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1、近距离穿越既有建筑物施工技术措施的应用张亮亮、孙付峰 （沈阳地铁二号线一期土建工程第八合同段）摘要：摘要：文章叙述了沈阳地铁二号线第八合同段将多项技术措施应用于城市地下暗挖隧道近距离穿越既有建筑物施工过程中，重点解决了施工过程中对既有建筑物的影响问题，为今后城市地下暗挖隧道初期支护中的类似问题提供指导性意义。 关键词关键词：近距离 穿越 既有建筑物 技术措施一、工程概况一、工程概况沈阳市地铁二号线一期土建工程第八合同段市府广场站青年大街站区间（以下简称市青区间） ，自市府广场站起，沿青年大街、经小西路、中山路、药王庙路路口，到青年大街站，线路基本位于道路正下方。由于青年大街站前设有与 1 号线
2、的联络线，在市-青 2#井右南存在大断面群，由单线单洞马蹄形断面变化为双线单洞大断面，断面尺寸由 6.4x6.774m 逐渐增大为 14.2x10.598m。市青区间 2#井右南大断面位于沈阳市委大门口北侧，在青年大街下方。该区段西侧为商务楼和酒店，自北向南依次为公务拍卖行、金帝建设、开宇律师事务所和渔夫码头酒店，均为 612 层砖混结构建筑，其建筑边线距离开挖外轮廓线最近为渔夫码头酒店，距离为 6.0m。本场地地势平坦，地层以砂砾石层为主，局部有粘土层，市青区间 2#井右南大断面所穿越的地层主要为:松散砂卵石地层。二、施工风险分析二、施工风险分析根据查阅相关资料，渔夫码头酒店修建于上世纪 8
3、0 年代，使用时间已超过20 年，为 7 层普通砖混结构建筑，高度 28m；结构基础为一层地下室的普通条形基础，埋深 6m，地基承重层为松散砂卵石地层。此范围内区间隧道变断面群拱顶埋深为 910m，其竖向净距仅为 34m。大断面隧道施工过程中存在一定风险，具体如下：1、经过数十年的运营，该既有建筑物不可避免的存在老化问题，楼房墙体抗沉降能力下降，地基的沉降极易引起楼房墙体开裂，进而造成严重后果；2、因为隧道开挖是一个循序渐进的过程，地层应力逐段释放，这样就导致渔夫码头地基基础逐段下陷，造成楼房的不均匀沉降，进而造成楼房的墙体开裂；3、楼房部分基础处于隧道开挖的 45自然坡积线范围之内，如下图所
4、示；因此隧道开挖时，由于楼房自重压力的影响，大大增加了自然坡积线范围内土体出现滑坡的可能性。4、本段区间隧道上方存在一条 500 供水管线，右侧壁上方为 2.0x1.5m宽的西暗渠，具体见下图所示。此两种管线对地层沉降敏感，如果任何一种管线出现破裂渗水，都会导致隧道渗水，进而引起地层被大面积掏空，而渔夫码头酒店楼房紧靠区间隧道，后果将不堪设想。区间隧道与建筑物、主要地下管线断面关系示意图区间隧道与建筑物、主要地下管线断面关系示意图三、施工技术措施三、施工技术措施针对如上分析，为了保证大断面隧道开挖时渔夫码头楼房的安全及正常营运，保证青年大街的正常通行，除了严格按照 “管超前、严注浆、短进尺、强
5、支护、快封闭、勤量测”的十八字方针指导施工外，还需要着重采取如下措施：加强超前及右侧面管棚支护、打设径向注浆锚管和背后补偿注浆管；同时还必须对楼房进行监控量测，并根据监测结果指导施工。1、超前及右侧面管棚支护、超前及右侧面管棚支护除按照原设计加密拱顶超前注浆管棚以确保拱顶开挖安全外，另在右侧壁增设注浆管棚，以尽可能减少开挖时右侧土体的变形，以控制楼房地基变形量，布设范围如下图所示：右侧面增设超前注浆管棚布设范围示意图右侧面增设超前注浆管棚布设范围示意图新增设右侧面超前支护管棚采用单层加密管棚，注浆导管采用 32x3.25热轧钢管，环向间距 10cm，管长 L3.0m，每榀打设，外插角度分如下两
6、种情况：、当为断面的标准段时，外插角度为 1015；、当为两断面之间的渐变段时，打设角度为 3045；然后封闭掌子面注水泥、固沙剂（液体）双液浆进行超前支护。注浆工艺及技术要求同拱顶超前管棚。2、径向注浆锚杆的打设及注浆、径向注浆锚杆的打设及注浆为了控制坡积线以内土体在楼房压力下产生滑动，右侧洞每榀开挖和钢架架立挖成后，在区间隧道右侧沿径向打设注浆锚杆，然后封闭掌子面进行注浆。锚杆采用 32x3.25 热轧钢管，布设间距为纵向每榀打设，环向间距50cm，其长度以打入坡积线以内 1.0m 为准，注水泥净浆进行加固。注浆工艺及技术要求同背后回填注浆，注浆压力要求为 0.51.0Mpa。径向注浆锚杆
7、布设范围及打设长度如下图所示。右侧径向注浆锚杆布设范围及打设深度示意图右侧径向注浆锚杆布设范围及打设深度示意图3、加密背后回填注浆、加密背后回填注浆隧道开挖完成后，初支背后不可避免的存在一定的空洞，同时因为地层应力的释放，地层将出现不同程度沉陷，必须加密、加长背后回填注浆管，加大注浆量，以防止沉降过大而影响建筑物安全。背后回填注浆管采用 32 x3.25 热轧钢管，长度为 3m，布设间距为1.0x1.0m，梅花形布设，注纯水泥浆进行加固，压力控制在 0.20.5Mpa 之间。注浆工艺同背后回填注浆。具体如下图所示。右侧径向注浆锚杆布设范围及打设深度示意图右侧径向注浆锚杆布设范围及打设深度示意图
8、4、施工注意事项、施工注意事项 开挖循环进尺每榀格栅间距 0.5m，严禁随意扩大；严格控制隧道开挖的中线和水平，开挖轮廓要圆顺，防止超挖，杜绝欠挖，局部欠挖处人工修凿，但要充分考虑施工误差及预留变形。 严格按照设计要求加工和打设超前和侧向注浆管棚，并根据现场实际情况配置注浆浆液。 超前管棚、锁脚锚管和径向注浆锚杆每榀打设和注浆一次，只有注浆完成并凝固以后，再进行下一榀的开挖支护。同时严格控制超前管棚的注浆量及注浆压力，确保注浆效果。只有确认注浆达到满意效果后，才允许开挖。 各部开挖时必须按照设计要求预留核心土，严禁随意减小核心土台阶长度。 隧道围岩自稳能力较差或者存在水流时，应尽可能缩短开挖台
9、阶长度，使初期支护尽快闭合，并加强超前支护和进行断面注浆加固土体。 为避免格栅拱脚出现悬空引起下沉，钢格栅下端设在稳固地层上，或设在扩大钢板、混凝土垫块上，并及时封闭成环；同时打设锁脚锚管并注浆。 格栅安装位置要准确，各节点要对齐，连接要牢固，确保格栅可靠受力。 严格控制超前注浆的配合比和双液浆凝固时间；初支结束后及时回填注浆，浆液为 1：1 水泥浆液，并严格控制注浆方量，保证密实。 开挖过程中必须加强监控量测，当发现拱顶、拱脚和边墙位移速率值超过设计允许值或出现突变时，应及时施工临时支撑或仰拱，形成封闭环，控制位移和变形。对连续沉降的地段，根据量测结果进行跟踪注浆。 开挖时，必须加强超前地质
10、预报，进行超前地质探测，根据探测结果分析掌子面地质情况，然后采取相应的技术措施。并作好开挖的施工记录和地质断面描述，加强对洞内外的观察。 施工过程中由于地层补偿注浆要求紧跟初支结构进行且距离渔夫码头酒店较近，注浆时必须严格控制注浆压力在 0.20.5Mpa 之间，如浆液扩散效果不理想，可采取加密注浆管的措施进行处理，不得提高注浆压力，防止区间结构和渔夫码头酒店结构变形。四、监控量测四、监控量测1、地表及建筑物测点埋设、地表及建筑物测点埋设地表沉降测点为沿隧道中线纵向每 5m 布设一个地表沉降测点，并根据现场情况以及隧道施工断面变化情况，对地表测点采取了点位加密，隧道中线两侧沿隧道中线横向间隔
11、5m 布设一个地表沉降测点，每组共计三个沉降测点。在地表下沉的纵向和横向影响范围内的建筑物应进行建筑物下沉及倾斜监测，为了能够反映沉降特征和便于分析，测点应该埋设在沉降差异大的地方。根据建筑物的结构，选择将测点埋设在建筑物的四角以及框架结构的主要柱基或纵横轴线上。2、监测布点示意图、监测布点示意图9号号号号126号9监控量测布点示意图监控量测布点示意图建筑物测点累计沉降及速率建筑物测点累计沉降及速率测点编号累计沉降值（mm）沉降速率（mm/d）YFMT#-1-11.3 -0.13 YFMT#-2-12.5 -0.14 YFMT#-3-11.2 -0.13 YFMT#-4-12.7 -0.15
12、YFMT#-5-10.4 -0.12 YFMT#-6-12.6 -0.15地表典型测点累计沉降及速率地表典型测点累计沉降及速率测点编号累计沉降 值（mm）沉降速率 （mm/d）测点编号累计沉降 值（mm）沉降速率 （mm/d） SQYS2#-32-8.5 -0.25SQYS2#-38-2.1 -0.08 SQYS2#32-1-6.7 -0.18SQYS2#38-1-3.9 -0.16 SQYS2#32-2-8.7 -0.25SQYS2#38-2-3.8 -0.15 SQYS2#-33-11.1 -0.16SQYS2#39-7.9 -0.29 SQYS2#33-1-9.5 -0.12SQYS2#
13、39-1-6.5 -0.24 SQYS2#33-2-10.1 -0.14SQYS2#39-2-3.5 -0.13 SQYS2#-34-10.7 -0.15SQYS2#40-5.8 -0.13 SQYS2#34-1-8.9 -0.09SQYS2#40-1-9.8 -0.22 SQYS2#34-2-15.3 -0.22SQYS2#40-2-4.4 -0.10 SQYS2#-35-4.9 -0.12SQYS2#42-7.0 -0.15 SQYS2#35-1-5.1 -0.13SQYS2#42-1-7.0 -0.15 SQYS2#35-2-11.1 -0.27SQYS2#42-2-6.5 -0.14典
14、型测点沉降历时曲线图典型测点沉降历时曲线图建筑物测点累计沉降历时曲线图-20.0-18.0-16.0-14.0-12.0-10.0-8.0-6.0-4.0-2.00.0 08-9-808-9-18 08-9-2808-10-8 08-10-18 08-10-28 08-11-7 08-11-17 08-11-27 08-12-7日期累计沉降值(mm)系列1系列2系列3系列4系列5系列6YFMT#-4测点累计沉降曲线图-20.0-18.0-16.0-14.0-12.0-10.0-8.0-6.0-4.0-2.00.02.008- 9-808- 9-1408- 9-2008- 9-2608- 10-
15、208- 10-808- 10- 1408- 10- 2008- 10- 2608- 11-108- 11-708- 11- 1308- 11- 2008- 12-208- 12- 14日期累计沉降值(mm)沉降速率 累计沉降SQYS2#39测点沉降历时曲线图-9.00-8.00-7.00-6.00-5.00-4.00-3.00-2.00-1.000.001.0008- 11- 2008- 11- 2208- 11- 2408- 11- 2608- 11- 2808- 11- 2808- 11- 3008- 11- 3008- 12- 208- 12- 408- 12- 608- 12- 70
16、8- 12- 908- 12- 1108- 12- 1308- 12- 1508- 12- 17日期累计沉降值（mm）沉降速率 累计沉降SQYS2#34-2测点沉降历时曲线图-18.00-16.00-14.00-12.00-10.00-8.00-6.00-4.00-2.000.002.004.002008-9-82008-9-102008-9-122008-9-142008-9-162008-9-182008-9-212008-9-252008-9-292008-10-32008-10-72008-10-112008-10-152008-10-192008-10-232008-10-272008-10-312008-11-42008-11-82008-11-122008-11-17日期累计沉降值（mm）沉降速率 累计沉降3、监测数据分析、监测数据分析 从以上沉降测点示意图及沉降统计表可以看出，位于隧道中线上方的地表测点，受大断面隧道开挖的影响，土层收到多次扰动，受力状态较为复杂，地表沉降偏大。建筑物测点的累计沉降变化规
