探究掌子面的建設(shè)工藝

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1試驗(yàn)房裂縫監(jiān)測分析

三洞同時到達(dá)階段。三洞開挖掌子面均已進(jìn)入試驗(yàn)房正下方，三洞同時開挖對土體的擾動是造成地表不均勻沉降，從而引起試驗(yàn)房裂縫變化較快的主要原因。測點(diǎn)開展量達(dá)到0．66mm，其中10月18日～10月20日兩天開展了0．20mm。裂縫寬度變化量較大的測點(diǎn)集中在104號樓中間偏東部位，且以垂直隧道為走向，試驗(yàn)房長邊方向居多。分析其原因在于:根據(jù)巖土力學(xué)中的Peck理論，當(dāng)隧道開挖時，對上方的影響范圍呈扇形向上擴(kuò)展，垂直于隧道走向方向會有一個沉降槽，使得地表和上部建筑物出現(xiàn)不均勻沉降，從而引起該區(qū)域裂縫寬度出現(xiàn)較大變化;104號樓是一棟狹長的3層建筑，結(jié)構(gòu)形式為砌體結(jié)構(gòu)，自身抵抗不均勻沉降的能力較差，而且相對于短邊方向，長邊方向抵抗不均勻沉降的能力更差，因此長邊方向的裂縫寬度變化更為明顯。裂縫寬度累計(jì)變化量不小于0．40mm的測點(diǎn)分布。隧道預(yù)注漿階段。隧道施工主要有隧道注漿、中導(dǎo)洞和左洞先行導(dǎo)坑的開挖，該階段開挖掌子面未到達(dá)試驗(yàn)房下，開挖對建筑物的影響較小，注漿是造成裂縫開展的主要原因。三洞同時開挖階段。右洞掌子面已到達(dá)試驗(yàn)房下，隧道開挖使得地表產(chǎn)生較大的不均勻沉降，對建筑物的影響較大。另外，對試驗(yàn)房進(jìn)行地面注漿也造成建筑物產(chǎn)生局部變形。10(上)測點(diǎn)開展量最大，達(dá)到0．50mm，13(斜)測點(diǎn)閉合量最大，達(dá)到－0．50mm。

2地表沉降分析

地表沉降典型監(jiān)測成果?？梢钥闯?，K7+504斷面地表沉降測點(diǎn)經(jīng)歷了下沉上抬下沉的反復(fù)過程，地表下沉主要由開挖和地下水流失引起，地表上抬則是受到地表及洞內(nèi)注漿施工影響所致。11月3日起進(jìn)行地表注漿抬升，504-6測點(diǎn)的上抬速率達(dá)到6．9mm/d，而504-7測點(diǎn)在12月5日～12月9日階段性上抬值更是達(dá)到了64．7mm。結(jié)合施工進(jìn)度，地表變形存在以下3個階段:隧道開挖導(dǎo)致前方地層應(yīng)力釋放以及地下水流失而引起地表出現(xiàn)變形，變形量占總變形量的10%～15%。開挖面接近測點(diǎn)至穿過測點(diǎn)后，由于隧道的開挖而造成邊界條件發(fā)生改變，各施工步序引起的位移場出現(xiàn)一定程度的疊加，加上地下水的流失，地表沉降速率加速增長。當(dāng)掌子面向前開挖超過測點(diǎn)3倍洞徑以后，變形速率開始減緩，變形量緩慢增加?？梢钥闯?，隧道開挖引起左洞上方地表沉降值普遍大于右洞上方地表沉降值，這與數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果一致。從沉降槽曲線同時可以看出，在隔離樁外區(qū)域，右線地表沉降值遠(yuǎn)小于左線地表，這與左線地表隔離樁設(shè)置存在的缺陷有關(guān)，由于一個大樹的存在，左線隔離樁未能按設(shè)計(jì)要求閉合，隔離樁外區(qū)域的地下水位下降較大，地層因失水產(chǎn)生的固結(jié)沉降較為突出。

3結(jié)語

隨著中導(dǎo)洞及左導(dǎo)洞掌子面的相繼到達(dá)，試驗(yàn)房前部的沉降測點(diǎn)以較大的沉降速率下沉;隨著隧道向前掘進(jìn)，試驗(yàn)房后部的沉降測點(diǎn)的沉降速率逐漸趕上并超過試驗(yàn)房前部的沉降測點(diǎn)，使試驗(yàn)房沿隧道縱向上的不均勻沉降得以朝著有利于施工開挖的方向發(fā)展，降低了隧道施工給試驗(yàn)房帶來的風(fēng)險。左右導(dǎo)洞開挖對正上方地表產(chǎn)生的沉降影響相差不大，測點(diǎn)累計(jì)沉降值都在－50mm以上;而隧道左線由于沒有形成封閉隔水帶，隧道施工開挖對上方隔離樁以外的地表沉降產(chǎn)生較大影響。試驗(yàn)房前的帷幕注漿、基底加固注漿這兩項(xiàng)注漿施工，對抑制試驗(yàn)房的沉降速率有一定的效果。對試驗(yàn)房進(jìn)行補(bǔ)償注漿施工，監(jiān)測成果表明采用合理的注漿手段，可以使房屋得到抬升，從而達(dá)到對房屋進(jìn)行糾偏的目的。

作者：胡春嬌 單位：陜西隧道施工總隊(duì)