沈紅梁

【摘要】杭紹城際鐵路起于杭州地鐵5號線香樟路站，終于紹興地鐵1號線，線路分別位于杭州市和紹興市內，全長20.3km，其中地下線10.53km;設站10座，最高速度目標值為100km/h。本項目香樟路站至衙前站為盾構區(qū)間隧道，由于隧道穿越密集的敏感建構筑物群，并且盾構主要位于深厚淤泥質黏土層中，控制盾構施工引起的地基沉降變形是本項目施工的關鍵，目前該區(qū)間隧道已順利貫通，本文對該區(qū)間沉降控制措施進行分析總計以供類似工程施工參考借鑒。

【關鍵詞】盾構穿越施工;高富水淤泥質粘土;沉降控制

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.27.

1、引言

杭紹城際鐵路總體平面布置如圖1所示，項目沿線為沖海積平原區(qū)，由于海浪搬運淤積等因素，使海積物形成的平原地形，上部沉積主要與淤泥質粘性土為主，對施工建設有較大影響，區(qū)間涉及的淤泥質黏土層（③-1和③-2），呈灰褐色，含水率極高，流塑性強，還具有高蠕變性、壓縮性、觸變性等特點，土體強度易突降。

本文所討論的香樟路至衙前站區(qū)間風井～衙前站盾構區(qū)間位于蕭山境內，左線隧道總長度約1791m，右線隧道總長度約1766m。隧道最小埋深9.13m，最大埋深20.61m;區(qū)間隧道管片外徑6.6m，內徑5.9m，管片寬1.2m，厚0.35m，采用錯縫拼裝形式，盾構機開挖直徑6.76m。區(qū)間盾構隧道全線位于淤泥質黏土層中，掘進地層天然含水量平均值為45.4%。盾構姿態(tài)控制難，沉降控制更難，為了做好穿越密集重大風險源控制，首先在類似地層建筑較少的的香衙風井～香樟路站區(qū)間掘進了1.2km來收集資料和總結經驗，對下穿施工進行了一些研究與探索，最終相關成果在本區(qū)間應用，并確保盾構機施工做到了低沉降，高效率的順利穿越，有效降低了施工風險，對今后類似工程的施工具有一定的借鑒作用。

2、下穿風險源梳理及施工控制措施

盾構掘進過程中需要穿越重要風險源依主要包括：正穿滬昆高速公路、DN660省級燃氣管、DN2600原水管、D級危房飄紗紡繡廠、側穿500KV高壓鐵塔等。為了盡可能減小盾構掘進過程中地表沉降及對周邊建筑的影響，本項目先在鄰近場地內進行了試驗。通過實測數(shù)據分析，并及時調整盾構掘進參數(shù)，經過總結研究，項目提出了盾構姿態(tài)控制、同步注漿控制、土壓控制、出土量控制、渣土改良控制、增加盾構機配重等措施可有效控制盾構掘進引起的變形，為盾構隧道下穿建筑提供了指導依據。

通過試驗段的實測數(shù)據總結，根據監(jiān)測數(shù)據及現(xiàn)場實際情況逐步調整配合比，漿液的稠度調整為坍落度180～200mm之間，使?jié){液的和易性、初凝時間、泌水率和后期強度達到了較為理想的狀態(tài)，過程中嚴控漿液注入量和注漿速度，最終達到了控制地面沉降的目的。做到“掘進、注漿同步，不注漿、不掘進”，通過控制同步注漿壓力和注漿量雙重標準來確定同步注漿。

由于本項目盾構機掘進地層為淤泥質黏土，且含水量大，管片脫出盾尾后，其所受浮力遠大于自身重力，會產生上浮趨勢，最終導致姿態(tài)難以控制，為解決這一難題，項目通過理論分析和現(xiàn)場實測，提出了采用增加配重的方式來控制盾構管片的上浮變形，并精確計算了增加配重的重量為23t，配重的位置為盾體空隙位置，可以方便有效地解決姿態(tài)控制問題?；诒卷椖康难芯酷槍γ恳粋€下穿節(jié)點制定了相應的應對控制措施，具體詳見表2.1。

3、盾構下穿施工后沉降監(jiān)測數(shù)據分析

根據設計及規(guī)范允許范圍，結合產權單位要求，上述構建筑物的沉降指標為：沉降速率≤3mm/天，累計≤+10～-20 mm，穿越期間每天測量4次，累計沉降達到8mm預警。區(qū)間完成穿越各風險源后監(jiān)測數(shù)據如下：

（1）滬昆高速（杭金衢）西側路肩，最大累計沉降3.07mm。

（2）滬昆高速（杭金衢）中間隔離帶，最大累計沉降4.25mm。

（3）滬昆高速（杭金衢）東側路肩，最大累計沉降5.34mm。

（4）φ660mm燃氣管，最大累計沉降4.86mm。

（5）DN2600mm燃氣管，最大累計沉降-4.36mm。

（6）500KV高壓鐵塔，最大累計沉降-3.04mm。

（7）危房杭州飄紗紡繡品有限公司最大累計沉降-5.33mm。

經過上述盾構施工前、施工時的各項措施與參數(shù)控制，區(qū)間盾構在下穿施工期間測得監(jiān)測數(shù)據均在控制值范圍內，較理想的完成了穿越施工。

結論：

通過有效的組織、管理、技術等方面的施工管控，制定有效的對策措施，降低了施工風險，確保了盾構成功穿越密集重大風險源，保證了工程質量，得出以下結論：

（1）在高富水淤泥質粘土中要對各風險源，在盾構施工前進行有效的安全評估和制定針對性措施，確保過程中安全可控。

（2）盾構穿越時要做好各參數(shù)計算，并結合監(jiān)測數(shù)據進行調整，最終摸索出適宜本工程的合理數(shù)據。

（3）盾構施工時，對漿液控制要求較高，需經過調配，使?jié){液稠度在設備允許的條件下盡量做到最稠，同時泌水收縮率要小，已便于控制沉降。

（4）盾構下穿各風險源區(qū)域，有條件時建議先對風險源進行加固和補強，最后在施工，在掘進過程中加強刀盤前方土壓控制、盾尾后方保注漿的原則。

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