漿，必要時實施二次注漿，以加固隧道及樁端周邊地層。

2、盾構(gòu)掘進(jìn)控制措施

（1）嚴(yán)格控制土倉內(nèi)壓力、刀盤轉(zhuǎn)速等參數(shù)、嚴(yán)格控制出土量，以求得土艙壓力與地層壓力的平衡。

（2）盾構(gòu)掘進(jìn)過程中，合理使用水、膨潤土和發(fā)泡劑，以改善土倉內(nèi)土的和易性，加強(qiáng)對刀盤的保護(hù)，提高掘進(jìn)效率。同時，可以避免發(fā)泡劑管路堵塞。

（3）嚴(yán)格同步注漿工序，確保地層穩(wěn)定。注漿管要經(jīng)常檢查，確保管路暢通。必要時，襯砌背后實施二次注漿，重點對拱部120⁰范圍進(jìn)行。

（4）盾構(gòu)推進(jìn)過程中，控制好盾構(gòu)姿態(tài)，避免盾構(gòu)上浮、叩頭和后退等現(xiàn)象發(fā)生，盾構(gòu)在曲線段掘進(jìn)時，須放慢掘進(jìn)速度、減少超挖加大注漿量機(jī)加強(qiáng)糾偏測量工作，以減少地層損失和地面沉降量。

（5）針對建筑物的結(jié)構(gòu)類型、對沉降的敏感程度及沉降的允許值，制定建筑物及地面變形警戒值，建立系統(tǒng)、完善的監(jiān)測網(wǎng)，安排專人對地面建（構(gòu)）筑物進(jìn)行二十四小時（間隔不大于2小時）監(jiān)測，及時進(jìn)行信息反饋，及時進(jìn)行盾構(gòu)參數(shù)調(diào)整。

（6）加強(qiáng)機(jī)械檢修養(yǎng)護(hù)，防止螺旋輸送機(jī)噴涌砂，盾尾及鉸接部位漏砂等，造成地層損失，加大沉降。

（7）當(dāng)前方地質(zhì)情況復(fù)雜或不容易確定時，密切監(jiān)視土壓、螺旋輸送機(jī)等參數(shù)，結(jié)合地面監(jiān)測情況，分析開挖面的穩(wěn)定性，發(fā)現(xiàn)問題及時采取有效對策。

（8）避免在該區(qū)段進(jìn)行停機(jī)、換刀，必須停機(jī)時，保持好土倉內(nèi)壓力，并對停機(jī)部位土體進(jìn)行預(yù)先加固措施。

（9）經(jīng)過專家論證，必要時采用地面加固方案，并嚴(yán)格實施。

6.1.3建筑物、構(gòu)筑物發(fā)生變形時的應(yīng)急預(yù)案

1、動態(tài)監(jiān)測

針對線路上建筑物密集這一情況，在施工過程中，將加強(qiáng)對周邊建（構(gòu)）筑物的監(jiān)測，采取臨時加固和跟蹤注漿等措施來控制建筑物的沉降變形，并制定以下預(yù)案，確保萬無一失。

在監(jiān)測中發(fā)現(xiàn)周圍建筑物有明顯沉降時，采取：

（1）必要時立即疏散人群，以確保人員安全。

（2）提前準(zhǔn)備一定數(shù)量的鋼支撐，及時架設(shè)臨時支撐。

（3）提前準(zhǔn)備雙液注漿、旋噴注漿機(jī)械、編織袋、短木樁等相關(guān)應(yīng)急物資若干。根據(jù)需要進(jìn)行地基加固處理。

（4）加大對地面沉降監(jiān)測的頻率，隨時觀察變形動態(tài)，發(fā)現(xiàn)異常，立即增設(shè)支撐，并以監(jiān)測信息指導(dǎo)開挖。

2、處理措施

（1）洞內(nèi)二次注漿

1）當(dāng)發(fā)現(xiàn)建筑物變形速率較大后，立即打開建筑物位置對應(yīng)的管片二次注漿孔，進(jìn)行二次注漿。

2）漿液采用水泥＋水玻璃，凝固時間幾十秒～十幾分鐘不等，具體根據(jù)沉降速率來調(diào)整，注漿壓力0.2～0.5MPa。

3）注漿過程對建筑物加強(qiáng)監(jiān)測，必要時每小時監(jiān)測一次，及時反饋信息，指導(dǎo)洞內(nèi)二次注漿施工。

（2）注漿加固

1）注漿孔布置：注漿孔布置于建筑物周邊樁與地梁周邊，主要在樁周布置，間距1.5m，孔深根據(jù)建筑物樁基深度確定。

2）注漿漿液：采用水泥漿—水玻璃雙液漿，漿液配合比初步確定：注漿漿液濃度由稀到濃逐級變換，水灰比控制在0.8：1～1：1；水玻璃濃度35～40Be'；水泥漿與水玻璃的體積比為1：0.6。具體的漿液配合比通過在注漿前及起先幾個孔注漿時的現(xiàn)場試驗確定。

3）注漿量及壓力：注漿以加固土體，提高建筑物基礎(chǔ)承載力為目的，同時也考慮到建筑物的安全，施工過程中通過加強(qiáng)監(jiān)測，緩慢加大注漿壓力，注漿壓力一般控制在1～2Mpa；注漿量根據(jù)地層加固區(qū)需充填的地層孔隙數(shù)量及現(xiàn)場試驗來確定；同時也應(yīng)加強(qiáng)各方面的監(jiān)測，以便指導(dǎo)注漿。

4）注漿步驟：

A．注漿孔采用鉆機(jī)鉆孔后插入小導(dǎo)管（或用沖擊鉆破除硬化地面后打入小導(dǎo)管），用雙液注漿泵注漿，漿液在進(jìn)入小導(dǎo)管前混合。

B．加工注漿管：在φ50鋼管前端2m范圍內(nèi)梅花型布設(shè)直徑8mm左右的注漿眼，間距20cm左右。把加工好的注漿管與注漿塞一起下入注漿孔內(nèi)。

C．注漿前先注水試壓，注水壓力1Mpa，持續(xù)20min左右。

D．根據(jù)選定的參數(shù)配制注漿漿液，水泥漿液配好后用篩過濾一遍。按設(shè)計連接注漿管路并做好注漿系統(tǒng)的檢查。漿液采用集中制漿，集中制漿站設(shè)立灰漿攪拌機(jī)、3臺送漿泵，并鋪設(shè)三條管路，一條送漿管、一條回漿管，另一條為送水管，采取措施使?jié){液溫度保持在5～40℃之間。對水泥漿水泥采用合格新鮮水泥，所用水泥細(xì)度要求滿足通過80μm方孔篩的篩余量<5%。

E．壓稀漿試驗，壓稀漿壓力由低到高，終壓達(dá)設(shè)計終壓的1.2倍，試驗時間15～30min。

F．壓稀漿結(jié)束后，立即按設(shè)計壓力、注漿量及時注漿。注漿時，壓力逐漸由低到高，排量逐漸減少，并逐漸趨于平衡，可視為正常。時刻注意泵口及孔內(nèi)壓力、流量變化。若壓力不升，流量不減，或注入30min后壓力上升過快，流量減少亦快，調(diào)換漿液配比或調(diào)整漿液凝膠時間，并防止堵管事故的發(fā)生。

G．當(dāng)每個孔段達(dá)到終壓之后，且注漿量單液漿小于20～30升/分，穩(wěn)定20-30分鐘后，即可結(jié)束注漿。雙液漿泵量小于30～40升/分，持續(xù)20分鐘后可結(jié)束注漿。

5）注漿應(yīng)急材料及設(shè)備：

表6.1-2 注漿應(yīng)急材料及設(shè)備表

要求：小導(dǎo)管每個3～5m（中間絲扣連接），其中20個帶花眼并前端做成錐形。電源、電線、開關(guān)、插座、水源、起吊設(shè)備、運輸設(shè)備等相應(yīng)配齊備。其它配置按常規(guī)及設(shè)備自身需要。材料準(zhǔn)備齊備并集中堆放，經(jīng)常檢查，如發(fā)現(xiàn)不足，立即補充，確保材料供應(yīng)及時；設(shè)備及相關(guān)管路、電路等應(yīng)定期檢查，確保設(shè)備運轉(zhuǎn)正常。

（3）頂撐加固

對變形超過警戒值的建筑物加密監(jiān)測，根據(jù)監(jiān)測結(jié)果和建筑物變形情況決定是否進(jìn)行頂撐加固。如果變形過大首先疏散樓房內(nèi)的住戶，確保人身安全。

1）頂撐加固根據(jù)現(xiàn)場條件和建筑物變形的情況，在一樓地面上鋪設(shè)鋼板，選擇用門型支架或鋼（木）支撐在選定的柱子周邊對梁進(jìn)行頂撐加固，分散地基承載，減輕不均勻沉降，控制建筑物變形。

2）施工時，先對沉降過大的柱子周邊進(jìn)行頂撐，在豎向支撐底部設(shè)千斤頂加力或用木楔楔緊，具體根據(jù)現(xiàn)場實際確定。

3）應(yīng)急物資和設(shè)備如下表所示：

表6-4 頂撐應(yīng)急材料及設(shè)備表

要求：電源、電線、開關(guān)、插座、水源、運輸設(shè)備等相應(yīng)配齊，其它配置按常規(guī)及設(shè)備自身需要。材料準(zhǔn)備齊備并集中堆放，經(jīng)常檢查，如發(fā)現(xiàn)不足，立即補充，確保材料供應(yīng)及時；設(shè)備及相關(guān)管路、電路等應(yīng)定期檢查，確保設(shè)備運轉(zhuǎn)正常。

3、加固注意事項

1）現(xiàn)場施工管理人員應(yīng)每天關(guān)注施工監(jiān)測情況，監(jiān)測人員及時將監(jiān)測結(jié)果報項目部相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)。

2）如遇沉降較大時，項目部應(yīng)立即組織應(yīng)急小組到位。

3）建筑物應(yīng)急保護(hù)時首先要考慮到樓內(nèi)居民的安全。

4）應(yīng)急處理過程中加密監(jiān)測。

5）建筑物應(yīng)急保護(hù)時要考慮對周圍建筑物影響，盡最大可能避免建筑物倒塌事故，以減少損失。

6）應(yīng)急方案實施時，要統(tǒng)一指揮，有序進(jìn)行。

7）應(yīng)急物資、設(shè)備應(yīng)在最短時間內(nèi)到位。

6.2地下管線的調(diào)查與保護(hù)

6.2.1地下管線的調(diào)查

1、調(diào)查內(nèi)容與方法

（1）施工前組織專門的管線調(diào)查小組，配備管線探測儀進(jìn)行地下管線調(diào)查。

（2）對照隧道設(shè)計圖，確認(rèn)在工程影響范圍內(nèi)現(xiàn)有管線分布情況。

（3）進(jìn)一步收集在隧道施工范圍內(nèi)的所有管線圖紙和管線竣工資料，結(jié)合地質(zhì)情況周圍環(huán)境及管道的試驗結(jié)果，分析、確定現(xiàn)有管線的種類、位置、形狀、尺寸、材料、入孔位置、接口狀況。并將分析情況、結(jié)論遞交有關(guān)部門確認(rèn)。最后報監(jiān)理工程師和業(yè)主存檔。

（4）必要時，到現(xiàn)場進(jìn)行人工挖孔探測。

（5）查清各類管線的允許變形量，并報監(jiān)理工程師備案。

（6）由于水泥砂漿抹口的砼管道對沉降最為敏感，故其允許沉降量可作為地下管線控制的基準(zhǔn)。另外，管線的允許沉降量是隨著圍巖類別的提高而減少的。各種常用管線材料的允許沉降值見表6.2-1。

表6.2-1 各種管線的允許沉降值

注：以C10砼彈性模量的70%取值。

（2）如遇有關(guān)部門對管線的沉降有特殊要求時，以其要求為準(zhǔn)。

2、調(diào)查范圍與重點

本標(biāo)段區(qū)間隧道在施工前期對沿線的地下管線進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，重點是對高壓水管、煤氣管、砂漿抹口管等對沉降特別敏感的管線作盡可能詳實的調(diào)查。經(jīng)過與相關(guān)管線部門調(diào)查，暫未發(fā)現(xiàn)需要保護(hù)處理的管線。

6.2.2地下管線保護(hù)方案

（1）管線監(jiān)測措施

在施工過程中對地面管線主要采取以下監(jiān)測保護(hù)措施：

1）根據(jù)管線實際情況，委托有資質(zhì)的單位進(jìn)行管線雷達(dá)探測。施工前組織專門的管線調(diào)查小組，配備管線探測儀進(jìn)行地下管線調(diào)查。

2）加強(qiáng)地面沉降監(jiān)測，尤其要對沉降敏感的重要管線（上水、光纖、煤氣管等）布點監(jiān)測，并根據(jù)觀測結(jié)果調(diào)節(jié)觀測的重點和頻率；

3）施工期間嚴(yán)格控制盾構(gòu)機(jī)的工況及操作參數(shù)，減少地層損失；及時注漿，減少地層變形。

（2）管線監(jiān)測點布設(shè)及頻率

根據(jù)地下管線的詳細(xì)調(diào)查資料，在確定受影響的管線上每隔5m布設(shè)一個監(jiān)測點，以測量盾構(gòu)掘進(jìn)期間地下管線的變形量。

受地形條件限制，地面沉降點位于地面建筑物范圍或與地下管線位置重合時，考慮將地面沉降測點與建筑物或地下管線監(jiān)測點結(jié)合布置。

監(jiān)測點位布設(shè)如【圖6.2-1管線監(jiān)測點布設(shè)示意圖】。

圖6.2-1 管線監(jiān)測點布設(shè)示意圖

地下管線監(jiān)測人員及工具：水準(zhǔn)儀、銦鋼尺各兩套，測量工程師4人。

地下管線監(jiān)測頻率：隧道左右10m內(nèi)：1～2次/天；

隧道左右10m～20m內(nèi)：1次/2天；

隧道左右20m～30m內(nèi)：1次/3天；

隧道左右30m外：1次/周。

對盾構(gòu)機(jī)機(jī)頭前20m和后30m范圍內(nèi)的地下管線進(jìn)行沉降檢測，每天早晚各一次，盾構(gòu)通過后按正常監(jiān)測頻率監(jiān)測，直至穩(wěn)定。

各類管線的監(jiān)測頻率需根據(jù)施工實際進(jìn)度情況綜合確定，結(jié)構(gòu)變形過大或場地情況變化時應(yīng)加密量測，必要時需連續(xù)監(jiān)測。

監(jiān)控量測點在施工過程中需加強(qiáng)測點保護(hù)，如遭破壞，需盡快在原位置或盡量靠近原測點處補設(shè)，以保證觀測數(shù)據(jù)的連續(xù)性。

6.2.3地下管線的保護(hù)應(yīng)急預(yù)案

對于隧道頂部的管線，在掘進(jìn)過程中加強(qiáng)對該管線的跟蹤監(jiān)測，確保管線的安全。一旦發(fā)現(xiàn)管線范圍內(nèi)地面有較大隆降時，可采取以下預(yù)案：

（1）在管線對應(yīng)位置進(jìn)行洞內(nèi)注漿，控制地層變形，從而控制管線的沉降。

（2）根據(jù)監(jiān)測情況，必要時在地面對管線實施跟蹤注漿。

（3）根據(jù)監(jiān)測情況，若沉降過大時采取懸吊保護(hù)的辦法，詳見圖6.2-2。

在條件允許地段或萬一發(fā)生較大地面沉降，從而危及地下時，沿盾構(gòu)掘進(jìn)的方向挖開管線上方的土體，在土坑兩側(cè)沿管線方向架設(shè)鋼架，如管線方向與線路方向大致相同，可多架設(shè)幾根鋼架懸吊管線不同部位。在鋼架上設(shè)置可調(diào)絲桿，以調(diào)節(jié)高度，將懸吊管線懸吊部分放置于鋼槽中進(jìn)行保護(hù)，并按要求進(jìn)行管線加固及土坑回填。

（4）制定詳細(xì)可行的管線保護(hù)施工預(yù)案，盾構(gòu)通過前需預(yù)見事故發(fā)生的可能性，施工前貯備一定數(shù)量的應(yīng)急材料，作好搶險加固準(zhǔn)備工作。

（5）成立管線保護(hù)應(yīng)急小組，明確責(zé)任。

（6）在施工過程中，如果遇到漏水或破壞的管道，立即向業(yè)主，監(jiān)理匯報，并組織人員按照有關(guān)規(guī)范要求，配合管線主管部門進(jìn)行管線維修，然后通過地面注漿加固管線下地層。注漿材料采用水泥凈漿，注漿在橫向沿管線左右各5m，縱向沿地表變形范圍內(nèi)進(jìn)行，確保管線無漏水現(xiàn)象。

圖6.2-2 管線懸吊保護(hù)示意圖

表6.2-2 主要應(yīng)急物資、設(shè)備匯總表