探究掌子面的建設工藝

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1試驗房裂縫監測分析

三洞同時到達階段。三洞開挖掌子面均已進入試驗房正下方，三洞同時開挖對土體的擾動是造成地表不均勻沉降，從而引起試驗房裂縫變化較快的主要原因。測點開展量達到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集中在104號樓中間偏東部位，且以垂直隧道為走向，試驗房長邊方向居多。分析其原因在于:根據巖土力學中的Peck理論，當隧道開挖時，對上方的影響范圍呈扇形向上擴展，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不均勻沉降，從而引起該區域裂縫寬度出現較大變化;104號樓是一棟狹長的3層建筑，結構形式為砌體結構，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。裂縫寬度累計變化量不小于0．40mm的測點分布。隧道預注漿階段。隧道施工主要有隧道注漿、中導洞和左洞先行導坑的開挖，該階段開挖掌子面未到達試驗房下，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。右洞掌子面已到達試驗房下，隧道開挖使得地表產生較大的不均勻沉降，對建筑物的影響較大。另外，對試驗房進行地面注漿也造成建筑物產生局部變形。10(上)測點開展量最大，達到0．50mm，13(斜)測點閉合量最大，達到－0．50mm。

2地表沉降分析

地表沉降典型監測成果。可以看出，K7+504斷面地表沉降測點經歷了下沉上抬下沉的反復過程，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注漿施工影響所致。11月3日起進行地表注漿抬升，504-6測點的上抬速率達到6．9mm/d，而504-7測點在12月5日～12月9日階段性上抬值更是達到了64．7mm。結合施工進度，地表變形存在以下3個階段:隧道開挖導致前方地層應力釋放以及地下水流失而引起地表出現變形，變形量占總變形量的10%～15%。開挖面接近測點至穿過測點后，由于隧道的開挖而造成邊界條件發生改變，各施工步序引起的位移場出現一定程度的疊加，加上地下水的流失，地表沉降速率加速增長。當掌子面向前開挖超過測點3倍洞徑以后，變形速率開始減緩，變形量緩慢增加。可以看出，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，這與數值模擬計算結果一致。從沉降槽曲線同時可以看出，在隔離樁外區域，右線地表沉降值遠小于左線地表，這與左線地表隔離樁設置存在的缺陷有關，由于一個大樹的存在，左線隔離樁未能按設計要求閉合，隔離樁外區域的地下水位下降較大，地層因失水產生的固結沉降較為突出。

3結語

隨著中導洞及左導洞掌子面的相繼到達，試驗房前部的沉降測點以較大的沉降速率下沉;隨著隧道向前掘進，試驗房后部的沉降測點的沉降速率逐漸趕上并超過試驗房前部的沉降測點，使試驗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展，降低了隧道施工給試驗房帶來的風險。左右導洞開挖對正上方地表產生的沉降影響相差不大，測點累計沉降值都在－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生較大影響。試驗房前的帷幕注漿、基底加固注漿這兩項注漿施工，對抑制試驗房的沉降速率有一定的效果。對試驗房進行補償注漿施工，監測成果表明采用合理的注漿手段，可以使房屋得到抬升，從而達到對房屋進行糾偏的目的。

作者：胡春嬌 單位：陜西隧道施工總隊