盾構(gòu)隧道側(cè)穿歷史古建筑的監(jiān)測(cè)分析與施工控制

李 又 云，朱 方 宇，李 松 皓

(長(zhǎng)安大學(xué) 公路學(xué)院，陜西 西安 710064)

城市地下軌道交通具有載運(yùn)量大、時(shí)間精確、空間占用小的特點(diǎn)，在城市交通發(fā)展中逐漸占據(jù)主導(dǎo)地位。但由于其線路位于城市之中，在盾構(gòu)隧道掘進(jìn)過(guò)程中會(huì)對(duì)周圍構(gòu)筑物產(chǎn)生影響，特別是結(jié)構(gòu)性、耐久性差的古建筑，這給盾構(gòu)施工和文物保護(hù)均帶來(lái)了難題。因此，探究掘進(jìn)施工對(duì)古建筑物造成的影響及如何反饋指導(dǎo)施工是非常有必要的。

目前國(guó)內(nèi)外對(duì)盾構(gòu)隧道穿越建筑物的影響已經(jīng)有了一定研究：姜忻良[1]使用有限元軟件ANSYS建立土體-隧道-建筑三維模型，分析了建筑物產(chǎn)生沉降的范圍及傾斜最大值；葛世平等[2]提出地鐵運(yùn)營(yíng)期列車長(zhǎng)期振動(dòng)下沉降的實(shí)用估算方法，并用理論公式法計(jì)算出沉降主要產(chǎn)生的時(shí)期；丁祖德等[3-5]研究了隧道穿越角度對(duì)地表建筑物沉降的影響；謝東武[6]根據(jù)建筑實(shí)際情況提出了盾構(gòu)側(cè)穿古建筑期間的雙控控制指標(biāo)；Mroueh等[7]使用有限元軟件對(duì)隧道開(kāi)挖進(jìn)行了三維數(shù)值模擬，探究隧道開(kāi)挖對(duì)地表、建筑物的影響，認(rèn)為忽略建筑物的自重會(huì)導(dǎo)致沉降計(jì)算結(jié)果明顯偏小，但其并沒(méi)有考慮建筑物結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，使得地表沉降在獨(dú)立基礎(chǔ)連接處產(chǎn)生明顯的變化；Richard等[8]用解析法分析了隧道開(kāi)挖引起地面框架結(jié)構(gòu)的變形，假定地基梁可以抑制變形，得出了一個(gè)簡(jiǎn)化的閉合解?？梢钥闯觯阂陨涎芯慷鄰臄?shù)值模擬及理論方面展開(kāi)分析研究，缺乏實(shí)際工程論證，且對(duì)古建筑所做的針對(duì)性監(jiān)測(cè)分析較少。本文以佛山市軌道交通3號(hào)線東樂(lè)路—大良站地鐵盾構(gòu)隧道側(cè)穿清暉園的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為依據(jù)，探究了盾構(gòu)停機(jī)、保壓、側(cè)穿等過(guò)程對(duì)古建筑造成的影響，對(duì)類似工程有一定的借鑒意義。

1 工程概況

1.1 古建筑概況

清暉園位于佛山市順德區(qū)大良鎮(zhèn)，占地面積22 500 m2，是一座始建于明代的古代園林建筑，最初為明朝萬(wàn)歷年間的狀元黃士俊修建的家族園林，現(xiàn)存建筑主要為清代嘉慶年間所建，是國(guó)家級(jí)文物保護(hù)單位，被列為中國(guó)十大名園之一。院內(nèi)建筑均為天然基礎(chǔ)的磚木結(jié)構(gòu)，受不均勻沉降的影響較大。在盾構(gòu)機(jī)始發(fā)前園外圍墻及院內(nèi)部分建筑物已出現(xiàn)細(xì)小裂縫，清暉園鳥瞰圖如圖1所示。

圖1 清暉園鳥瞰圖Fig.1 Aerial view of Qinghui Garden

1.2 盾構(gòu)施工概況

東樂(lè)路站—大良站盾構(gòu)區(qū)間左線全長(zhǎng)1 237.141 m，里程范圍為ZDK17+688.810～ZDK18+914.374，右線全長(zhǎng)1 225.564 m，里程范圍為YDK17+688.810～YDK18+917.374，清暉園段為整體下行。由于掘進(jìn)地層以中風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖為主，地下水含量相對(duì)較小，故左右兩線均采用土壓平衡式盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)，盾構(gòu)機(jī)參數(shù)如表1所示。

表1 盾構(gòu)機(jī)參數(shù)Tab.1 Shield machine parameters

兩臺(tái)盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)方式為同向先后掘進(jìn)，左線掘進(jìn)至203環(huán)時(shí)右線始發(fā)，最終兩臺(tái)盾構(gòu)機(jī)由東樂(lè)路站吊出井吊出。由于始發(fā)順序的不同，左線掘進(jìn)至清暉園影響范圍時(shí)右線還未開(kāi)始掘進(jìn)，且左線穿越清暉園后右線還未到清暉園影響范圍，故本文只探討左線掘進(jìn)對(duì)清暉園建筑物所造成的影響，根據(jù)選線位置關(guān)系將左線180～310環(huán)定為左線盾構(gòu)隧道對(duì)清暉園的影響范圍。左線盾構(gòu)隧道與清暉園內(nèi)文物建筑最小凈距約為8.4 m，豎向最小埋深約26.4 m，左右線隧道與清暉園平面關(guān)系及清暉園點(diǎn)位布設(shè)見(jiàn)圖2，縱向關(guān)系及地質(zhì)斷面見(jiàn)圖3。

圖2 左右線隧道與清暉園平面關(guān)系Fig.2 Plane position of left and right tunnel and Qinghui Garden

圖3 地質(zhì)斷面(單位：m)Fig.3 Geological section

1.3 工程地質(zhì)情況

東樂(lè)路—大良站盾構(gòu)區(qū)間為珠江三角洲沖積平原地貌，地勢(shì)平坦開(kāi)闊，表層多為人工填土。在盾構(gòu)機(jī)進(jìn)入清暉園影響范圍前施工單位組織了補(bǔ)充勘察，勘察報(bào)告顯示區(qū)間隧道在清暉園段的主要穿行地層為⑦2強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖、⑧2中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖，180～260環(huán)地層主要為強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖，261～310環(huán)地層為強(qiáng)風(fēng)化、中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖相互摻雜。土體力學(xué)物理性質(zhì)指標(biāo)如表2所示；地下水為松散層中的孔隙潛水和基巖裂隙水，對(duì)混凝土有弱腐蝕性，穩(wěn)定水位在地表下1.5 m。

表2 土體力學(xué)物理性質(zhì)指標(biāo)Tab.2 Soil mechanics physical properties

2 監(jiān)測(cè)方案

2.1 清暉園建筑監(jiān)測(cè)項(xiàng)目

清暉園內(nèi)古建筑基礎(chǔ)薄弱，對(duì)擾動(dòng)的敏感度高，受到盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)的影響會(huì)出現(xiàn)較大的不均勻沉降，產(chǎn)生房屋開(kāi)裂、傾斜等現(xiàn)象危害建筑安全[9-11]，對(duì)左線盾構(gòu)隧道掘進(jìn)影響范圍內(nèi)的古建筑物進(jìn)行沉降監(jiān)測(cè)和反饋控制是成功側(cè)穿的關(guān)鍵。故主要監(jiān)測(cè)項(xiàng)目為建筑物沉降。

2.2 監(jiān)測(cè)方法

清暉園內(nèi)的沉降觀測(cè)點(diǎn)采用Leica反光貼紙作為觀測(cè)標(biāo)志物，與普通沉降釘相比可顯著減小對(duì)園內(nèi)古建筑的損害，且穩(wěn)定性更高。根據(jù)清暉園的建筑特點(diǎn)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的布設(shè)以古建筑的四角、磚木支柱、高低建筑物及縱橫墻兩側(cè)為主，可以真實(shí)反映出園內(nèi)古建筑物的沉降狀況。觀測(cè)儀器采用Leica dna 03電子水準(zhǔn)儀，每次監(jiān)測(cè)都由高程基準(zhǔn)點(diǎn)作為起點(diǎn)引入高程，最終閉合至起始點(diǎn)。測(cè)量過(guò)程中保持前后視等距，避免測(cè)量誤差干擾監(jiān)測(cè)結(jié)果。在先行盾構(gòu)穿越前對(duì)園內(nèi)裂縫進(jìn)行標(biāo)記，并在穿越期間定期對(duì)園內(nèi)建筑物進(jìn)行巡視，觀察有無(wú)新裂縫出現(xiàn)及已有裂縫變化情況。

2.3 控制標(biāo)準(zhǔn)

為了更好地對(duì)清暉園保護(hù)區(qū)內(nèi)古建筑的沉降進(jìn)行控制，確保文物在盾構(gòu)隧道側(cè)穿期間的安全，提出了采用累計(jì)變形與階段增量變形來(lái)進(jìn)行控制的雙控標(biāo)準(zhǔn)，因清暉園園內(nèi)建筑物年代久遠(yuǎn)，抵抗沉降能力較差，必須嚴(yán)格控制沉降總量及沉降速率以防園內(nèi)古建筑產(chǎn)生破壞。結(jié)合《城市軌道交通工程監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》(GB50911-2013) 確定清暉園保護(hù)區(qū)內(nèi)古建筑沉降累計(jì)控制值為15 mm，沉降增量控制值為1 mm/d，相應(yīng)預(yù)警等級(jí)劃分如下。

(1)黃色預(yù)警。變化量、變化速率“雙控”指標(biāo)均超過(guò)監(jiān)控量測(cè)控制值的70%，或雙控指標(biāo)之一超過(guò)監(jiān)控量測(cè)控制值的85%。

(2)橙色預(yù)警。變化量、變化速率“雙控”指標(biāo)均超過(guò)監(jiān)控量測(cè)控制值的85%，或雙控指標(biāo)之一超過(guò)監(jiān)控量測(cè)控制值。

(3)紅色預(yù)警。變化量、變化速率“雙控”指標(biāo)均超過(guò)監(jiān)控量測(cè)控制值，或?qū)崪y(cè)變化速率急劇增長(zhǎng)。

3 園內(nèi)建筑監(jiān)測(cè)與分析

根據(jù)已經(jīng)確定的盾構(gòu)隧道對(duì)清暉園的影響范圍，在盾構(gòu)機(jī)刀盤掘進(jìn)至180環(huán)時(shí)開(kāi)始對(duì)清暉園古建筑進(jìn)行監(jiān)測(cè)。清暉園保護(hù)區(qū)占地面積大但盾構(gòu)機(jī)刀盤前方的影響范圍有限，故對(duì)清暉園古建筑物的重點(diǎn)監(jiān)測(cè)范圍為刀盤前后30 m。由于清暉園內(nèi)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位眾多，下文僅選取有代表性的測(cè)點(diǎn)進(jìn)行分析：在非正常掘進(jìn)期間選取距清暉園建筑最小凈距處的CJ12～CJ16號(hào)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行分析；在正常掘進(jìn)期間選取垂直于盾構(gòu)隧道軸線的CJ31、CJ33、CJ35、CJ38號(hào)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行分析。盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)引起的建筑物沉降量是累積的，即下文所有測(cè)點(diǎn)所處時(shí)間段的起始沉降量均為上階段結(jié)束對(duì)應(yīng)的沉降量。

3.1 掘進(jìn)異常期間對(duì)園內(nèi)建筑物的影響

左線盾構(gòu)機(jī)刀盤于2019年4月11日掘進(jìn)至180環(huán)，與此同時(shí)開(kāi)始對(duì)清暉園后園的沉降進(jìn)行監(jiān)測(cè)。在進(jìn)入清暉園影響范圍前，盾構(gòu)機(jī)的正常掘進(jìn)速度可保持在11環(huán)/d，開(kāi)挖面水量也較小。自掘進(jìn)189環(huán)開(kāi)始，地層出現(xiàn)中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖比例增高且伴隨地層水量突增的情況，推進(jìn)速度極為緩慢，4月12～13日每天僅能推進(jìn)一環(huán)。大量地下水進(jìn)入土倉(cāng)并由螺旋機(jī)排出，導(dǎo)致出土困難，此時(shí)清暉園建筑物沉降速率達(dá)到橙色報(bào)警控制值，為保證安全，盾構(gòu)機(jī)于4月14日開(kāi)始停機(jī)，后于4月30日在停機(jī)位置開(kāi)倉(cāng)更換盤刀。為便于描述，本文將掘進(jìn)困難至閉倉(cāng)恢復(fù)掘進(jìn)前劃為掘進(jìn)異常階段。

3.1.1掘進(jìn)困難及停機(jī)階段對(duì)建筑物的影響

由圖4～5可以看出：2019年4月11日刀盤位于180環(huán)時(shí)各點(diǎn)沉降量均小于0.5 mm，此時(shí)盾構(gòu)尚未對(duì)清暉園造成擾動(dòng)；4月12～13日推進(jìn)緩慢，可以看出為了改善掘進(jìn)困難的情況，操作人員較大幅度地變化了推力和扭矩的大小，但沉降情況并未改善，各點(diǎn)下沉明顯；后為減少對(duì)清暉園的進(jìn)一步擾動(dòng)又將推力及扭矩?cái)?shù)值減小至180環(huán)處大小，建筑物下沉的情況有所緩解。從推力及扭矩曲線圖可以看出：盾構(gòu)機(jī)的推力與扭矩大致呈正相關(guān)。除了因?yàn)槎軜?gòu)機(jī)增大推力、扭矩?cái)?shù)值產(chǎn)生的地層擾動(dòng)導(dǎo)致沉降外，土體的固結(jié)沉降也是關(guān)鍵原因；開(kāi)挖面處地下水進(jìn)入土壓平衡倉(cāng)并由螺旋機(jī)排出，地下水位迅速下降，土體有效應(yīng)力增加，產(chǎn)生沉降。降水形成的“漏斗”形水位線又使各點(diǎn)的沉降具有一定差異性，從圖5可以看出：CJ12、CJ15兩點(diǎn)沉降值要大于其余3點(diǎn)，主要是因?yàn)镃J12、CJ15兩點(diǎn)距離開(kāi)挖面較近，而較遠(yuǎn)測(cè)點(diǎn)水位線位于“漏斗”的外沿，其水位變化滯后，土體產(chǎn)生的固結(jié)沉降較小。隨著停機(jī)注漿的進(jìn)行，各點(diǎn)沉降得到控制，4月14～15日因注漿產(chǎn)生輕微隆起，注漿結(jié)束后又有下沉的趨勢(shì)，其原因主要是注漿壓力的消散導(dǎo)致的土層固結(jié)。停機(jī)保壓期間各點(diǎn)沉降曲線平穩(wěn)，園內(nèi)古建筑物比較穩(wěn)定。

圖4 推力和扭矩曲線Fig.4 Thrust and torque curve

圖5 盾構(gòu)早期掘進(jìn)及停機(jī)期間沉降曲線Fig.5 Settlement curve of shield tunneling during early tunneling and shutdown

3.1.2開(kāi)閉倉(cāng)階段對(duì)園內(nèi)建筑物的影響

為保證清暉園古建筑在側(cè)穿期間的安全，施工方?jīng)Q定2019年4月30日20：00于207環(huán)處氣壓輔助開(kāi)倉(cāng)，檢查刀盤狀況，更換刀具以保證掘進(jìn)連續(xù)性。由于帶壓開(kāi)倉(cāng)有一定風(fēng)險(xiǎn)性，從開(kāi)倉(cāng)前構(gòu)建泥膜至閉倉(cāng)恢復(fù)掘進(jìn)采取了加密監(jiān)測(cè)，整個(gè)過(guò)程的主倉(cāng)壓力曲線如圖6所示，時(shí)間-沉降曲線如圖7所示。

圖6 主倉(cāng)壓力曲線Fig.6 Main warehouse pressure curve

圖7 開(kāi)閉倉(cāng)期間沉降曲線Fig.7 Settlement curve during warehouse opening and closing

由圖6～7可看出，由于4月30日19：00構(gòu)建泥膜時(shí)主倉(cāng)壓力的升高，各點(diǎn)的累計(jì)沉降值發(fā)生突變，均出現(xiàn)抬升現(xiàn)象。在泥膜構(gòu)建完成后盾構(gòu)土壓倉(cāng)開(kāi)始以每小時(shí)20 kPa的梯度降壓并維持在280 kPa，壓力降低后沉降曲線仍呈抬升趨勢(shì)，但明顯變緩。在20：00土倉(cāng)壓力穩(wěn)定在280 kPa上下進(jìn)行開(kāi)倉(cāng)，至5月1日05：00各測(cè)點(diǎn)沉降已趨于穩(wěn)定，后主倉(cāng)壓力逐漸降低，通過(guò)調(diào)整注漿壓力及注漿量防止建筑物沉降過(guò)大。自5月1日起主倉(cāng)壓力穩(wěn)至260 kPa，與4月30日開(kāi)倉(cāng)前壓力相等，同開(kāi)倉(cāng)前的狀態(tài)相比各點(diǎn)均抬升4 mm以上，可以看出氣壓輔助開(kāi)倉(cāng)對(duì)園內(nèi)建筑物抬升的作用明顯。

在更換刀盤維修器械后，盾構(gòu)機(jī)于2019年5月4日晚閉倉(cāng)恢復(fù)掘進(jìn)，5月5～6日刀盤附近測(cè)點(diǎn)均發(fā)生較大沉降，主要原因?yàn)?日晚盾構(gòu)機(jī)恢復(fù)掘進(jìn)時(shí)停止出土，并在閉倉(cāng)過(guò)程中向土倉(cāng)內(nèi)打入膨潤(rùn)土提高土壓用以取代氣壓，此時(shí)倉(cāng)內(nèi)壓力較難控制，一度減小至210 kPa，與開(kāi)挖面?zhèn)认蛲翂毫Σ黄胶猱a(chǎn)生地層損失，開(kāi)挖面處大量水、土涌入土倉(cāng)，園內(nèi)單日建筑物沉降在6 mm以上。為保證安全當(dāng)日僅掘進(jìn)一環(huán)，但由于開(kāi)挖面漏水等原因，在土壓升至250 kPa之后各點(diǎn)仍有下沉的趨勢(shì)。在根據(jù)地質(zhì)情況調(diào)整參數(shù)后，5月6日盾構(gòu)機(jī)恢復(fù)正常掘進(jìn)速度，管片拼裝至210環(huán)并進(jìn)行二次注漿，從圖7中可以看出，各點(diǎn)有略微抬升的趨勢(shì)，沉降變化恢復(fù)正常。

3.2 正常掘進(jìn)期對(duì)清暉園的影響及施工控制

3.2.1盾構(gòu)正常掘進(jìn)時(shí)的施工控制

在土壓平衡式盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)過(guò)程中，正確的選擇掘進(jìn)參數(shù)可以有效減少地層損失，保證開(kāi)挖面的穩(wěn)定。自2019年5月6日盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)恢復(fù)正常，通過(guò)更換刀具后每日至少可掘進(jìn)拼裝6環(huán)，在正常掘進(jìn)過(guò)程中，左線盾構(gòu)機(jī)根據(jù)地質(zhì)條件選取了合適的掘進(jìn)參數(shù)。將盾構(gòu)機(jī)PDV系統(tǒng)自動(dòng)采集的部分推力、扭矩、土壓參數(shù)進(jìn)行針對(duì)性研究，開(kāi)挖范圍內(nèi)地層如圖8所示，推力、扭矩和土倉(cāng)壓力如圖9～10所示。側(cè)穿過(guò)程中，推力大小在11 760～24 117 kN之間，扭矩大小在1 548 ～3 376 kN·m之間，土倉(cāng)壓力在183～276 kPa之間，在掘進(jìn)過(guò)程中隨工況的不同不斷變化。

圖8 掘進(jìn)范圍地層Fig.8 Driving range formation

圖9 推力和扭矩曲線Fig.9 Thrust and torque curve

圖10 土倉(cāng)壓力曲線Fig.10 Soil pressure curve

(1) 210～225環(huán)段，盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)地層以強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖為主，掘進(jìn)地質(zhì)情況比較單一，推力量值位于15 000 kN上下；進(jìn)入262環(huán)處時(shí)推力數(shù)值出現(xiàn)了比較明顯的提升，結(jié)合剖面地質(zhì)資料可以看出：開(kāi)挖范圍的上下部分中風(fēng)化粉砂巖含量出現(xiàn)突增，較高的推力值可以保證掘進(jìn)開(kāi)挖面的穩(wěn)定。290環(huán)前后地層中2種圍巖含量基本保持不變，此時(shí)的推力值也基本維持在了21 000 kN，結(jié)合側(cè)穿前段的推力值變化情況可以推測(cè)：均一地層中的推力基本保持穩(wěn)定。隨著295環(huán)后“硬”巖的含量降低，推力值也逐漸下降，推力的大小與圍巖的軟硬存在明顯的相關(guān)性。

(2) 盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)時(shí)的推力越大，相應(yīng)擠入巖層的程度就越深，從而導(dǎo)致扭矩升高，兩者呈正相關(guān)，從圖9中也可以看出兩者到達(dá)峰頂與峰谷的環(huán)數(shù)基本同步。在217環(huán)處扭矩出現(xiàn)突降，達(dá)到最小值(1 548 kN·m)，但推力、土壓變化并未出現(xiàn)明顯變化，推測(cè)原因是因?yàn)榇谁h(huán)掘進(jìn)時(shí)刀盤并未深入圍巖，出現(xiàn)一定程度的空轉(zhuǎn)。

(3) 由于隧道的整體下行，埋深不斷增加，土壓整體呈波動(dòng)上升趨勢(shì)。土壓以210～250環(huán)段變化幅度最大，表明在以強(qiáng)風(fēng)化粉砂巖為主地層中土倉(cāng)壓力較難控制；在259環(huán)軟硬圍巖交界處土壓達(dá)到276 kPa，為側(cè)穿段最大值，較高的土壓量可以保證開(kāi)挖面在地層突變處的穩(wěn)定。進(jìn)入中風(fēng)化粉砂巖地層后，土壓波動(dòng)幅度出現(xiàn)了比較明顯的降低，大小控制相對(duì)穩(wěn)定。

3.2.2側(cè)穿清暉園控制結(jié)果

左線盾構(gòu)隧道恢復(fù)正常掘進(jìn)穿越后，各測(cè)點(diǎn)沉降值變化均在正常范圍內(nèi)，且變化規(guī)律大致相同，故僅選取垂直于盾構(gòu)隧道軸線的CJ31、CJ33、CJ35、CJ38號(hào)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行分析，其沉降變化如圖11所示。

圖11 正常掘進(jìn)期間沉降曲線Fig.11 Settlement curve during normal excavation

從圖11可以看出，盾構(gòu)正常穿越期間清暉園建筑物的沉降可分為以下階段：① 盾構(gòu)機(jī)刀盤到達(dá)前。各測(cè)點(diǎn)均產(chǎn)生了不同程度的沉降，其變化趨勢(shì)與主倉(cāng)土壓的大小有關(guān)，土壓小于開(kāi)挖面上側(cè)向土壓力會(huì)導(dǎo)致開(kāi)挖面產(chǎn)生地層損失。② 刀盤到達(dá)盾殼通過(guò)這段時(shí)間內(nèi)。各點(diǎn)的沉降呈緩慢增大趨勢(shì)，主要是由于盾構(gòu)姿態(tài)不正導(dǎo)致超挖，產(chǎn)生額外的地層變化影響周圍建筑物。③ 盾尾通過(guò)時(shí)。因管片與盾構(gòu)外徑有一定建筑空隙，在管片脫出時(shí)會(huì)導(dǎo)致周圍建筑物產(chǎn)生一定沉降。④ 同步注漿及二次注漿時(shí)。盾尾注漿孔進(jìn)行的同步注漿以及后期針對(duì)沉降量大的區(qū)域進(jìn)行的二次注漿往往會(huì)使園內(nèi)建筑物產(chǎn)生一定的抬升。⑤ 盾構(gòu)通過(guò)后產(chǎn)生的長(zhǎng)期沉降或上浮。

盾構(gòu)機(jī)于2019年5月25日掘進(jìn)拼裝至310環(huán)，脫離對(duì)清暉園的影響范圍，至此左線盾構(gòu)機(jī)成功側(cè)穿清暉園，園內(nèi)建筑物最大沉降累計(jì)值為-4.25mm，位于CJ39號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)處，所有測(cè)點(diǎn)沉降累計(jì)值均在正常范圍內(nèi)且無(wú)新裂縫產(chǎn)生，左線沿軸線方向上各建筑物的最大傾斜度為0.52‰，垂直軸線方向上建筑物最大傾斜度為0.78‰，各構(gòu)件工作正常，根據(jù)《危險(xiǎn)房屋鑒定標(biāo)準(zhǔn)》[12]，該古建筑群可正常使用。

4 結(jié) 論

清暉園古建筑物在盾構(gòu)機(jī)左線側(cè)穿過(guò)程中經(jīng)歷了開(kāi)挖面滲水、停機(jī)保壓、氣壓輔助開(kāi)倉(cāng)、閉倉(cāng)及正常掘進(jìn)等一系列影響，通過(guò)施工參數(shù)及掘進(jìn)措施的調(diào)整，確保了穿越期間各建筑物的安全。通過(guò)穿越全程對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)測(cè)及分析，得出以下結(jié)論和建議。

(1) 開(kāi)挖面所處地層含水量較大時(shí)會(huì)導(dǎo)致掘進(jìn)困難，并使掘進(jìn)影響范圍內(nèi)建筑物產(chǎn)生較大沉降，在這種情況下不應(yīng)盲目增大推力扭矩，以防對(duì)地層產(chǎn)生更大擾動(dòng)。

(2) 當(dāng)常壓開(kāi)倉(cāng)難以滿足對(duì)安全的要求時(shí)，可采用氣壓輔助開(kāi)倉(cāng)。對(duì)于該工程中的地質(zhì)條件，埋深26.4 m處氣壓輔助開(kāi)倉(cāng)時(shí)的穩(wěn)壓值可控制在280 kPa。

(3) 盾構(gòu)機(jī)正常掘進(jìn)時(shí)，影響范圍內(nèi)各建筑物測(cè)點(diǎn)的沉降可分為5個(gè)階段。若正常掘進(jìn)時(shí)開(kāi)挖面附近產(chǎn)生較大沉降，可通過(guò)加快掘進(jìn)速度使盾尾到達(dá)變化較大測(cè)點(diǎn)處，通過(guò)同步注漿及二次注漿來(lái)控制沉降。