岩土工程测试技术课件-第六章ppt（图文丰富共53）

6城市地铁铁区间隧隧道盾盾构施工工监测技技术6.1盾构法施施工地层层变形理理论6.1.1盾构法施施工简介介盾构法施施工概貌貌如图6.1所示，其主主要步骤为为：1）在盾构法法隧道起始始端和终端端各建一个个工作井；；2）盾构在起起始端工作作井内安装装就位；3）依靠盾构构千斤顶推推力（作用用在已拼装装好的衬砌砌环和工作作井后壁上上）将盾构构从起始工工作井的墙墙壁开孔处处推出；4）盾构在地地层中沿着着设计轴线线推进，在在推进的同同时不断出出土和安装装衬砌管片片；5）及时向衬衬砌背后的的空隙注浆浆，防止地地层移动和和固定衬砌砌环位置；；6）盾构进入入终端工作作井并被拆拆除，如施施工需要，，也可穿越越工作井再再向前推进进。图6.1盾构法施工工概貌图盾构机刀盘盘盾构机始发发盾构管片6.1.2盾构施工地地层变形的的原因造成地表沉沉降的主要要原因包括括两个方面面：其一是是盾构施工工过程中产产生的地层层损失；其其二是盾构构隧道周围围受扰动或或受剪切破破坏的重塑塑土的再固固结。6.1.2.1地层损失地层损失是是盾构施工工中实际开开挖土体体体积与竣工工隧道体积积之差。周周围土体在在弥补地层层损失中发发生地层移移动，引起起地面沉降降。引起地地层损失的的施工及其其他因素是是：(1)开挖面土体体的三维移移动。(2)盾构对土体体的挤压和和剪切摩擦擦。(3)盾构刀盘的的超挖。(4)改变推进方方向引起的的超挖。(5)土体挤入盾盾尾空隙。。(6)盾尾同步注注浆与及时时注浆。6.1.2.2受扰动土的的固结盾构隧道土土体受到盾盾构施工的的扰动后，，便在盾构构隧道的周周围形成超超孔隙水压压力区(正值或负值值)。当盾构离离开该处地地层后，由由于土体表表面压力释释放，隧道道周围的孔孔隙水压力力便下降。。在超孔隙隙水压力释释放过程中中，孔隙水水排出，引引起地层移移动和地面面下降。此此外，由于于盾构推进进中的挤压压作用和盾盾尾后的压压浆作用的的施工因素素，使周围围地层形成成正值的超超孔隙水压压区。其超超孔隙水压压力，在盾盾构隧道施施工后的一一段时间内内消散，在在此过程中中地层发生生排水固结结变形，引引起地面沉沉降。土体体受扰动后后，土体骨骨架还会有有持续很长长时间的压压缩变形，，在此过程程中发生的的地面沉降降称为次从盾构法施施工引起地地面沉陷的的原因可以以看出，控控制盾构施施工参数如如推力、推推速、正面面土压、同同步注浆量量和压力等等，可有效效地抑制其其引起的地地面沉陷。。盾构推进引引起的地层层移动因素素有盾构直直径、埋深深、土质、、盾构施工工情况等；；客观因素：：隧道线形形、盾构外外径、埋深深等设计条条件和土的的强度、变变性特性、、地下水位位分布等地地质条件；；主观因素：：盾构的形形式、辅助助施工方法法、衬砌壁壁后注浆、、施工管理理等情况。。6.1.3地层位移的的特征按地层沉降降变化曲线线的情况，，盾构隧道道施工引起起的地层位位移可分为为5个阶段：1盾构到达前前的初始沉沉降。2盾构到达时时的沉降或或隆起。3盾构通过时时的推进沉沉降。4盾构通过后后的盾尾空空隙沉降。。5地层后期固固结变形。。一般来说，，随着地质质条件和施施工措施的的不同，上上述各种沉沉降并不同同时发生，，并且沉降降的大小和和类型也不不相同。随随着盾构施施工技术水水平的改进进，盾构机机对正面土土压力的控控制技术和和同步注浆浆技术可以以极大的减减小地面沉沉降。6.1.4地面沉降及及影响范围围的预测派克横向地地面沉降分分布公式为为—距隧道中线线处的地面面沉降量(m)；—隧道中线处处(即)的地面沉降降量(m)；—距隧道中线线的距离(m)；—沉降槽宽度度系数，即即沉降曲线线反弯点的的横坐标(m)，派克并假假定横向沉沉陷曲线为为正态分布布曲线。当横向沉陷陷曲线为正正态分布曲曲线时，和和沉降降槽体积（（一一般认为横横向沉降槽槽体积等于于地层损失失）有下列列关系：横向沉降槽槽宽度系数数取决于接接近地表的的地层的强强度、隧道道埋深和隧隧道半径。。根据在均均匀介质中中的试验，，可以从几几何关系中中近似地得得出：派克纵向沉沉降分布（（根据上海海软土隧道道情况修正正）公式图6.2地面沉降量量及范围预预测图沉降影响范范围估算公公式：—地面至开挖挖面中心距距离（m）；—隧道外半径径（m）；—系数，见表表6.1；土质盾构类型砂砾土砂性土粘性土气压式盾构0.900.550.601.151.250.65土压平衡式盾构0.950.600.651.201.300.70泥水加压式盾构1.000.650.701.251.350.75表6.1系数，，表表6.2盾构隧道监监测的意义义和目的由于盾构所所穿越的地地层地质条条件千变万万化，而施施工前的工工程地质勘勘察的局限限性，依据据工程地质质勘察不可可能完全揭揭示地质条条件和岩土土介质的物物理力学性性质，因此此盾构法的的设计和施施工方案总总是存在一一些不足。。通过过对对盾盾构构推推进进全全过过程程的的监监测测，，掌掌握握由由盾盾构构施施工工引引起起的的周周围围地地层层的的移移动动规规律律，，将将监监测测结结果果及及时时反反馈馈，，合合理理调调整整施施工工参参数数和和采采取取技技术术措措施施，，可可以以极极大大的的减减小小地地层层位位移移，，确确保保邻邻近近建建筑筑物物的的安安全全。。施工工监监测测是是对对周周围围环环境境进进行行积积极极保保护护的的一一个个关关键键措措施施，，是是安安全全经经济济的的完完成成整整个个隧隧道道工工程程的的一一个个重重要要保保证证条条件件。。施工工监监测测的的主主要要目目的的是是：：（1)通过过对对监监测测数数据据的的分分析析、、处处理理，，掌掌握握隧隧道道和和周周边边地地层层稳稳定定性性、、变变化化规规律律、、确确认认或或修修改改设设计计或或施施工工参参数数，，减减少少地地表表和和土土体体变变形形提提供供依依据据；；（2）以信信息化化施工工、动动态管管理为为目的的，通通过监监控量量测了了解施施工方方法和和施工工手段段的科科学性性和合合理性性，以以便及及时调调整施施工方方法，，保证证施工工安全全。（3）根据据监测测结果果，预预测下下一步步的地地表和和土体体变形形，以以及对对周围围建筑筑物及及其它它设施施的影影响，，为采采取合合理的的保护护措施施提供供依据据。（4）检查查施工工引起起的地地面沉沉降和和隧道道沉降降是否否达到到控制制要求求；（5）控制制地面面沉降降和水水平位位移及及其对对周围围建筑筑物的的影响响，以以减少少工程程保护护费用用；（6）建立立预警警机制制，保保证工工程安安全，，避免免结构构和环环境安安全事事故造造成工工程总总造价价增加加；（7）为研研究岩岩土性性质、、地下下水条条件、、施工工方法法与地地表沉沉降和和土体体变形形的关关系积积累数数据，，为改改进设设计提提供依依据，，为类类似工工程提提供经经验参参考；；（8）发生生工程程环境境责任任事故故时，，为仲仲裁提提供具具有法法律意意义的的数据据。6.3盾构隧隧道监监测内内容及及项目目选取取6.3.1岩土介介质和和周围围环境境的监监测岩土介介质和和周围围环境境的监监测包包括：：地下下水监监测、、土体体变形形监测测、附附近建建筑物物的监监测等等内容容。1地下水水监测测根据对对地下下水的的监测测结果果，可可提出出开挖挖面可可能失失去稳稳定的的警报报，可可以检检验降降水效效果，，并能能为使使用压压缩空空气的的压力力提供供依据据，还还有益益于改改进挖挖土运运土等等施工工方法法。监监测地地下水水情况况的工工作内内容包包括：：①地下水水位变变化和和孔隙隙水压压力的的监测测；②监测井井点降降水效效果；；③监测隧隧道开开挖面面、隧隧道及及其它它渗流流处的的地下下水渗渗流水水量及及带有有土粒粒的渗渗流。。2土体变变形监监测土体变变形观观测可可包括括如下下项目目：（1）地表表变形形用普通通水准准仪观观测隧隧道中中心线线上预预设的的地表表桩以以及观观测与与隧道道中心心线相相垂直直的地地表桩桩，进进行纵纵向和和横向向地面面变形形监测测。（2）地下下土体体沉降降观测盾盾构顶顶部正正上方方土体体中一一点的的沉降降量和和在盾盾构正正上方方的垂垂直线线上几几个点点的沉沉降量量，以以确定定影响响地层层损失失的因因素。。特别别是对对盾构构正上上方一一点的的沉降降观测测，比比观测测地表表沉降降更为为敏感感，对对确定定施工工因素素更为为有效效。为为了研研究的的目的的，还还要观观测离离开盾盾构中中心线线的深深层土土体的的沉降降量。。3）地表表水平平位移移及应应变观观测。。这种观观测主主要是是对设设在垂垂直于于隧道道轴线线的断断面上上的地地表桩桩进行行观测测，以以随时时分析析建筑筑物的的安全全问题题。（4）地下下土体体的水水平位位移量量测。。沿盾构构前方方、两两侧设设测点点，用用测斜斜仪以以量测测盾构构推进进中由由于扰扰动引引起的的土体体水平平位移移，从从中可可研究究减少少盾构构扰动动的施施工措措施。。（5）土体体回弹弹观测测。为了观观测在在盾构构施工工中盾盾构底底部以以下土土体的的回弹弹量，，以分分析这这种回回弹量量可能能引起起的隧隧道下下卧土土层的的再固固结沉沉陷(这种隧隧道的的再固固结沉沉陷也也要引引起地地表沉沉降)，可在在盾构构前方方的一一侧埋埋设深深层回回弹桩桩。（6）盾尾尾空隙隙中坑坑道周周边向向内移移动的的观测测。通过衬衬砌环环上的的压浆浆孔，，埋置置观测测桩于于衬砌砌环外外的土土体中中，观观测隧隧道周周边土土体自自开始始脱出出盾尾尾后的的位移移发展展过程程，了了解土土体挤挤入盾盾尾空空隙的的速度度；根根据观观测结结果，，及时时调整整隧道道内的的气压压压力力或改改进压压浆工工艺，，以尽尽量减减少盾盾尾空空隙导导致隧隧道周周边的的内移移，从从而减减少对对隧道道周围围土体体的扰扰动及及地表表沉降降。3附近建筑筑物的监监测对附近建建筑物的的监测可可以确定定施工对对建筑物物的影响响，保证证重要建建筑物和和公用设设施的安安全和正正常运用用，并对对处理损损坏问题题取得法法律依据据，监测测包括：：①监测建筑筑物在盾盾构穿越越前后的的变化；；②建筑物在在施工过过程中的的沉降监监测；③建筑物的的水平位位移及应应变量测测；④建筑物墙墙身和地地板的倾倾斜观测测；⑤公用管道道的应变变观测及及其地基基沉降和和水平位位移观测测；⑥当穿越铁铁路时，，监测两两条轨道道的轨面面和轨道道枕木下下地基面面的沉降降量、水水平位移移、沉降降差及沉沉降速率率。6.3.2盾构隧道道结构的的监测盾构隧道道结构的的主要监监测内容容包括：：①隧道各衬衬砌环自自脱出盾盾尾后的的沉降观观测；②隧道应变变的量测测，包括括用应变变计量测测结果计计算结构构构件的的轴力和和弯矩；；③隧道收敛敛位移量量测；④隧道外侧侧的水土土压力或或水压力力的量测测；⑤预制管片片凹凸接接缝处法法向应力力量测。。6.3.3施工进程程中的监监测为了能够够充分分分析各种种问题和和现象，，并且为为施工阶阶段控制制盾构的的姿态提提供资料料，需要要有一整整套有关关施工程程序的记记录与相相应的观观测数据据记录。。每环隧隧道施工工记录应应包括以以下项目目：①记录各环环压浆时时间、点点位、压压力、数数量及浆浆配比；；②盾构偏离离设计轴轴线的水水平及垂垂直偏差差；③盾构千斤斤顶推进进记录，，包括各各环每一一次推进进的开始始和停止止时间，，干斤顶顶开启只只数、编编号和压压力；④从设计图图中估计计曲线隧隧道的理理论土层层损失，，仔细量量测并记记录排土土量；⑤影响观测测数据的的环境因因素，如如温度及及附近的的施工活活动等；；⑥意外的不不正常土土层损失失。序号监测对象监测类型监测项目监测元件与仪器1隧道结构

结构变形⑴隧道结构内部收敛收敛计，伸长杆尺⑵隧道、衬砌环沉降水准仪⑶隧道洞室三维位移全站仪⑷管片接缝张开度测微计结构外力⑸隧道外侧水土压力压力盒、频率仪⑹隧道外侧水压力孔隙水压力计、频率仪结构内力⑺轴向力、弯矩钢筋应力传感器、频率仪、环向应变计⑻螺栓锚固力、管片接缝法向接触力钢筋应力传感器、频率仪，锚杆轴力计2地层

沉降⑴地表沉降水准仪⑵土体沉降分层沉降仪、频率仪⑶盾构底部土体回弹深层回弹桩、水准仪水平位移⑷地表水平位移经纬仪⑸土体深层水平位移测斜仪水土压力⑹水土压力(侧、前面)土压力盒、频率仪⑺地下水位监测井、标尺⑻孔隙水压孔隙水压力探头、频率仪相邻环境周围建(构)筑物地下管线铁路、道路

⑴沉降水准仪⑵水平位移经纬仪⑶倾斜经纬仪⑷建(构)筑物裂缝裂缝计表6.2盾构隧道道施工监监测项目目和仪器器6.3.4监测项目目的选取取盾构法隧隧道施工工监测项项目的选选取一般般要根据据每个工工程的具具体情况况、特殊殊要求、、经费投投入等因因素综合合确定，，目的是是要使施施工监测测能最大大限度地地反映周周围土体体和建筑筑物的变变形情况况，避免免出现周周围环境境的破坏坏。监测测项目的的选择时时，考虑虑因素较较多，如如施工场场地的工工程地质质和水文文地质情情况、盾盾构隧道道的设计计方案和和施工工工艺、隧隧道施工工影响范范围内建建筑物（（构筑物物）或大大型公用用管道与与隧道轴轴线的相相对位置置及其结结构特点点等，另另外设计计提供的的变形控控制值和和安全储储备系数数也是考考虑因素素之一。。这里需需要注意意的是施施工进程程中的施施工观测测和记录录，在所所有情况况下都是是需要的的。监测项目地表沉降隧道沉降地下水位建筑物变形深层沉降地表水平位移深层位移、衬砌变形和沉降、隧道结构内部收敛等地下水位情况土壤情况地下水位以上均匀粘性土··△△砂土··△△△△△含漂石等··△△△△地下水位以下，且无控制地下水位措施均匀粘性土··△△软粘土或粉土···○△△含漂石等···△△△表6.3盾构隧道道基本监监测项目目的确定定注：①·必须监测测项目；；○建筑物在在盾构施施工影响响范围以以内，基基础已作作加固，，须监测测；△建筑物在在盾构构施工影影响范围围以内，，但基础础未作加加固，须须监测。。②上表中建建筑物的的变形系系指地面面和地下下的一切切建筑物物和构筑筑物的沉沉降、水水平位移移和裂缝缝。监测项目地表沉降隧道沉降地下水位建筑物变形深层沉降地表水平位移深层位移、衬砌变形和沉降、隧道结构内部收敛等地下水位情况土壤情况地下水位以下，用压缩空气软粘土或粉土···○○○△砂土···○○○△含漂石等···○○○△地下水位以下，用井点降水或其它方法控制地下水位均匀粘性土···△软粘土或粉土···○○○△砂土

···○△△△含漂石等···△△△续表6.3盾构隧道道基本监监测项目目的确定定注：①·必须监测测项目；；○建筑物在在盾构施施工影响响范围以以内，基基础已作作加固，，须监测测；△建筑物在在盾构构施工影影响范围围以内，，但基础础未作加加固，须须监测。。②上表中建建筑物的的变形系系指地面面和地下下的一切切建筑物物和构筑筑物的沉沉降、水水平位移移和裂缝缝。6.4.1监测方案案的制定定监测方案案的制定定步骤：：（1）收集和和阅读有有关场地地地质条条件、周周围环境境和相邻邻结构物物构造的的有关材材料；（2）现场踏踏勘，重重点掌握握地下管管线和道道路的走走向，相相邻结构构物的状状况；（3）拟订监监测方案案初稿，，提交建建设单位位等讨论论审定。。初步通通过后提提交由市市政道路路监察部部门召集集主持各各相关主主管单位位参加的的协调会会议。方方案通过过后，监监测工作作始能正正式实施施。（4）监测方方案在实实施过程程中可根根据实际际施工情情况适当当调整与与补充，，但大的的原则一一般不能能更改，，特别是是埋设元元件的种种类和数数量、监监测频率率和报表表数量等等应严格格按商定定的方案案实施。。监测方案案设计的的内容：：（1）工程概概况；（2）监测目目的；（3）监测内内容；（4）监测方方法：元元件埋设设、监测测仪器、、监测频频率；（5）监测成成果：当当日报表表、监测测总结报报告；（6）监测费费用：材材料费用用、人工工费用、、成果整整理费用用。上述内容容应根据据工程实实际情况况和委托托单位具具体要求求适当取取舍和调调整。6.4.2监测点的的布置6.4.2.1监测点布布置原则则（1）按监测测方案在在现场布布设测点点，当实实际地形形不允许许时，在在靠近设设计测点点位置设设置测点点，以能能达到监监测目的的为原则则。（2）为验证证设计参参数而设设的测点点布置在在设计最最不利位位置和断断面，为为指导施施工而设设的测点点布置在在相同工工况下最最先施工工部位，，其目的的是为了了及时反反馈信息息，以修修改设计计和指导导施工。。（3）地表变变形测点点的位置置既要考考虑反映映对象的的变形特特征，又又要便于于采用仪仪器进行行观测，，还要有有利于测测点的保保护。（4）深埋测测点（结结构变形形测点等等）不能能影响和和妨碍结结构的正正常受力力，不能能削弱结结构的刚刚度和强强度。（5）各类监监测测点点的布置置在时间间和空间间上有机机结合，，力求同同一监测测部位能能同时反反映不同同的物理理变化量量，以便便找出其其内在的的联系和和变化规规律。（6）测点的的埋设应应提前一一定的时时间，并并及早进进行初始始状态数数据的量量测。（7）测点在在施工过过程中一一旦破坏坏，尽快快在原来来位置或或尽量靠靠近原来来位置补补设测点点，以保保证该测测点观测测数据的的连续性性。6.4.2.2地下水的的监测点点布置图6.3监测隧道道周围地地层地下下水位的的水位观观测井1全长长水水位位观观测测井井；；2监测测特特定定土土层层的的水水位位观观测测井井；；3接近近盾盾构构顶顶部部水水位位观观测测井井；；4隧道道直直径径范范围围内内土土层层中中水水位位观观测测井井；；5隧道道底底下下透透水水地地层层的的水水位位观观测测井井。。6.4.2.3土体体变变形形的的监监测测点点布布置置地表表变变形形和和沉沉降降监监测测需需布布置置纵纵(沿轴轴线线)剖面面监监测测点点和和横横剖剖面面监监测测点点，，纵纵(沿轴轴线线)剖面面监监测测点点的的布布设设一一般般需需保保证证盾盾构构顶顶部部始始终终有有监监测测点点在在监监测测，，所所以以，，监监测测沿沿轴轴线线方方向向监监测测点点间间距距一一般般小小于于盾盾构构长长度度，，通通常常为为3～5m一个个测测点点，，出出洞洞区区30m范围围内内测测点点宜宜加加密密。。监监测测横横剖剖面面布布设设，，当当埋埋置置深深度度≥2（为为隧隧道道宽宽度度））时时，，20～50m布设设一一个个；；2＞≥时，，10～20m布设设一一个个；；＜＜时时，，10m布设设一一个个。。在在横横剖剖面面上上从从盾盾构构轴轴线线由由中中心心向向两两侧侧按按测测点点间间距距从从2～5m递增增布布测测点点，，布布设设的的范范围围为为盾盾构构外外径径的的2～3倍，，如如图图6.4所示示。。图6.4盾构构推推进进起起始始阶阶段段土土体体变变形形测测点点布布设设实实例例土体体深深层层位位移移测测孔孔一一般般布布置置在在隧隧道道中中心心线线上上，，尤尤其其是是盾盾构构正正前前方方一一点点的的沉沉降降，，为为了了研研究究目目的的也也可可监监测测离离开开盾盾构构中中心心线线一一定定距距离离的的土土体体深深层层沉沉降降。。地下下土土体体的的水水平平位位移移监监测测应应沿沿盾盾构构前前方方、、两两侧侧设设测测孔孔，，用用测测斜斜仪仪量量测测;土体回弹观测测点设在盾构构前方一侧的的盾构底部以以上土体中。。隧道沉降由衬衬砌环的沉降降反映出来，，衬砌环的沉沉降监测是在在盾构施工全全工程中通过过在各衬砌环环上设置沉降降点，曲线段段每l0m设一个点，直直线段每20m设一个点，设设在拱底块的的两肩上，按按时测量其高高程变化。6.4.2.4附近建筑物、、道路及管线线监测点的布布置对于建筑物来来说，监测点点应布置在建建筑物变形变变化较显著的的部位，如建建筑物的四周周角点、中点点及内部承重重墙（柱）上上，并应沿建建筑物周长每每隔10～12m设置一个监测测点，在每幢幢建筑物上面面至少设置二二个观测点，，对于工业厂厂房每根柱子子均应埋设监监测点，如有有裂缝的需进进行裂缝观测测，必要时应应拍照存档。。道路沉降监测测必须将地表表桩埋入道面面下的土层中中才能比较真真实地测量到到地表沉降，，铁路的沉降降监测必须同同时监测路基基和铁轨的沉沉降。地下管线沉降降监测点的布布设，对重点点保护的管线线应将测点设设在管线上，，并砌筑保护护井盖，一般般的监测也可可在管线周围围地面上设置置地表桩。管管线监测点的的间距按15~20m间距进行设点点。6.4.3监测频率的确确定监测工作从隧隧道掘进开始始到全线贯通通后，延长1个月止。对地地表沉降、邻邻近地下管线线、邻近建(构)筑物的监测，，应在盾构掘掘进施工前精精确测定2次取平均值为为初始值。各各监测项目在在前方距盾构构切口20m，后方离盾尾尾30m的监测范围内内，通常监测测频率为1～2次／d；其中在盾构构切口到达前前一倍盾构直直径时和盾尾尾通过后3d以内应加密监监测，监测频频率加密到为为2次／d，以确保盾构构推进安全；；盾尾通过3d后，监测频率率为1次／d，以后每周监监测1-2次直至变形稳稳定。当观测测变化较大时时可增加观测测频率。6.5盾构邻近或穿穿越构造物时时的保护措施施6.5.1盾构邻近或穿穿越构造物时时可能出现的的问题盾构机通过时时产生的地基基变位分成三三部分：盾构构机通过前的的地基变位、、盾构机通过过时的地基变变位、盾尾脱脱离时的地基基变位。盾构构机通过前的的地基变位和和盾构机的推推力相关，推推力大可能导导致地基隆起起，推力小则则可能使地基基凹陷；通过过时的地基变变位的原因在在于盾构机于于地层之间的的摩擦以及超超挖和弯曲导导致地层损失失；通过后的的地基变位原原因则在于盾盾尾的空隙和和注浆等几方方面的因素。。如果在施工期期间隧道内出出现涌水或者者其他原因致致使地下水位位下降时，也也会引起地面面的大面积沉沉降。在软弱弱地基中，因因土体的扰动动而产生的影影响可能会持持续数月之久久，期间也可可能产生较大大的后续沉降降。对于已经经存在的结构构物而言，地地基的变化也也就相当于结结构物的支承承条件发生变变化，导致结结构物的承载载能力下降、、甚至破坏，，变形过大以以至侵入净空空，不均匀沉沉降造成周边边建筑物或地地下管线破坏坏或不能正常常使用等。因因此，施工中中应对受影响响的地面建筑筑物及地下管管线予以保护护。表6.4地层变形对地地下管线影响响的初步估计计地表最大沉降值/mm脆性材料（灰口铁、石棉水泥、粘土制品）延性材料（钢、延性铁、非受火压力容器、聚乙烯）≤10与其他原因（如安装、交通荷载、季节变化等）相比管线应力增加并不显著—＞10地层变形对管线的影响应详细评价—＞25管线应力肯定会有显著增加，小直径管线有可能损坏—＞50大直径管线有可能损坏管线应力可能会有显著增加，地层变形对管线的影响应详细评价表6.5建筑物在不同同沉降差下的的反应建筑结构类型

δ/L（L为建筑物长度，δ为差异沉降）建筑物的反应一般砖墙承重结构，包括有内框架的结构；建筑物长高比小于10；有圈梁（天然地基）达1/150分隔墙及承重砖墙产生相当多的裂缝，可能发生结构性破坏

一般钢筋混凝土框架结构

达1/150发生严重变形达1/150开始出现裂缝高层刚性结构（箱型基础、桩基）

达1/250可观察到建筑物倾斜有桥式行车的单层排架结构的厂房（天然地基或桩基）

达1/300桥式行车运转困难，不调整轨面水平难运行，分隔墙有裂缝有斜撑的框架结构

达1/600处于安全极限状态对沉降差反应敏感的机器基础达1/850机器使用可能发生困难，处于可运行的极限状态6.5.2盾构施工影响响范围的的判判断图6.5基底压压力扩扩散示示意图图6.5.3保护对对象的的确定定1）对已已有建建筑物物和地地下管管线进进行调调查。。主要针针对I区的建建筑物物和管管线开开展较较为充充分的的调查查研究究，调调查的的主要要内容容包括括三个个方面面：地地基调调查、、结构构物（（管线线）调调查、、资料料收集集。2）确定定已有有建筑筑物（（管线线）的的容许许变形形量。。确定其其容许许值时时一般般考虑虑两方方面的的因素素：①结构物物的功功能；；要维维持结结构物物的基基本使使用功功能；；②确保结结构物物的安安全性性；3）估算算已有有建筑筑物（（管线线）由由于盾盾构施施工可可能产产生的的变形形量。。影响预预测分分析的的方法法一般般包括括：计计算分分析、、经验验类比比、模模型试试验等等。6.5.4保护措措施保护措措施可可分为为结构构物加加固、、基础础托换换、地地基加加固、、隔断断墙等等几类类方法法。1）结构构物加加固对盾构构施工工影响响范围围内的的既有有结构构物进进行加加固处处理，，增强强结构构物本本身抵抵抗变变形的的能力力。具具体又又可分分为：：结构构内部部加固固和对对下部部基础础结构构进行行加固固两种种方式式，内内部加加固有有加劲劲、加加固墙墙体、、增加加支撑撑等方方式；；对下下部基基础结结构的的加固固有加加固桩桩、网网状桩桩和锚锚杆等等手段段。2）基础础托换换法当盾构构施工工需要要将建建筑物物的桩桩基切切断或或可能能使其其产生生过大大的变变形时时，常常采用用基础础托换换予以以保护护。可可以预预先在在隧道道两侧侧或单单侧影影响范范围外外设置置新桩桩基和和承载载梁，，以代代替或或承托托原基基础；；也可可从隧隧道的的内部部对基基础进进行托托换，，并且且把隧隧道的的衬砌砌作为为托换换结构构的一一部分分，如如图6.6所示。图6.6基础托换3）地基加固固加固盾构机机周围的地地基，其目目的就是增增大盾构机机周围的土土体强度，，减轻盾构构机掘进时时周围的土土体的松弛弛和扰动，，使地基变变形不至于于太大。如如果遇到的的结构物本本身地基承承载力不足足，那么小小的扰动也也可能导致致较大的沉沉降出现，，这时则可可以有针对对性地加固固结构物的的地基，通通过提高结结构物地基基承载力来来控制结构构物的沉降降量。具体体的操作方方法多采用用化学注浆浆、旋喷桩桩、深层搅搅拌桩、树树枝桩等地地基加固施施工方法，，如图6.7所示。图6.7通过加固盾盾构机周围围的地基来来控制邻近近施工的变变形4）隔断法隔断法就是是在盾构机机与结构物物之间建立立一道屏障障，从而避避