城市軌道交通盾構(gòu)隧道下穿高架橋施工風(fēng)險(xiǎn)控制技術(shù)規(guī)范-地方標(biāo)準(zhǔn)格式審查稿

Q/LB.□XXXXX-XXXX目次TOC\o"1-1"\h\t"標(biāo)準(zhǔn)文件_一級(jí)條標(biāo)題,2,標(biāo)準(zhǔn)文件_附錄一級(jí)條標(biāo)題,2,"前言 III1范圍 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 14總體要求 25風(fēng)險(xiǎn)分級(jí) 25.1通則 25.2工程自身風(fēng)險(xiǎn)分級(jí) 25.3工程環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)分級(jí) 36勘察設(shè)計(jì) 46.1通則 46.2勘察與環(huán)境調(diào)查 46.3變形控制指標(biāo) 46.4線路設(shè)計(jì) 56.5防護(hù)措施設(shè)計(jì) 57施工 67.1通用要求 67.2掘進(jìn)施工控制 77.3掘進(jìn)姿態(tài)控制 77.4掘進(jìn)參數(shù)控制 77.5盾構(gòu)施工監(jiān)控 87.6盾構(gòu)注漿控制 88監(jiān)控量測(cè) 88.1通則 98.2監(jiān)測(cè)要求 9附錄A（資料性）盾構(gòu)隧道下穿高架橋施工風(fēng)險(xiǎn)清單 1附錄B（規(guī)范性）盾構(gòu)小半徑曲線掘進(jìn)地表變形計(jì)算 2B.1盾構(gòu)小半徑曲線掘進(jìn)力學(xué)模型 2B.2開挖面附加推力引起的地表變形 3B.3盾殼摩擦力引起的地表變形 5B.4盾尾注漿壓力引起的地表變形 6B.5地層損失引起的地表變形 6B.6盾構(gòu)小半徑曲線施工總地表變形 7附錄C（規(guī)范性）盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)設(shè)計(jì) 9C.1盾構(gòu)總推力 9C.2刀盤扭矩 10C.3同步注漿量 11C.4掘進(jìn)出土量 11C.5土倉壓力 11附錄D（資料性）盾構(gòu)隧道下穿高架橋監(jiān)測(cè)項(xiàng)目 13前言本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由山東省交通運(yùn)輸廳提出并組織實(shí)施。本文件由山東省交通運(yùn)輸標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)歸口。城市軌道交通盾構(gòu)隧道下穿高架橋風(fēng)險(xiǎn)控制技術(shù)規(guī)范范圍本文件規(guī)定了城市軌道交通盾構(gòu)隧道下穿高架橋的勘察設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)控量測(cè)中風(fēng)險(xiǎn)控制的技術(shù)要求，描述了對(duì)應(yīng)的證實(shí)方法。本文件適用于城市軌道交通盾構(gòu)隧道下穿鐵路、公路、市政等高架橋的風(fēng)險(xiǎn)控制。規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB50157地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范GB50446—2017盾構(gòu)法隧道施工及驗(yàn)收規(guī)范GB50652—2011城市軌道交通地下工程建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)管理規(guī)范GB50911—2013城市軌道交通工程監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范GB/T51438盾構(gòu)隧道工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)CJJ/T202—2013城市軌道交通結(jié)構(gòu)安全保護(hù)技術(shù)規(guī)范TB10182—2017公路與市政工程下穿高速鐵路技術(shù)規(guī)程術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。

盾構(gòu)姿態(tài)shieldpositionandstance盾構(gòu)主機(jī)的空間狀態(tài)，通常采用橫向偏差、豎角、方位角、滾轉(zhuǎn)角和切口里程等參數(shù)描述。[來源：GB50446—2017，2.0.17]

地層損失groundloss盾構(gòu)隧道施工中實(shí)際開挖土體體積與竣工隧道體積之差。

監(jiān)測(cè)預(yù)警monitoringpre-warning通過收集、分析和解釋各種數(shù)據(jù)和信息，對(duì)可能發(fā)生的突發(fā)事件、風(fēng)險(xiǎn)或異常情況進(jìn)行提前識(shí)別和警示的過程。

隔離樁isolationpile一種利用樁結(jié)構(gòu)起到阻隔地基附加應(yīng)力和地層變形傳遞作用，并減少對(duì)既有結(jié)構(gòu)物影響的工程措施。[來源：TB10182—2017，2.0.6]總體要求城市軌道交通盾構(gòu)隧道下穿高架橋工程，應(yīng)搜集以下基礎(chǔ)資料：工程地質(zhì)和水文地質(zhì)勘察報(bào)告；施工沿線的環(huán)境、建（構(gòu)）筑物、地下管線和障礙物等調(diào)查報(bào)告；既有橋梁的設(shè)計(jì)資料、荷載情況、竣工資料等；既有橋梁的現(xiàn)狀技術(shù)狀況評(píng)定報(bào)告、安全評(píng)估報(bào)告（I級(jí)、II級(jí)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)）；類似地層的盾構(gòu)選型及施工經(jīng)驗(yàn)。城市軌道交通盾構(gòu)隧道下穿高架橋勘察設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)控量測(cè)中應(yīng)綜合考慮地質(zhì)條件、橋梁結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、兩者相對(duì)位置關(guān)系、周邊環(huán)境要求及施工條件等因素，因地制宜、合理設(shè)計(jì)、精細(xì)控制、動(dòng)態(tài)監(jiān)控。城市軌道交通盾構(gòu)隧道下穿高架橋工程應(yīng)根據(jù)需要委托具有相應(yīng)資質(zhì)和經(jīng)驗(yàn)的單位提供第三方監(jiān)測(cè)、橋梁結(jié)構(gòu)檢測(cè)、安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等技術(shù)或管理服務(wù)。盾構(gòu)機(jī)選型應(yīng)根據(jù)工程場(chǎng)區(qū)范圍內(nèi)工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件、地面環(huán)境、隧道凈空尺寸、隧道平縱斷面、襯砌型式、施工組織等因素綜合確定，并符合GB/T51438相關(guān)要求。城市軌道交通盾構(gòu)隧道下穿高架橋工程各階段均應(yīng)開展安全風(fēng)險(xiǎn)技術(shù)管理工作，并符合GB50652—2011相關(guān)要求。建設(shè)規(guī)劃及可行性研究階段以規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)為主，對(duì)線路走向、埋深及工程方案進(jìn)行調(diào)整或優(yōu)化。勘察設(shè)計(jì)階段以規(guī)避和降低風(fēng)險(xiǎn)為原則，選擇安全合理、技術(shù)可靠、工藝成熟、對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)影響小的設(shè)計(jì)方案。施工階段以控制風(fēng)險(xiǎn)為原則，依據(jù)設(shè)計(jì)文件、施工規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的要求制定專項(xiàng)施工方案，并嚴(yán)格按照審批的施工方案施工，加強(qiáng)施工組織管理，開展工程監(jiān)測(cè)、現(xiàn)場(chǎng)巡視、安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)、預(yù)警、響應(yīng)及處置等施工安全風(fēng)險(xiǎn)防控工作。風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)通則風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)工程特點(diǎn)、工程地質(zhì)及水文地質(zhì)、周邊環(huán)境條件及可能造成的影響（危害）等綜合確定。按照風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)由高到低順序，工程自身風(fēng)險(xiǎn)分為I級(jí)、II級(jí)和III級(jí)，環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)分為I級(jí)、II級(jí)、III級(jí)和IV級(jí)。可采用事故樹法、檢查表法（見附錄A）、工程類比法、專家調(diào)查法和模糊綜合評(píng)判法等方法對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行辨識(shí)和分級(jí)。工程自身風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)工程自身風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)宜以盾構(gòu)隧道相互之間的空間位置關(guān)系、地質(zhì)條件適宜性以及工程部位等為基本分級(jí)條件，并根據(jù)工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件、盾構(gòu)機(jī)型式等進(jìn)行修正。盾構(gòu)法工程自身風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)宜符合表1規(guī)定。盾構(gòu)法工程自身風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)表工程自身風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)基本分級(jí)條件分級(jí)修正I級(jí)較長范圍處于非常接近狀態(tài)（隧道凈距L1≤0.3?D）的并行或交疊盾構(gòu)隧道a)對(duì)以下情況，可上調(diào)一級(jí)：1)地質(zhì)條件復(fù)雜（巖溶、半軟半硬、富水砂層、不均勻風(fēng)化、采空區(qū)、通航河流等）；2)線路條件復(fù)雜（曲線半徑小于350m、??縱坡大于25‰）；3)內(nèi)徑大于10?m的盾構(gòu)隧道。b)地質(zhì)條件簡單（土層均一、無地下水），可下調(diào)一級(jí)。II級(jí)較長范圍處于接近狀態(tài)（0.3?D＜L1≤0.7?D）的并行或交疊盾構(gòu)隧道；盾構(gòu)區(qū)間的聯(lián)絡(luò)通道；盾構(gòu)始發(fā)、到達(dá)區(qū)段III級(jí)一般的盾構(gòu)法區(qū)間隧道L1為盾構(gòu)隧道凈距，單位為米（m）；D為盾構(gòu)隧道直徑，單位為米（m）；風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)修正時(shí)，最多調(diào)整一個(gè)等級(jí)。盾構(gòu)法工程自身風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)修正應(yīng)結(jié)合不良地質(zhì)、特殊性巖土、承壓水等不利于工程實(shí)施的條件進(jìn)行綜合確定。工程環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)工程環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)宜根據(jù)橋梁重要性、與新建城市軌道交通工程的接近程度、軌道交通建設(shè)對(duì)橋梁的影響程度大小綜合確定。橋梁重要性依據(jù)高架橋的類型、功能、使用性質(zhì)、特征、規(guī)模等綜合確定，按照橋梁重要性由高到低順序，分為極重要、重要、較重要、一般四級(jí)。橋梁重要性分級(jí)宜符合表2的規(guī)定。橋梁重要性分級(jí)表橋梁重要性基本分級(jí)條件分級(jí)修正極重要高速鐵路橋梁a)橋梁為簡支梁橋，可下調(diào)一級(jí)；b)橋梁基礎(chǔ)為端承樁且為盾構(gòu)隧道側(cè)穿橋梁????????（不含高速鐵路橋梁），可下調(diào)一級(jí)；c)鐵路橋梁道岔區(qū)，應(yīng)上調(diào)一級(jí)。重要城市軌道交通橋梁、普通鐵路橋梁、高速公路橋梁較重要城市快速路橋梁、城市主干路橋梁一般次干路橋梁、匝道橋、人行天橋、其他一般橋梁橋梁與新建城市軌道交通工程的接近程度宜用接近關(guān)系表示，按照接近程度由近到遠(yuǎn)順序，分為非常接近、接近、較接近、不接近四級(jí)。橋梁與新建城市軌道交通工程接近關(guān)系分級(jí)宜符合表3的規(guī)定。橋梁與新建城市軌道交通工程接近關(guān)系分級(jí)表接近關(guān)系基本分級(jí)條件非常接近橋梁基礎(chǔ)位于隧道正上方0.7?D(含)范圍內(nèi)；或隧道外側(cè)0.3?D(含)范圍內(nèi)接近橋梁基礎(chǔ)位于隧道正上方0.7?D～1.5?D(含)范圍內(nèi)；或隧道外側(cè)0.3?D～0.7?D(含)范圍內(nèi)較接近橋梁基礎(chǔ)位于隧道正上方1.5?D～3.0?D(含)范圍內(nèi)；或隧道外側(cè)0.7?D～2.0?D(含)范圍內(nèi)不接近橋梁基礎(chǔ)位于隧道正上方大于3.0?D；或隧道外側(cè)大于2.0?D工程環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)宜符合表4的規(guī)定。工程環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)表橋梁重要性接近關(guān)系分級(jí)修正非常接近接近較接近不接近極重要I級(jí)I級(jí)II級(jí)III級(jí)a)當(dāng)工程自身風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為I級(jí)，且盾構(gòu)隧道平行連續(xù)側(cè)穿??????????高架橋時(shí)，應(yīng)上調(diào)一級(jí)；b)當(dāng)高架橋建設(shè)期間與新建城市軌道交通工程設(shè)計(jì)存在相關(guān)配合或預(yù)留了一定下穿條件等情況時(shí)，可下調(diào)一級(jí)。重要I級(jí)II級(jí)III級(jí)III級(jí)較重要II級(jí)III級(jí)III級(jí)IV級(jí)一般III級(jí)III級(jí)IV級(jí)IV級(jí)當(dāng)同一單位（子單位）工程范圍內(nèi)存在多個(gè)類型相近的環(huán)境設(shè)施，且可合并采取同一環(huán)境保護(hù)處理措施時(shí)，宜歸并為一個(gè)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)工程群，并按其中較高的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)采取措施?？辈煸O(shè)計(jì)通則初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)階段應(yīng)在風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)與分級(jí)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)工程設(shè)計(jì)。I級(jí)、II級(jí)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)工程應(yīng)進(jìn)行專項(xiàng)設(shè)計(jì)。工程自身風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為I級(jí)時(shí)，應(yīng)編制風(fēng)險(xiǎn)控制專項(xiàng)措施，并應(yīng)通過理論和試驗(yàn)研究，評(píng)估其影響程度和范圍。專項(xiàng)設(shè)計(jì)文件應(yīng)包含但不限于以下內(nèi)容：風(fēng)險(xiǎn)分析評(píng)價(jià)；風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)措施；施工影響分析；高架橋防護(hù)措施；高架橋監(jiān)測(cè)項(xiàng)目控制值及要求；設(shè)計(jì)及施工中的重點(diǎn)部位和環(huán)節(jié)等內(nèi)容。初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)階段編制的I級(jí)、II級(jí)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)工程專項(xiàng)設(shè)計(jì)，并對(duì)專項(xiàng)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行安全評(píng)估。I級(jí)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)工程應(yīng)對(duì)高架橋工程進(jìn)行檢測(cè)、評(píng)估，形成檢測(cè)和評(píng)估報(bào)告。在設(shè)計(jì)文件中應(yīng)注明涉及超過一定規(guī)模的危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程的重點(diǎn)部位和環(huán)節(jié)，提出保障工程周邊環(huán)境安全和工程施工安全的意見。施工圖設(shè)計(jì)完成后，應(yīng)對(duì)I級(jí)、II級(jí)風(fēng)險(xiǎn)工程進(jìn)行專項(xiàng)交底?？辈炫c環(huán)境調(diào)查勘察工作中，宜開展地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)工作。地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)宜包括地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)因素辨識(shí)、地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)分析評(píng)價(jià)、地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)措施建議等內(nèi)容。遇到下列情況時(shí)，應(yīng)在常規(guī)勘察工作及成果的基礎(chǔ)上，開展相應(yīng)的專項(xiàng)勘察工作：存在對(duì)工程安全影響較大的特殊地質(zhì)問題；場(chǎng)地范圍內(nèi)水文地質(zhì)條件復(fù)雜，且預(yù)測(cè)對(duì)工程安全有影響；工程方案變更或施工中出現(xiàn)新的地質(zhì)問題，且對(duì)工程安全有影響。周邊環(huán)境調(diào)查工作前，應(yīng)明確提出調(diào)查的范圍、對(duì)象、內(nèi)容及成果要求等。變形控制指標(biāo)高架橋的水平位移、沉降、差異沉降和傾斜等變形控制值應(yīng)在調(diào)查分析橋梁規(guī)模、結(jié)構(gòu)形式、基礎(chǔ)類型、建筑材料、養(yǎng)護(hù)情況等基礎(chǔ)上，通過結(jié)構(gòu)檢測(cè)、計(jì)算分析和安全性評(píng)估確定。高速鐵路高架橋墩頂位移應(yīng)符合TB10182—2017相關(guān)要求，根據(jù)下穿工程各階段工況計(jì)算確定，并評(píng)估其對(duì)高速鐵路運(yùn)營安全的影響。I級(jí)、II級(jí)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)工程的風(fēng)險(xiǎn)源監(jiān)測(cè)控制值，宜根據(jù)專項(xiàng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估成果和專項(xiàng)設(shè)計(jì)文件確定。線路設(shè)計(jì)城市軌道交通盾構(gòu)隧道線路設(shè)計(jì)應(yīng)綜合考慮下穿地質(zhì)條件、空間關(guān)系、功能需求等因素。城市軌道交通盾構(gòu)隧道線路平面宜順直，與高架橋工程宜為正交；當(dāng)長距離并行下穿時(shí)，應(yīng)采取相應(yīng)措施減少盾構(gòu)施工對(duì)高架橋的影響。線路縱斷宜避免穿越斷裂帶、巖溶、半軟半硬、孤石、砂卵石等不利地層，確因條件限制無法避開不利地層時(shí)，應(yīng)結(jié)合所處的地質(zhì)條件進(jìn)行分析，必要時(shí)可采取相應(yīng)的地層加固等防護(hù)措施。防護(hù)措施設(shè)計(jì)盾構(gòu)隧道下穿高架橋的防護(hù)措施設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，綜合考慮工程地質(zhì)和水文地質(zhì)特點(diǎn)、周邊環(huán)境要求、現(xiàn)場(chǎng)情況及技術(shù)經(jīng)濟(jì)性等因素，經(jīng)方案比選后采用隔離樁、地層預(yù)加固、橋梁基礎(chǔ)托換、橋梁加固等防護(hù)措施。對(duì)注漿、旋噴等有壓力的地層預(yù)加固應(yīng)采取控制注漿壓力、設(shè)置減壓槽等措施，在實(shí)施前制定安全可靠的作業(yè)方案，并符合CJJ/T202—2013相關(guān)要求。隔離樁防護(hù)措施設(shè)計(jì)符合以下要求：盾構(gòu)隧道下穿高架橋，當(dāng)隧道位于軟黏土及飽和粉、細(xì)砂等不良地層時(shí)，或與隧道之間距離小于1.0?D時(shí)，應(yīng)采取隔離樁防護(hù)措施；下穿其他類型橋梁，在地層條件良好，且具備隔離樁施工空間時(shí)可采用隔離樁；隔離樁宜采用鉆孔樁，其與隧道結(jié)構(gòu)間的凈距不應(yīng)小于0.5?m，與高架橋樁基的中心距不宜小于4倍高架橋的樁徑；根據(jù)地質(zhì)條件，隔離樁頂可設(shè)置鋼筋混凝土冠梁，隔離樁間可設(shè)置止水措施；隔離樁沿隧道線路方向超出高架橋承臺(tái)兩端的設(shè)置范圍不宜小于1.0?D。地層加固可采用注漿、深層攪拌、高壓旋噴等方式，地層加固應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)或室內(nèi)試驗(yàn)，以檢驗(yàn)其實(shí)施效果。加固方式宜符合表5的規(guī)定。加固方式要求匯總表加固方式工作要求注漿加固a)注漿加固法宜適用于砂性土、淤泥質(zhì)黏土、粉土、黏性土、強(qiáng)風(fēng)化巖和一般填土層。b)注漿加固設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)加固目的、地層條件、施工環(huán)境等確定相應(yīng)的注漿方法、注漿材料和注漿范圍。c)注漿加固漿液材料宜選用以水泥為主劑的單液漿。漿液配合比設(shè)計(jì)應(yīng)能適應(yīng)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)情況，施工前應(yīng)進(jìn)行配比試驗(yàn)。d)注漿鉆孔宜采用梅花形布置，口徑70?mm～120?mm，間距0.6?m～1.8?m。垂直精度應(yīng)小于1%，注漿順序宜先外圍，后中間，環(huán)向注漿采用分序施工。e)注漿量和注漿壓力應(yīng)根據(jù)地層的孔隙特性和漿液的滲透特性，由現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定。f)注漿加固后地層無側(cè)限抗壓強(qiáng)度應(yīng)大于0.5?MPa，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)對(duì)加固效果進(jìn)行檢查。表5加固方式要求匯總表（續(xù)）加固方式工作要求深層攪拌加固a)深層攪拌法宜用于處理淤泥質(zhì)黏土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土、黏土、粉質(zhì)黏土、黏質(zhì)粉土等軟土地層。b)施工前應(yīng)進(jìn)行成樁試驗(yàn)，確定深層攪拌的注漿配比和注漿量、攪拌提升速度等施工參數(shù)。c)攪拌樁的垂直度偏差不應(yīng)大于1.5%，樁位偏差不應(yīng)大于50mm，樁徑偏差不應(yīng)大于4%。d)深層攪拌樁7天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度不應(yīng)低于0.2MPa～0.5MPa，加固后地層無側(cè)限抗壓強(qiáng)度應(yīng)大于0.8MPa，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)對(duì)加固效果進(jìn)行檢查。高壓旋噴加固a)高壓旋噴加固宜適用于淤泥質(zhì)黏土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土、粘質(zhì)粉土、砂質(zhì)粉土、粉砂等地層。b)旋噴加固范圍應(yīng)根據(jù)加固目的、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)以及場(chǎng)地條件進(jìn)行確定。高壓噴射加固范圍宜達(dá)到隧道外輪廓線以外0.5?D范圍（D為盾構(gòu)隧道直徑）。c)根據(jù)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、加固區(qū)范圍及深度、加固體改良要求、場(chǎng)地條件等因素，可選用雙重管或三重管高壓旋噴法。d)高壓旋噴注漿的主要材料可以選用以水泥為主的單液型，也可選用水泥、水玻璃為主的雙液型。e)高壓旋噴樁鉆孔垂直度偏差不應(yīng)大于1.5%。樁位和樁體直徑偏差不應(yīng)大于50?mm。樁身中心允許偏差不應(yīng)大于0.2?d（d為設(shè)計(jì)樁徑）。f)采用高壓旋噴樁進(jìn)行地基加固時(shí)，對(duì)橋梁基礎(chǔ)產(chǎn)生的附加應(yīng)力不大于20?kPa。g)加固后地層無側(cè)限抗壓強(qiáng)度應(yīng)大于0.5?MPa，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)對(duì)加固效果進(jìn)行檢查。橋梁基礎(chǔ)托換的防護(hù)措施設(shè)計(jì)，應(yīng)符合以下要求：橋梁基礎(chǔ)托換設(shè)計(jì)前，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查收集相關(guān)資料，對(duì)原有地基進(jìn)行加密勘察，對(duì)橋梁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)；橋梁基礎(chǔ)托換設(shè)計(jì)時(shí)，依據(jù)既有橋梁鑒定結(jié)論，制定既有橋梁結(jié)構(gòu)應(yīng)變超前和托換結(jié)構(gòu)應(yīng)力滯后的削減措施；并根據(jù)上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)和地基的共同作用，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較確定，必要時(shí)進(jìn)行專門論證；臨時(shí)托換結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，荷載取值根據(jù)施工期間實(shí)際荷載確定。隧道的工作井、聯(lián)絡(luò)通道及泵房等附屬工程不宜設(shè)置在高架橋樁基外側(cè)2倍承臺(tái)長邊尺寸范圍內(nèi)。隧道施工應(yīng)在隔離樁及其它加固措施達(dá)到設(shè)計(jì)要求后實(shí)施。隧道壁后注漿符合以下要求：盾構(gòu)隧道施工期間應(yīng)進(jìn)行壁后注漿，壁后注漿分為同步注漿和二次補(bǔ)強(qiáng)注漿，應(yīng)根據(jù)地層特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)受力及變形要求、環(huán)境控制要求及現(xiàn)場(chǎng)具體情況等分一次或多次完成；同步注漿量應(yīng)按照公式(C.10)計(jì)算；二次補(bǔ)強(qiáng)注漿應(yīng)通過管片預(yù)留注漿孔完成，特殊情況也可通過地面或地層注漿等其他方式完成。城市軌道交通盾構(gòu)隧道下穿高架橋時(shí)，宜增設(shè)管片注漿孔作為應(yīng)急措施。施工通用要求盾構(gòu)隧道下穿高架橋施工前，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)提出的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)編制專項(xiàng)施工方案，并應(yīng)編制風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)急處置預(yù)案。盾構(gòu)隧道下穿高架橋施工前，應(yīng)對(duì)盾構(gòu)機(jī)設(shè)備進(jìn)行全面故障排查及檢修，并組織條件驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后方可組織施工。對(duì)于I級(jí)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，盾構(gòu)隧道下穿高架橋施工前，應(yīng)選擇相似地層地段進(jìn)行試掘進(jìn)，分析、調(diào)整、設(shè)定相對(duì)合理的盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)。掘進(jìn)施工控制掘進(jìn)施工時(shí)應(yīng)控制盾構(gòu)排渣量、土倉壓力及盾構(gòu)姿態(tài)。當(dāng)盾構(gòu)隧道在小半徑曲線段掘進(jìn)施工時(shí)，應(yīng)采取措施減小已成型管片的橫向與豎向位移對(duì)盾構(gòu)隧道軸線的影響，并控制地層變形對(duì)高架橋樁基結(jié)構(gòu)的影響。盾構(gòu)隧道下穿高架橋施工宜一次性連續(xù)完成下穿掘進(jìn)。掘進(jìn)姿態(tài)控制盾構(gòu)隧道下穿高架橋施工前，應(yīng)提前進(jìn)行盾構(gòu)掘進(jìn)姿態(tài)線性復(fù)測(cè)及糾偏，避免在盾構(gòu)隧道下穿施工期間進(jìn)行盾構(gòu)開倉和大幅度姿態(tài)糾偏。盾構(gòu)隧道下穿高架橋施工過程中，應(yīng)做好管片點(diǎn)位選擇，合理控制油缸壓力和千斤頂行程差。應(yīng)對(duì)盾構(gòu)姿態(tài)及管片狀態(tài)進(jìn)行測(cè)量和人工復(fù)核，按照設(shè)計(jì)軸線進(jìn)行掘進(jìn)控制。當(dāng)盾構(gòu)軸線偏離設(shè)計(jì)軸線時(shí)，控制盾構(gòu)姿態(tài)符合以下要求：盾構(gòu)縱坡和平面的單環(huán)最大糾偏量應(yīng)小于0.5%；加強(qiáng)盾尾間隙控制，避免糾偏引起已安裝的管片受到破壞；盾構(gòu)糾偏應(yīng)防止盾尾漏漿而增大地面變形；盾構(gòu)掘進(jìn)軸線與隧道設(shè)計(jì)軸線的偏角應(yīng)小于0.3%；實(shí)施盾構(gòu)糾偏應(yīng)逐環(huán)、小量糾偏；盾構(gòu)殼體滾轉(zhuǎn)角應(yīng)控制在±0.5°以內(nèi)；根據(jù)盾構(gòu)的橫向和豎向偏差及轉(zhuǎn)動(dòng)偏差，宜采取千斤頂分組控制、仿行刀適量超挖或反轉(zhuǎn)刀盤等措施調(diào)整盾構(gòu)姿態(tài)。在盾構(gòu)隧道下穿高架橋施工過程中，遇到下列情況時(shí)，應(yīng)停止掘進(jìn)、分析原因并及時(shí)采取處理措施：高架橋墩身沉降及差異沉降超過報(bào)警值；盾構(gòu)前方地層沉降或隆起超過報(bào)警值；盾構(gòu)殼體滾轉(zhuǎn)角超過3°；盾構(gòu)軸線偏離隧道設(shè)計(jì)軸線超過±50mm；盾構(gòu)推力或刀盤扭矩發(fā)生異常波動(dòng)，與預(yù)計(jì)值相差超過50%；管片嚴(yán)重開裂或嚴(yán)重錯(cuò)臺(tái)；盾尾同步注漿系統(tǒng)或壁后注漿系統(tǒng)發(fā)生故障無法正常注漿；動(dòng)力系統(tǒng)、密封系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等發(fā)生故障。在盾構(gòu)隧道下穿高架橋施工過程中同時(shí)存在盾構(gòu)小半徑曲線掘進(jìn)時(shí)，制定相應(yīng)的小半徑曲線施工控制措施，符合以下要求：使用先行刀進(jìn)行超挖時(shí)，應(yīng)合理控制超挖量；盾尾壁后注漿應(yīng)選擇體積變化小、早期強(qiáng)度高、速凝型的注漿材料；施工過程中應(yīng)考慮小半徑曲線施工開挖面不均勻附加推力、盾殼非對(duì)稱摩擦力、刀盤超挖引起盾尾間隙差異等因素對(duì)地表變形沉降的影響。盾構(gòu)小半徑曲線掘進(jìn)地表變形應(yīng)按照附錄B計(jì)算。掘進(jìn)參數(shù)控制盾構(gòu)隧道下穿高架橋施工前，應(yīng)根據(jù)隧道工程地質(zhì)及水文條件、地表環(huán)境、橋梁結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、橋隧空間位置、隧道埋深、線路曲率及坡度、盾構(gòu)姿態(tài)、試掘進(jìn)段經(jīng)驗(yàn)參數(shù)等制定下穿過程掘進(jìn)參數(shù)，并根據(jù)施工監(jiān)測(cè)動(dòng)態(tài)反饋調(diào)整。盾構(gòu)掘進(jìn)控制要求宜符合表6的規(guī)定，盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)應(yīng)按附錄C計(jì)算。盾構(gòu)掘進(jìn)控制要求控制項(xiàng)目盾構(gòu)掘進(jìn)控制要求開挖控制開挖面穩(wěn)定保持開挖面土壓平衡，對(duì)土倉壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)開挖排渣控制掘進(jìn)速度、螺旋輸送機(jī)轉(zhuǎn)速的匹配性掘進(jìn)參數(shù)對(duì)總推力、扭矩、掘進(jìn)速度、刀盤轉(zhuǎn)速、土倉壓力、千斤頂壓力等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)控制線型控制盾構(gòu)姿態(tài)俯仰角、偏角、偏轉(zhuǎn)、中折角度、曲行量、超挖量注漿控制注漿狀況及材料注漿量、注漿壓力、配比、稠度、泌水性、膠凝時(shí)間、強(qiáng)度管片拼裝控制組裝、防滲、位置管片拼裝錯(cuò)臺(tái)、開縫、正圓度、緊固扭矩、滲漏水、缺損、裂縫、曲行量、垂直角度土壓平衡盾構(gòu)在軟土地層或含水量較大地層應(yīng)保持渣土充滿土倉；在“上軟下硬”地層中，應(yīng)控制土倉接近滿倉掘進(jìn)；在石灰?guī)r等巖質(zhì)地層中，應(yīng)合理控制土倉倉位。盾構(gòu)掘進(jìn)速度應(yīng)與地表控制的隆陷值、出渣量、土倉壓力及同步注漿等相協(xié)調(diào)。盾構(gòu)隧道下穿高架橋施工過程應(yīng)提前做好姿態(tài)調(diào)整及渣土改良，維持連續(xù)平穩(wěn)掘進(jìn)，避免長期停機(jī)。盾構(gòu)施工監(jiān)控應(yīng)加強(qiáng)施工監(jiān)測(cè)，隨時(shí)調(diào)整推進(jìn)參數(shù)，控制施工后地表變形量，控制盾構(gòu)、管片、設(shè)計(jì)軸線三者之間的偏差，偏差控制應(yīng)符合GB50157相關(guān)要求。推進(jìn)過程中應(yīng)掌握好開挖面土壓力、推力、推進(jìn)速度、出土量、千斤頂工作油壓等施工參數(shù)。盾構(gòu)隧道軸線施工允許偏差應(yīng)為±50?mm。盾構(gòu)掘進(jìn)引起的地層損失率不應(yīng)大于1%，相應(yīng)管片脫出盾尾15?D后不同盾構(gòu)覆土厚度處的地面沉降槽最大沉降量不應(yīng)大于30?mm，盾構(gòu)前方的最大隆起量不應(yīng)大于10?mm。盾構(gòu)注漿控制城市軌道交通盾構(gòu)隧道下穿高架橋工程，應(yīng)加強(qiáng)注漿控制，并根據(jù)注漿填充效果進(jìn)行壁后二次補(bǔ)償注漿。同步注漿的漿液性能、注入量及注漿壓力應(yīng)經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定，注漿壓力與注漿量應(yīng)與掘進(jìn)速度相適應(yīng)，應(yīng)采用多點(diǎn)、對(duì)稱、均勻注漿。同步注漿控制應(yīng)以注漿量和注漿壓力雙指標(biāo)結(jié)合的方法，填充系數(shù)應(yīng)根據(jù)地層條件、施工狀況和環(huán)境要求確定。二次補(bǔ)強(qiáng)注漿不宜超過盾尾管片脫出后5環(huán)進(jìn)行，且應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行多次補(bǔ)漿。盾構(gòu)注漿作業(yè)的漿液，應(yīng)符合以下要求：注漿材料根據(jù)地質(zhì)條件、工程要求、周邊環(huán)境及現(xiàn)場(chǎng)具體情況等綜合選用，并滿足固結(jié)強(qiáng)度、凝結(jié)時(shí)間、可填充性、流動(dòng)性、收縮率和環(huán)保要求；注漿壓力根據(jù)地質(zhì)條件、注入方式、管片類型、設(shè)備性能、漿液特性以及隧道埋深等綜合確定；通常注漿壓力值為地層阻力強(qiáng)度增加0.05?MPa～0.2?MPa。監(jiān)控量測(cè)通則盾構(gòu)隧道下穿高架橋施工應(yīng)建立施工測(cè)量和監(jiān)控量測(cè)系統(tǒng)，并加強(qiáng)監(jiān)測(cè)信息化動(dòng)態(tài)管理。城市軌道交通盾構(gòu)隧道下穿高架橋監(jiān)測(cè)項(xiàng)目見附錄D，并根據(jù)相應(yīng)安全評(píng)估報(bào)告、專項(xiàng)設(shè)計(jì)及運(yùn)營管理要求確定。I級(jí)、II級(jí)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)工程應(yīng)根據(jù)規(guī)范要求及安全評(píng)估報(bào)告編制專項(xiàng)監(jiān)測(cè)方案。盾構(gòu)隧道下穿鐵路、軌道交通橋梁宜采用遠(yuǎn)程自動(dòng)化監(jiān)測(cè)方法。城市軌道交通盾構(gòu)隧道下穿高架橋監(jiān)測(cè)應(yīng)根據(jù)工程項(xiàng)目特點(diǎn)、監(jiān)測(cè)項(xiàng)目控制值、當(dāng)?shù)厥┕そ?jīng)驗(yàn)等制定監(jiān)測(cè)預(yù)警等級(jí)和預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)，一般取監(jiān)測(cè)控制值的70%、85%和100%劃分為三級(jí)，監(jiān)測(cè)預(yù)警分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)宜符合表7的規(guī)定。城市軌道交通工程監(jiān)測(cè)預(yù)警分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)預(yù)警級(jí)別預(yù)警分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)黃色預(yù)警變形監(jiān)測(cè)的絕對(duì)值和速率值雙控指標(biāo)均達(dá)到控制值的70%，或雙控指標(biāo)之一達(dá)到控制值的85%。橙色預(yù)警變形監(jiān)測(cè)的絕對(duì)值和速率值雙控指標(biāo)均達(dá)到控制值的85%，或雙控指標(biāo)之一達(dá)到控制值。紅色預(yù)警變形監(jiān)測(cè)的絕對(duì)值和速率值雙控指標(biāo)均達(dá)到控制值。出現(xiàn)突發(fā)風(fēng)險(xiǎn)事件時(shí)，應(yīng)在原有監(jiān)測(cè)工作的基礎(chǔ)上有針對(duì)性地加密監(jiān)測(cè)點(diǎn)、提高監(jiān)測(cè)頻率或增加監(jiān)測(cè)項(xiàng)目。監(jiān)測(cè)要求橋梁結(jié)構(gòu)豎向位移、水平位移及垂直度測(cè)點(diǎn)應(yīng)布置在墩頂和墩身上，并宜在墩頂和墩身兩側(cè)對(duì)稱布置；群樁承臺(tái)宜適當(dāng)增加監(jiān)測(cè)點(diǎn)；工程地質(zhì)不良地段宜適當(dāng)增加監(jiān)測(cè)點(diǎn)。橋梁結(jié)構(gòu)應(yīng)力監(jiān)測(cè)點(diǎn)宜布設(shè)在橋梁梁板結(jié)構(gòu)中部或應(yīng)力變化較大部位。橋梁結(jié)構(gòu)的裂縫寬度監(jiān)測(cè)應(yīng)根據(jù)裂縫的具體情況，選擇應(yīng)力或應(yīng)力變化較大部位的裂縫或?qū)挾容^大的裂縫。裂縫監(jiān)測(cè)點(diǎn)應(yīng)按組布設(shè)在裂縫最寬處和首、末端，根據(jù)裂縫的長度設(shè)當(dāng)加密，每組不少于2個(gè)。當(dāng)采用人工監(jiān)測(cè)時(shí)，盾構(gòu)隧道下穿高架橋監(jiān)測(cè)頻率宜符合表8的規(guī)定，監(jiān)測(cè)頻率應(yīng)符合GB50446—2017和GB50911—2013相關(guān)要求；當(dāng)采用自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)時(shí)，數(shù)據(jù)采集頻率宜采用20?min/次～60

min/次。當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)趨于穩(wěn)定后，監(jiān)測(cè)頻率宜為1次/(15?d～30?d)；當(dāng)發(fā)生預(yù)警時(shí)，監(jiān)測(cè)頻率宜適當(dāng)加密。盾構(gòu)隧道下穿高架橋監(jiān)測(cè)頻率監(jiān)測(cè)部位監(jiān)測(cè)對(duì)象開挖面至監(jiān)測(cè)點(diǎn)或監(jiān)測(cè)斷面的距離監(jiān)測(cè)頻率開挖面前方周圍巖土體、管線、橋梁5?D＜L2≤8?D1次/（3?d～5?d）3?D＜L2≤5?D1次/2?dL2≤3?D1次/1?d開挖面后方管片結(jié)構(gòu)、周圍巖土體、管線、橋梁L2≤3?D（1次～2次）/1?d3?D＜L2≤8?D1次/（1?d～2?d）L2＞8?D1次/（3?d～7?d）D為盾構(gòu)隧道直徑，單位為米（m）；L2為開挖面至監(jiān)測(cè)點(diǎn)或監(jiān)測(cè)斷面的水平距離，單位為米（m）。盾構(gòu)隧道下穿高架橋施工期間應(yīng)由專人進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)巡查，每天不宜少于2次，并應(yīng)進(jìn)行記錄，異常情況應(yīng)增加巡查次數(shù)。按照以下要求整理監(jiān)測(cè)成果資料：監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)真實(shí)、有效；監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)及時(shí)進(jìn)行整理，并結(jié)合施工進(jìn)度對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì)及發(fā)生預(yù)警的可能性進(jìn)行分析；監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)定時(shí)報(bào)送，當(dāng)發(fā)生預(yù)警或出現(xiàn)塌方、管涌等突發(fā)事故時(shí)應(yīng)實(shí)時(shí)報(bào)送；當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)達(dá)到預(yù)警條件時(shí)，應(yīng)按相應(yīng)的預(yù)警狀態(tài)發(fā)出預(yù)警并啟動(dòng)相應(yīng)的預(yù)警響應(yīng)；當(dāng)出現(xiàn)異常數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)對(duì)其原因及風(fēng)險(xiǎn)征兆進(jìn)行及時(shí)分析和報(bào)告；監(jiān)測(cè)報(bào)告應(yīng)包括監(jiān)測(cè)日?qǐng)?bào)、預(yù)警報(bào)告、階段報(bào)告和總結(jié)報(bào)告。監(jiān)測(cè)日?qǐng)?bào)應(yīng)在盾構(gòu)隧道下穿高架橋工程監(jiān)測(cè)周期內(nèi)逐日?qǐng)?bào)送當(dāng)日監(jiān)測(cè)情況；階段報(bào)告可根據(jù)下穿工程進(jìn)程及相關(guān)要求期限提交；預(yù)警報(bào)告應(yīng)在出現(xiàn)監(jiān)測(cè)預(yù)警后提交，及時(shí)報(bào)告發(fā)生預(yù)警的項(xiàng)目及位置、預(yù)警情況、分析原因、提出處置建議；總結(jié)報(bào)告應(yīng)在下穿工程監(jiān)測(cè)工作完成后提交，匯總整理監(jiān)測(cè)資料，記錄分析監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，總結(jié)預(yù)警及處置情況，得出監(jiān)測(cè)結(jié)論。

（資料性）

盾構(gòu)隧道下穿高架橋施工風(fēng)險(xiǎn)清單城市軌道交通盾構(gòu)隧道下穿高架橋施工風(fēng)險(xiǎn)清單見表A.1。城市軌道交通盾構(gòu)隧道下穿高架橋施工風(fēng)險(xiǎn)清單指標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)類別編號(hào)風(fēng)險(xiǎn)因素U1新建盾構(gòu)隧道風(fēng)險(xiǎn)1盾構(gòu)軸線偏移風(fēng)險(xiǎn)2管片接縫滲透水3開挖面土壓失衡風(fēng)險(xiǎn)4盾尾注漿質(zhì)量不良風(fēng)險(xiǎn)5地層變形過大風(fēng)險(xiǎn)U2既有高架橋風(fēng)險(xiǎn)6墩臺(tái)傾斜風(fēng)險(xiǎn)7橋樁單樁沉降過大8相鄰橋樁差異沉降風(fēng)險(xiǎn)9橋梁結(jié)構(gòu)損傷風(fēng)險(xiǎn)10高鐵軌道變形風(fēng)險(xiǎn)11附屬設(shè)施損害風(fēng)險(xiǎn)U3盾構(gòu)隧道與高架橋相互作用風(fēng)險(xiǎn)12近距離下穿疊加擾動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)13兩區(qū)間施工擾動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)14運(yùn)營振動(dòng)動(dòng)力影響風(fēng)險(xiǎn)15盾構(gòu)施工對(duì)橋樁變形影響16盾構(gòu)施工對(duì)橋樁應(yīng)力影響U4工程地質(zhì)及周邊環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)17地質(zhì)條件勘探不明風(fēng)險(xiǎn)18細(xì)砂層及卵石層風(fēng)險(xiǎn)19地下水流失風(fēng)險(xiǎn)20地表沉降過大21周圍建(構(gòu))筑物損傷風(fēng)險(xiǎn)22施工揚(yáng)塵及噪聲污染23地下水?dāng)嗔骰蛭廴綰5施工監(jiān)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)24測(cè)點(diǎn)布置不良25監(jiān)控量測(cè)信息反饋滯后26量測(cè)儀器損壞或精度不良27應(yīng)變措施和加固措施不當(dāng)U6其他風(fēng)險(xiǎn)28施工人員安全意識(shí)淡薄29施工組織管理風(fēng)險(xiǎn)30工程造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)31工期延長風(fēng)險(xiǎn)32不可預(yù)知因素風(fēng)險(xiǎn)

（規(guī)范性）

盾構(gòu)小半徑曲線掘進(jìn)地表變形計(jì)算盾構(gòu)小半徑曲線掘進(jìn)力學(xué)模型盾構(gòu)小半徑曲線施工對(duì)周圍地層的擾動(dòng)力主要分為：盾構(gòu)開挖面附加推力q、盾殼與周圍土體摩擦力f、盾尾注漿壓力p，建立小半徑曲線盾構(gòu)推進(jìn)力學(xué)模型如圖B.1所示，圖中盾構(gòu)沿x軸正方向水平掘進(jìn)，開挖面位于x=0處的yoz平面，盾構(gòu)直徑為D，盾構(gòu)機(jī)盾殼長度為L，隧道軸線埋深為H。標(biāo)引序號(hào)說明：1——盾尾注漿壓力（p）；2——盾殼摩擦力（f）；3——開挖面附加推力（q）；4——盾構(gòu)掘進(jìn)方向；5——地面。盾構(gòu)小半徑曲線掘進(jìn)力學(xué)模型根據(jù)Mindlin推導(dǎo)的彈性半空間內(nèi)任意一點(diǎn)(x′，y′，z′)在豎向集中力Pv和水平集中力Ph作用下的豎向位移計(jì)算公式，進(jìn)行盾構(gòu)小半徑曲線掘進(jìn)地表變形計(jì)算，為了便于分析其施工應(yīng)力對(duì)地層變形的影響，進(jìn)行如下假設(shè)：土體不排水且為線彈性半無限空間；盾構(gòu)推進(jìn)僅考慮空間位置變化，不考慮時(shí)間效應(yīng)；盾構(gòu)曲線掘進(jìn)過程中，通過設(shè)定盾尾千斤頂分組推力及行程來實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)姿態(tài)偏轉(zhuǎn)。根據(jù)盾構(gòu)機(jī)設(shè)計(jì)資料，千斤頂推力分為4組，分組角度為67.5°、90°、112.5°、90°，如圖B.2a)所示，其中組D與組B推力相同，組A推力大于組C以實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)向左側(cè)轉(zhuǎn)彎；開挖面推力由于千斤頂分組的影響而表現(xiàn)出不均勻性，假定開挖面附加推力以刀盤中線為界線，左側(cè)、右側(cè)分別均勻分布，分別為附加推力q1、q2，且q2=ξq1(ξ≥1)，ξ為開挖面推力差異系數(shù)，如圖B.2b)所示；由于轉(zhuǎn)彎段線路內(nèi)側(cè)盾殼擠壓土體較嚴(yán)重，假定盾殼與土體之間的摩擦力以隧道中線為界線，左側(cè)、右側(cè)分別均勻分布，分別為摩擦力f1、f2，且f2=ηf1(η≤1)，η為盾殼摩擦力差異系數(shù)，如圖B.2b)所示；盾尾注漿壓力p沿管片圓周徑向均勻分布，作用范圍為盾尾后方1環(huán)管片寬度。a)盾構(gòu)千斤頂推力分組b)開挖面及盾殼受力標(biāo)引序號(hào)說明：1——內(nèi)置位移傳感器；2——組A；3——組B；4——組C；5——組D；6——盾殼摩擦力（f1）；7——盾殼摩擦力（f2）；8——開挖面附加推力（q1）；9——開挖面附加推力（q2）；10——盾構(gòu)隧道中線。曲線盾構(gòu)受力分析開挖面附加推力引起的地表變形對(duì)于盾構(gòu)開挖面正面附加推力，其計(jì)算模型如圖B.3所示，開挖面中任一微元的面積，r為該微元至開挖面中心的距離；θ為該微元與開挖面中心水平面的夾角。該微元所受集中力為，q為某一點(diǎn)的開挖面附加推力；為求在坐標(biāo)系xyz中某一點(diǎn)(x，y，z)處引起的地表豎向位移，圖中Mindlin解坐標(biāo)系的坐標(biāo)系變換按照公式(B.1)計(jì)算。標(biāo)引序號(hào)說明：1——地面；H——盾構(gòu)隧道軸線埋深；dA——開挖面中任一微元的面積；r——微元至開挖面中心的距離；θ——微元與開挖面中心水平面的夾角；dr——沿開挖面徑向微元的長度；dθ——沿開挖面環(huán)向微元的角度。開挖面附加推力引起地層變形的計(jì)算模型 (B.seqfulu_equation_1337647058032315011)根據(jù)曲線盾構(gòu)線路左、右側(cè)附加推力不等而分區(qū)間積分，可得開挖面附加推力引起的地層變形wq按照公式(B.2)計(jì)算。 (B.seqfulu_equation_1337647058032315012)其中： Rq1=x2+y-rcosθ2+z-H+rsinθ2 Rq2=x2+y-rcosθ2+z+H+rsinθ Rq3=x2+y+rcosθ2+z-H-rsinθ Rq4=x2+y+rcosθ2+z+H+rsinθ盾殼摩擦力引起的地表變形盾殼摩擦力引起的地層變形計(jì)算模型如圖B.4所示，對(duì)于盾殼上任一微元的面積，R為盾殼半徑；s為該微元至開挖面的軸向距離。該微元所受集中力為，坐標(biāo)系變換按照公式(B.7)計(jì)算。 (B.seqfulu_equation_1337647058032315017)標(biāo)引序號(hào)說明：1——地面；2——盾構(gòu)開挖面；3——盾尾；f——盾殼摩擦力；——盾殼上任一微元的面積；s——微元至開挖面的軸向距離；ds——沿盾殼軸向微元的長度；dθ——沿盾殼環(huán)向微元的角度。盾殼摩擦力引起地層變形的計(jì)算模型根據(jù)曲線盾構(gòu)線路內(nèi)、外側(cè)盾殼摩阻力不等而分區(qū)間積分，可得盾殼摩擦力引起的地層變形wf按照公式(B.8)計(jì)算。 (B.seqfulu_equation_1337647058032315018)其中： Rf1=x+s2+y-Rcosθ2+ Rf2=x+s2+y-Rcosθ2+ Rf3=x+s2+y+Rcosθ2+ Rf4=x+s2+y+Rcosθ2+盾尾注漿壓力引起的地表變形盾構(gòu)小半徑曲線施工線路內(nèi)側(cè)超挖量較大，盾尾管片與周圍土體的建筑間隙較大，需提高注漿量充填盾尾管片外圍間隙。在盾尾同步注漿過程中，由于注漿液在間隙中相互貫通，假定注漿壓力p沿管片圓周徑向均勻分布，忽略注漿壓力p水平分量引起的豎向位移，其豎向分量引起的地表變形wp按照公式(B.13)計(jì)算。 (B.seqfulu_equation_13376470580323150113)其中： Rp1=x+s+L2+y-Rcosθ2 Rp2=x+s+L2+y-Rcosθ2式中：S——盾尾注漿段長度，單位為米(m)，一般取1環(huán)管片寬度。地層損失引起的地表變形盾構(gòu)掘進(jìn)過程中，刀盤超挖將使盾殼與周圍土層間產(chǎn)生一定空隙，造成地層損失進(jìn)而引起地層松動(dòng)變形。在盾構(gòu)直線掘進(jìn)施工中，地層損失主要體現(xiàn)在盾尾管片脫出、注漿尚未凝固的階段，其地層損失集中在盾尾處，隧道周圍地層損失均勻分布，其引起的地表豎向位移wv按照公式(C.6)計(jì)算。 wv=Vloss2πHy'2式中：Vloss?——隧道單位長度的地層損失量，單位為立方米每米（m3/m）。對(duì)于地層損失量Vloss可根據(jù)等效土體損失參數(shù)g進(jìn)行計(jì)算，如圖B.5所示，在盾構(gòu)直線施工中，，R′為隧道管片結(jié)構(gòu)外半徑，地層損失量Vloss按照公式(B.17)計(jì)算。 Vloss=πR2-πR'2=π而對(duì)于盾構(gòu)小半徑曲線施工，由于盾構(gòu)小半徑曲線掘進(jìn)線路內(nèi)側(cè)超挖較大，會(huì)使內(nèi)側(cè)等效土體損失參數(shù)g大于外側(cè)，設(shè)線路內(nèi)側(cè)額外超挖量為δ，單位為米（m）。因此，由盾構(gòu)直線施工修正得到的盾構(gòu)曲線施工等效土體損失參數(shù)gc按照公式(B.18)計(jì)算。 gc=g+δ (B.seqfulu_equation_13376470580323150118)將公式(B.18)中的gc替代式(B.17)中的g，可得到曲線盾構(gòu)的地層損失量按照公式(B.19)計(jì)算。 Vloss=πRg+δ-g+δ2根據(jù)盾構(gòu)小半徑曲線施工所需間隙的研究，其線路內(nèi)側(cè)超挖量δ按照公式(B.20)計(jì)算。 δ=12Rc-R-Rc式中：Rc——曲線盾構(gòu)線路的曲線半徑，單位為米（m）；L1——單段盾殼長度，單位為米（m），考慮盾構(gòu)機(jī)鉸接裝置的作用，取。對(duì)盾構(gòu)直線掘進(jìn)引起的圓柱體均勻分布地層損失理論進(jìn)行修改，將坐標(biāo)系沿y軸進(jìn)行平移，平移距離為0.5δ，進(jìn)行坐標(biāo)變換，得到盾構(gòu)曲線掘進(jìn)地層損失引起的地表豎向位移wv按照公式(B.21)計(jì)算。 wv=Vloss2πHy+0.5δ2標(biāo)引序號(hào)說明：1——地面；2——盾構(gòu)直線掘進(jìn)地層損失；3——盾構(gòu)曲線掘進(jìn)地層損失；H——盾構(gòu)隧道軸線埋深；R——盾殼半徑；R′——盾構(gòu)隧道管片結(jié)構(gòu)外半徑；g——盾構(gòu)直線掘進(jìn)等效土體損失參數(shù)；δ——曲線盾構(gòu)線路內(nèi)側(cè)額外超挖量。曲線盾構(gòu)掘進(jìn)地層損失示意圖盾構(gòu)小半徑曲線施工總地表變形盾構(gòu)小半徑曲線掘進(jìn)施工引起的總地表變形由開挖面附加推力、盾殼與周圍土體間摩擦力、盾尾注漿壓力以及地層損失引起的地表變形4部分組成，其總變形w按照公式(B.22)計(jì)算。 w=wq+wf+wp總地表變形w雙重積分結(jié)果通過Gauss-Legendre數(shù)值積分計(jì)算得到。

（規(guī)范性）

盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)設(shè)計(jì)盾構(gòu)總推力在盾構(gòu)平穩(wěn)掘進(jìn)時(shí)，其總推力按照公式(C.1)計(jì)算： F=αFFt=αFF式中：αF????——盾構(gòu)總推力修正系數(shù)，通過推力實(shí)測(cè)值與理論計(jì)算值的比值得到；Ft——盾構(gòu)總推力理論計(jì)算值；F1——盾構(gòu)側(cè)面與周圍地層的摩阻力；F2——盾構(gòu)掘進(jìn)的正面阻力；F3——管片和盾尾間的摩擦阻力；F4——切口環(huán)貫入地層的貫入阻力；F5——盾構(gòu)姿態(tài)調(diào)整或轉(zhuǎn)向附加阻力；F6——牽引后配套拖車的牽引阻力。在盾構(gòu)實(shí)際施工中，、、的影響較小，為便于工程應(yīng)用可不予考慮，影響盾構(gòu)總推力的主要組成部分為、、，按照公式(C.2)或(C.3)計(jì)算，按照公式(C.4)計(jì)算，按照公式(C.5)計(jì)算。對(duì)于黏性土地層，按照公式(C.2)計(jì)算。 F1=πDlLc (C式中：Dl?——盾殼外徑；L???——盾殼總長度；c???——盾殼周圍土體的黏聚力。對(duì)于高滲透性地層中掘進(jìn)，作用在盾殼上的土壓力應(yīng)按有效重度計(jì)算，F(xiàn)1按照公式(C.3)計(jì)算。 F1=fγ'Dl21+Ka式中：f???——鋼板與土體的摩擦系數(shù)；γ'??——土體有效重度；Ka?——主動(dòng)土壓力系數(shù)；H?——盾構(gòu)軸線埋深；L???——盾構(gòu)主機(jī)長度；W?——盾構(gòu)主機(jī)總重。對(duì)于面板式盾構(gòu)機(jī)，按照公式(C.4)計(jì)算。 F2=λπDd24p+式中：Dd?——刀盤直徑；λ???——刀盤開口率；p???——土倉壓力平均值；p′??——面板上的壓力附加值。根據(jù)盾尾管片、盾尾刷與盾殼的摩擦力關(guān)系，按照公式(C.5)計(jì)算。 F3=n1Wsμs+πD式中：n1??——盾尾內(nèi)管片的環(huán)數(shù)；Ws?——每環(huán)管片的重量；μs??——盾尾刷與管片的摩擦系數(shù)，一般取值0.3～0.5；Ds??——管片外徑；b????——每道盾尾刷與管片的接觸長度；PT???——盾尾刷內(nèi)的油脂壓力；n2——盾尾刷的層數(shù)。刀盤扭矩盾構(gòu)機(jī)刀盤在切削巖、土體過程中，其刀盤扭矩按照公式(C.6)計(jì)算。 T=αTTt=αTT1+式中：αT?——盾構(gòu)掘進(jìn)的刀盤扭矩修正系數(shù)，通過刀盤扭矩實(shí)測(cè)值與理論計(jì)算值的比值得到；Tt——刀盤扭矩理論計(jì)算值；T1——刀盤切削土體扭矩；T2——刀盤正面與土體間摩擦扭矩；T3——刀盤圓周面的摩擦扭矩；T4——刀盤背面與土倉內(nèi)土體摩擦扭矩；T5——刀盤攪拌阻力矩；T6——刀盤開口槽的剪切力矩；T7——刀盤軸承扭矩；T8——密封裝置摩擦扭矩。在盾構(gòu)實(shí)際掘進(jìn)中，、、是影響刀盤扭矩的最主要組成部分，分別按照公式(C.7)～公式(C.9)計(jì)算。按照公式(C.7)計(jì)算。 T1=Dd28υωptan式中：v?——盾構(gòu)掘進(jìn)速度；ω——刀盤轉(zhuǎn)速；φ?——土體內(nèi)摩擦角。在黏性土中，按照公式(C.8)計(jì)算。 T2=πDd312K0fγH式中：K0?——靜止土壓力系數(shù)；f??????——刀盤正面與土體間的摩擦因數(shù)；γ??——土體重度；H??——地表到盾構(gòu)機(jī)軸線距離。由于刀盤旋轉(zhuǎn)過程中難以與周圍土體粘結(jié)，可以忽略刀盤圓周土體粘聚力的影響，按照公式(C.9)計(jì)算。 T3=πDd24BγHμd式中：B??——刀盤圓周的厚度；μd——刀盤圓周與土體的摩擦系數(shù)。同步注漿量盾構(gòu)掘進(jìn)每環(huán)管片的注漿量Q按照公式(C.10)計(jì)算。 Q=αQQt=αQπDd式中：αQ????——盾構(gòu)施工同步注漿量的填充系數(shù)，可根據(jù)地質(zhì)條件、施工水平、漿液類型等確定；一般以??黏性土為主的地層充填系數(shù)取1.30～1.80，以砂性土為主的地層、或裂隙比較發(fā)育或地下???水量大的巖層地段，充填系數(shù)一般取為1.50～2.50。Qt?——每環(huán)管片的理論注漿量（m3），即每環(huán)