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?？辈煸O(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)?？刹捎檬鹿蕵浞āz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。勘察設(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。勘察與環(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XX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XX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.1）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.2）其中： （B.3） （B.4） （B.5） （B.6）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.7）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.8）其中： （B.9） （B.10） （B.11） （B.12）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.13）其中： （B.14） （B.15）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。 （B.16）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。 （B.17）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。 （B.18）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。 （B.19）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。 （B.20）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。 （B.21）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。 （B.22）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： （C.1）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。 （C.2）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。 （C.3）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。 （C.4）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。 （C.5）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。 （C.6）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。 （C.7）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。 （C.8）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。 （C.9）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。 （C.10）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)管片的建筑空隙；Dd??——盾構(gòu)機(jī)刀盤直徑；Ds?——盾構(gòu)隧道管片外徑；l——每環(huán)管片寬度。掘進(jìn)出土量盾構(gòu)掘進(jìn)每環(huán)管片的出土量U按照公式（C.11）計(jì)算。 （C.11）式中：αU?——盾構(gòu)施工掘進(jìn)出土量修正系數(shù)，通過每環(huán)管片的實(shí)際出土量與每環(huán)管片理論