岩土工程测试技术课件第六章

6城市地铁区间隧道

盾构施工监测技术

6.1盾构法施工地层变形理论

6.1.1盾构法施工简介盾构法施工概貌如图6.1所示，其主要步骤为：1）在盾构法隧道起始端和终端各建一个工作井；2）盾构在起始端工作井内安装就位；3）依靠盾构千斤顶推力（作用在已拼装好的衬砌环和工作井后壁上）将盾构从起始工作井的墙壁开孔处推出；4）盾构在地层中沿着设计轴线推进，在推进的同时不断出土和安装衬砌管片；5）及时向衬砌背后的空隙注浆，防止地层移动和固定衬砌环位置；6）盾构进入终端工作井并被拆除，如施工需要，也可穿越工作井再向前推进。图6.1盾构法施工概貌图盾构机刀盘盾构机始发盾构管片6.1.2盾构施工地层变形的原因造成地表沉降的主要原因包括两个方面：其一是盾构施工过程中产生的地层损失；其二是盾构隧道周围受扰动或受剪切破坏的重塑土的再固结。

6.1.2.1地层损失地层损失是盾构施工中实际开挖土体体积与竣工隧道体积之差。周围土体在弥补地层损失中发生地层移动，引起地面沉降。引起地层损失的施工及其他因素是：

(1)开挖面土体的三维移动。(2)盾构对土体的挤压和剪切摩擦。(3)盾构刀盘的超挖。(4)改变推进方向引起的超挖。(5)土体挤入盾尾空隙。(6)盾尾同步注浆与及时注浆。

6.1.2.2受扰动土的固结盾构隧道土体受到盾构施工的扰动后，便在盾构隧道的周围形成超孔隙水压力区(正值或负值)。当盾构离开该处地层后，由于土体表面压力释放，隧道周围的孔隙水压力便下降。在超孔隙水压力释放过程中，孔隙水排出，引起地层移动和地面下降。此外，由于盾构推进中的挤压作用和盾尾后的压浆作用的施工因素，使周围地层形成正值的超孔隙水压区。其超孔隙水压力，在盾构隧道施工后的一段时间内消散，在此过程中地层发生排水固结变形，引起地面沉降。土体受扰动后，土体骨架还会有持续很长时间的压缩变形，在此过程中发生的地面沉降称为次固结沉降。在孔隙比和灵敏度较大的软塑和流塑性粘土中，次固结沉降往往要持续几年以上，它所占的沉降量比例可高达35％以上。从盾构法施工引起地面沉陷的原因可以看出，控制盾构施工参数如推力、推速、正面土压、同步注浆量和压力等，可有效地抑制其引起的地面沉陷。

盾构推进引起的地层移动因素有盾构直径、埋深、土质、盾构施工情况等；客观因素：隧道线形、盾构外径、埋深等设计条件和土的强度、变性特性、地下水位分布等地质条件；主观因素：盾构的形式、辅助施工方法、衬砌壁后注浆、施工管理等情况。6.1.3地层位移的特征按地层沉降变化曲线的情况，盾构隧道施工引起的地层位移可分为5个阶段：

1盾构到达前的初始沉降。2盾构到达时的沉降或隆起。3盾构通过时的推进沉降。4盾构通过后的盾尾空隙沉降。5地层后期固结变形。一般来说，随着地质条件和施工措施的不同，上述各种沉降并不同时发生，并且沉降的大小和类型也不相同。随着盾构施工技术水平的改进，盾构机对正面土压力的控制技术和同步注浆技术可以极大的减小地面沉降。6.1.4地面沉沉降及及影响响范围围的预预测派克横横向地地面沉沉降分分布公公式为为—距隧道道中线线处的的地面面沉降降量(m)；—隧道中中线处处(即)的地面面沉降降量(m)；—距隧道道中线线的距距离(m)；—沉降槽槽宽度度系数数，即即沉降降曲线线反弯弯点的的横坐坐标(m)，派克克并假假定横横向沉沉陷曲曲线为为正态态分布布曲线线。当横向向沉陷陷曲线线为正正态分分布曲曲线时时，和和沉降降槽体体积（（一一般认认为横横向沉沉降槽槽体积积等于于地层层损失失）有有下列列关系系：横向沉沉降槽槽宽度度系数数取决决于接接近地地表的的地层层的强强度、、隧道道埋深深和隧隧道半半径。。根据据在均均匀介介质中中的试试验，，可以以从几几何关关系中中近似似地得得出：：派克纵纵向沉沉降分分布（（根据据上海海软土土隧道道情况况修正正）公公式图6.2地面沉降降量及范范围预测测图沉降影响响范围估估算公式式：—地面至开开挖面中中心距离离（m）；—隧道外半半径（m）；—系数，见见表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。。通过对盾构构推进全过过程的监测测，掌握由由盾构施工工引起的周周围地层的的移动规律律，将监测测结果及时时反馈，合合理调整施施工参数和和采取技术术措施，可可以极大的的减小地层层位移，确确保邻近建建筑物的安安全。施工监测是是对周围环环境进行积积极保护的的一个关键键措施，是是安全经济济的完成整整个隧道工工程的一个个重要保证证条件。施工监监测的的主要要目的的是：：（1)通过对对监测测数据据的分分析、、处理理，掌掌握隧隧道和和周边边地层层稳定定性、、变化化规律律、确确认或或修改改设计计或施施工参参数，，减少少地表表和土土体变变形提提供依依据；；（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盾构构隧隧道道监监测测内内容容及及项项目目选选取取6.3.1岩土介质质和周围围环境的的监测岩土介质质和周围围环境的的监测包包括：地地下水监监测、土土体变形形监测、、附近建建筑物的的监测等等内容。。1地下水监监测根据对地地下水的的监测结结果，可可提出开开挖面可可能失去去稳定的的警报，，可以检检验降水水效果，，并能为为使用压压缩空气气的压力力提供依依据，还还有益于于改进挖挖土运土土等施工工方法。。监测地地下水情情况的工工作内容容包括：：①地下水位变化化和孔隙水压压力的监测；；②监测井点降水水效果；③监测隧道开挖挖面、隧道及及其它渗流处处的地下水渗渗流水量及带带有土粒的渗渗流。2土体变形监测测土体变形观测测可包括如下下项目：（1）地表变形用普通水准仪仪观测隧道中中心线上预设设的地表桩以以及观测与隧隧道中心线相相垂直的地表表桩，进行纵纵向和横向地地面变形监测测。（2）地下土体沉沉降观测盾构顶部部正上方土体体中一点的沉沉降量和在盾盾构正上方的的垂直线上几几个点的沉降降量，以确定定影响地层损损失的因素。。特别是对盾盾构正上方一一点的沉降观观测，比观测测地表沉降更更为敏感，对对确定施工因因素更为有效效。为了研究究的目的，还还要观测离开开盾构中心线线的深层土体体的沉降量。。3）地表水平位位移及应变观观测。这种观测主要要是对设在垂垂直于隧道轴轴线的断面上上的地表桩进进行观测，以以随时分析建建筑物的安全全问题。（4）地下土体的的水平位移量量测。沿盾构前方、、两侧设测点点，用测斜仪仪以量测盾构构推进中由于于扰动引起的的土体水平位位移，从中可可研究减少盾盾构扰动的施施工措施。（5）土体回弹观观测。为了观测在盾盾构施工中盾盾构底部以下下土体的回弹弹量，以分析析这种回弹量量可能引起的的隧道下卧土土层的再固结结沉陷(这种隧道的再再固结沉陷也也要引起地表表沉降)，可在盾构前前方的一侧埋埋设深层回弹弹桩。（6）盾尾空隙中中坑道周边向向内移动的观观测。通过衬砌环上上的压浆孔，，埋置观测桩桩于衬砌环外外的土体中，，观测隧道周周边土体自开开始脱出盾尾尾后的位移发发展过程，了了解土体挤入入盾尾空隙的的速度；根据据观测结果，，及时调整隧隧道内的气压压压力或改进进压浆工艺，，以尽量减少少盾尾空隙导导致隧道周边边的内移，从从而减少对隧隧道周围土体体的扰动及地地表沉降。3附近建筑物的的监测对附近建筑物物的监测可以以确定施工对对建筑物的影影响，保证重重要建筑物和和公用设施的的安全和正常常运用，并对对处理损坏问问题取得法律律依据，监测测包括：①监测建筑物在在盾构穿越前前后的变化；；②建筑物在施工工过程中的沉沉降监测；③建筑物的水平平位移及应变变量测；④建筑物墙身和和地板的倾斜斜观测；⑤公用管道的的应变观测测及其地基基沉降和水水平位移观观测；⑥当穿越铁路路时，监测测两条轨道道的轨面和和轨道枕木木下地基面面的沉降量量、水平位位移、沉降降差及沉降降速率。6.3.2盾构隧道结结构的监测测盾构隧道结结构的主要要监测内容容包括：①隧道各衬砌砌环自脱出出盾尾后的的沉降观测测；②隧道应变的的量测，包包括用应变变计量测结结果计算结结构构件的的轴力和弯弯矩；③隧道收敛位位移量测；；④隧道外侧的的水土压力力或水压力力的量测；；⑤预制管片凹凹凸接缝处处法向应力力量测。6.3.3施工工进进程程中中的的监监测测为了了能能够够充充分分分分析析各各种种问问题题和和现现象象，，并并且且为为施施工工阶阶段段控控制制盾盾构构的的姿姿态态提提供供资资料料，，需需要要有有一一整整套套有有关关施施工工程程序序的的记记录录与与相相应应的的观观测测数数据据记记录录。。每每环环隧隧道道施施工工记记录录应应包包括括以以下下项项目目：：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；△建筑物物在盾盾构构施工工影响响范围围以内内，但但基础础未作作加固固，须须监测测。②上表中中建筑筑物的的变形形系指指地面面和地地下的的一切切建筑筑物和和构筑筑物的的沉降降、水水平位位移和和裂缝缝。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盾构隧隧道基基本监监测项项目的的确定定注：①·必须监监测项项目；；○建筑物物在盾盾构施施工影影响范范围以以内，，基础础已作作加固固，须须监测测；△建筑物物在盾盾构构施工工影响响范围围以内内，但但基础础未作作加固固，须须监测测。②上表中中建筑筑物的的变形形系指指地面面和地地下的的一切切建筑筑物和和构筑筑物的的沉降降、水水平位位移和和裂缝缝。6.4.1监测方方案的的制定定监测方方案的的制定定步骤骤：（1）收集集和阅阅读有有关场场地地地质条条件、、周围围环境境和相相邻结结构物物构造造的有有关材材料；；（2）现场场踏勘勘，重重点掌掌握地地下管管线和和道路路的走走向，，相邻邻结构构物的的状况况；（3）拟订订监测测方案案初稿稿，提提交建建设单单位等等讨论论审定定。初初步通通过后后提交交由市市政道道路监监察部部门召召集主主持各各相关关主管管单位位参加加的协协调会会议。。方案案通过过后，，监测测工作作始能能正式式实施施。（4）监测测方案案在实实施过过程中中可根根据实实际施施工情情况适适当调调整与与补充充，但但大的的原则则一般般不能能更改改，特特别是是埋设设元件件的种种类和和数量量、监监测频频率和和报表表数量量等应应严格格按商商定的的方案案实施施。监测方方案设设计的的内容容：（1）工程程概况况；（2）监测测目的的；（3）监测测内容容；（4）监测测方法法：元元件埋埋设、、监测测仪器器、监监测频频率；；（5）监测测成果果：当当日报报表、、监测测总结结报告告；（6）监测测费用用：材材料费费用、、人工工费用用、成成果整整理费费用。。上述内内容应应根据据工程程实际际情况况和委委托单单位具具体要要求适适当取取舍和和调整整。6.4.2监测点点的布布置6.4.2.1监测点点布置置原则则（1）按监监测方方案在在现场场布设设测点点，当当实际际地形形不允允许时时，在在靠近近设计计测点点位置置设置置测点点，以以能达达到监监测目目的为为原则则。（2）为验验证设设计参参数而而设的的测点点布置置在设设计最最不利利位置置和断断面，，为指指导施施工而而设的的测点点布置置在相相同工工况下下最先先施工工部位位，其其目的的是为为了及及时反反馈信信息，，以修修改设设计和和指导导施工工。（3）地表表变形形测点点的位位置既既要考考虑反反映对对象的的变形形特征征，又又要便便于采采用仪仪器进进行观观测，，还要要有利利于测测点的的保护护。（4）深埋测点点（结构变变形测点等等）不能影影响和妨碍碍结构的正正常受力，，不能削弱弱结构的刚刚度和强度度。（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全长水位位观测井井；2监测特定定土层的的水位观观测井；；3接近盾构构顶部水水位观测测井；4隧道直径径范围内内土层中中水位观观测井；；5隧道底下下透水地地层的水水位观测测井。6.4.2.3土体变形形的监测测点布置置地表变形形和沉降降监测需需布置纵纵(沿轴线)剖面监测测点和横横剖面监监测点，，纵(沿轴线)剖面监测测点的布布设一般般需保证证盾构顶顶部始终终有监测测点在监监测，所所以，监监测沿轴轴线方向向监测点点间距一一般小于于盾构长长度，通通常为3～5m一个测点点，出洞洞区30m范围内测测点宜加加密。监监测横剖剖面布设设，当埋埋置深度度≥2（为为隧道道宽度））时，20～50m布设一个个；2＞≥时，10～20m布设一个个；＜＜时时，10m布设一个个。在横横剖面上上从盾构构轴线由由中心向向两侧按按测点间间距从2～5m递增布测测点，布布设的范范围为盾盾构外径径的2～3倍，如图图6.4所示。图6.4盾构推进进起始阶阶段土体体变形测测点布设设实例土体深层层位移测测孔一般般布置在在隧道中中心线上上，尤其其是盾构构正前方方一点的的沉降，，为了研研究目的的也可监监测离开开盾构中中心线一一定距离离的土体体深层沉沉降。地下土体体的水平平位移监监测应沿沿盾构前前方、两两侧设测测孔，用用测斜仪仪量测;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盾构构邻邻近近或或穿穿越越构构造造物物时时的的保保护护措措施施6.5.1盾构构邻邻近近或或穿穿越越构构造造物物时时可可能能出出现现的的问问题题盾构构机机通通过过时时产产生生的的地地基基变变位位分分成成三三部部分分：：盾盾构构机机通通过过前前的的地地基基变变位位、、盾盾构构机机通通过过时时的的地地基基变变位位、、盾盾尾尾脱脱离离时时的的地地基基变变位位。。盾盾构构机机通通过过前前的的地地基基变变位位和和盾盾构构机机的的推推力力相相关关，，推推力力大大可可能能导导致致地地基基隆隆起起，，推推力力小小则则可可能能使使地地基基凹凹陷陷；；通通过过时时的的地地基基变变位位的的原原因因在在于于盾盾构构机机于于地地层层之之间间的的摩摩擦擦以以及及超超挖挖和和弯弯曲曲导导致致地地层层损损失失；；通通过过后后的的地地基基变变位位原原因因则则在在于于盾盾尾尾的的空空隙隙和和注注浆浆等等几几方方面面的的因因素素。。如果果在在施施工工期期间间隧隧道道内内出出现现涌涌水水或或者者其其他他原原因因致致使使地地下下水水位位下下降降时时，，也也会会引引起起地地面面的的大大面面积积沉沉降降。。在在软软弱弱地地基基中中，，因因土土体体的的扰扰动动而而产产生生的的影影响响可可能能会会持持续续数数月月之之久久，，期期间间也也可可能能产产生生较较大大的的后后续续沉沉降降。。对对于于已已经经存存在在的的结结构构物物而而言言，，地地基基的的变变化化也也就就相相当当于于结结构构物物的的支支承承条条件件发发生生变变化化，，导导致致结结构构物物的的承承载载能能力力下下降降、、甚甚至至破破坏坏，，变变形形过过大大以以至至侵侵入入净净空空，，不不均均匀匀沉沉降降造造成成周周边边建建筑筑物物或或地地下下管管线线破破坏坏或或不不能能正正常常使使用用等等。。因因此此，，施施工工中中应应对对受受影影响响的的地地面面建建筑筑物物及及地地下下管管线线予予以以保保护护。。表6.4地层变形形对地下下管线影影响的初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建筑物在在不同沉沉降差下下的反应应建筑结构类型

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盾构施工工影响范范围的的的判断图6.5基底压力力扩散示示意图6.5.3保护对象象的确定定1）对已有有建筑物物和地下下管线进进行调查查。主要针对对I区的建筑筑物和管管线开展展较为充充分的调调查研究究，调查查的主要要内容包包括三个个方面：：地基调调查、结结构物（（管线））调查、、资料收收集。2）确定已已有建筑筑物（管管线）的的容许变变形量。。确定其容容许值时时一般考考虑两方方面的因因素：①结构物的的功能；；要维持持结构物物的基本本使用功功能；②确保结构构物的安安全性；；3）估算已已有建筑筑物（管管线）由由于盾构构施工可可能产生生的变形形量。影响预测测分析的的方法一一般包括括：计算算分析、、经验类类比、模模型试验验等。6.5.4保护措施施保护措施施可分为为结构物物加固、、基础托托换、地地基加固固、隔断断墙等几几类方法法。1）结构物物加固对盾构施施工影响响范围内内的既有有结构物物进行加加固处理理，增强强结构物物本身抵抵抗变形形的能力力。具体体又可分分为：结结构内部部加固和和对下部部基础结结构进行行加固两两种方式式，内部部加固有有加劲、、加固墙墙体、增增加支撑撑等方式式；对下下部基础础结构的的加固有有加固桩桩、网状状桩和锚锚杆等手手段。2）基础托托换法当盾构施施工需要要将建筑筑物的桩桩基切断断或可能能使其产产生过大大的变形形时，常常采用基基础托换换予以保保护。可可以预先先在隧道道两侧或或单侧影影响范围围外设置置新桩基基和承载载梁，以以代替或或承托原原基础；；也可从从隧道的的内部对对基础进进行托换换，并且且把隧道道的衬砌砌作为托托换结构构的一部部分，如如图6.6所示。图6.6基础托换换3）地基加加固加固盾构构机周围围的地基基，其目目的就是是增大盾盾构机周周围的土土体强度度，减轻轻盾构机机掘进时时周围的的土体的的松弛和和扰动，，使地基基变形不不至于太太大。如如果遇到到的结构构物本身身地基承承载力不不足，那那么小的的扰动也也可能导导致较大大的沉降降出现，，这时则则可以有有针对性性地加固固结构物物的地基基，通过过提高结结构物地地基承载载力来控控制结构构物的沉沉降量。。具体的的操作方方法多采采用化学学注浆、、旋喷桩桩、深层层搅拌桩桩、树枝枝桩等地地基加固固施工方方法，如如图6.7所示。图6.7通过加固固盾构机机周围的的地基来来控制邻邻近施工工