盾構(gòu)隧道下穿砌體結(jié)構(gòu)住宅群的施工技術(shù)

李梓亮 湯勁松 趙書銀 姜景雙

(1.石家莊鐵道大學(xué)土木工程學(xué)院，050043,石家莊；2.道路與鐵道工程安全保障省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(石家莊鐵道大學(xué))，050043,石家莊；3.中鐵十六局集團(tuán)有限公司，100018,北京；4.中鐵十六局集團(tuán)北京軌道交通工程建設(shè)有限公司，101100,北京 ∥ 第一作者，碩士研究生)

在城市中修建地鐵隧道時(shí)不可避免地會下穿建筑物或者建筑群。其中，砌體結(jié)構(gòu)建筑物相比其他結(jié)構(gòu)建筑物而言具有抗拉強(qiáng)度小、抗剪強(qiáng)度低和結(jié)構(gòu)剛度弱等缺點(diǎn)。因此，盾構(gòu)隧道下穿砌體結(jié)構(gòu)房屋一直以來都是地鐵隧道施工過程中的重點(diǎn)和難點(diǎn)所在。

對于砌體結(jié)構(gòu)建筑物而言，其對地基的不均勻沉降十分敏感，不均勻沉降會導(dǎo)致砌體結(jié)構(gòu)房屋墻體發(fā)生撓曲，從而引起砌體結(jié)構(gòu)建筑物開裂，尤其在墻體窗戶口、門洞等建筑物剛度相對較小的部位。文獻(xiàn)[1-10]將建筑物的沉降和局部傾斜作為判別盾構(gòu)隧道下穿砌體結(jié)構(gòu)房屋影響大小的標(biāo)準(zhǔn)，分析了盾構(gòu)隧道施工對房屋的影響規(guī)律，但不足之處在于砌體結(jié)構(gòu)建筑物的局部傾斜并不能直接反映盾構(gòu)隧道下穿建筑物后結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)，也不能判斷砌體結(jié)構(gòu)房屋的結(jié)構(gòu)安全性和正常使用功能。

本文采用MIDAS-GTS軟件對盾構(gòu)隧道下穿砌體結(jié)構(gòu)住宅群進(jìn)行數(shù)值模擬，以砌體結(jié)構(gòu)墻體最大拉應(yīng)力增量作為評價(jià)指標(biāo)，分析盾構(gòu)隧道施工對砌體結(jié)構(gòu)房屋的影響；提出適應(yīng)盾構(gòu)隧道下穿砌體結(jié)構(gòu)房屋控制要求的地層加固措施；結(jié)合現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)，對加固效果進(jìn)行了分析。研究成果可為后續(xù)地鐵隧道的建設(shè)提供一定的借鑒和參考。

1 工程概況

呼和浩特市軌道交通2號線一期工程呼和浩特站—公主府站區(qū)間隧道為單線雙孔隧道，分左、右兩條線。區(qū)間隧道采用盾構(gòu)法進(jìn)行施工，盾構(gòu)機(jī)采用中國鐵建重工集團(tuán)股份有限公司生產(chǎn)的2臺編號分別為269、270的土壓式平衡盾構(gòu)機(jī)。刀盤直徑為6 440 mm，開口率為60%；盾構(gòu)機(jī)主體長8 865 mm，盾尾間隙為30 mm。隧道管片采用C50預(yù)制鋼筋混凝土拼裝管片，管片直徑為6 200 mm，厚度為350 mm，每環(huán)管片寬1.5 m。

盾構(gòu)隧道自公主府站始發(fā)，止于呼和浩特站，沿線下穿建筑物主要為道北三小區(qū)和道北二小區(qū)砌體結(jié)構(gòu)住宅群。其中受盾構(gòu)隧道施工擾動影響的建筑物約10棟，如圖1所示。由于數(shù)值模擬的局限性，本文選取房屋結(jié)構(gòu)較弱、建成時(shí)間較長、離盾構(gòu)隧道間距較小的道北三小區(qū)1號、4號、6號和9號居民樓進(jìn)行分析。

圖1 盾構(gòu)隧道與道北三小區(qū)砌體結(jié)構(gòu)住宅群相對位置圖

道北三小區(qū)始建于20世紀(jì)90年代，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為砌體結(jié)構(gòu)，道北1號樓、4號樓和6號樓為地上3層，道北9號樓設(shè)計(jì)層數(shù)為5層，無地下室。1號樓、4號樓、6號樓和9號樓均采用一梯兩戶單元式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，層高為2.8 m，單元長度為12.6 m，寬度為9.8 m。建筑物采用條形基礎(chǔ)，基礎(chǔ)底寬1.6 m，埋深為1.0 m。墻體為M10混合砂漿砌MU10燒結(jié)普通磚，房屋的現(xiàn)澆樓板、基礎(chǔ)均采用C20鋼筋混凝土材料。砌體結(jié)構(gòu)房屋單元平面設(shè)計(jì)如圖2所示。

圖2 砌體結(jié)構(gòu)房屋單元平面圖

根據(jù)前期地勘報(bào)告可知，區(qū)間隧道在下穿砌體結(jié)構(gòu)建筑物時(shí)，主要穿越地層為圓礫和中砂地層。

2 砌體結(jié)構(gòu)房屋安全控制標(biāo)準(zhǔn)

本工程中，由于道北二、三小區(qū)使用年限已久，且房屋老化嚴(yán)重，因此根據(jù)專家論證意見，對建筑物的沉降標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行適當(dāng)折減，嚴(yán)格控制砌體結(jié)構(gòu)建筑物的沉降和局部傾斜。地表和建筑物的相關(guān)控制指標(biāo)見表1。

表1 地表和建筑物的沉降標(biāo)準(zhǔn)

表1中的各指標(biāo)均為現(xiàn)場施工過程中常用的評價(jià)建筑物安全性的指標(biāo)。指標(biāo)數(shù)據(jù)主要通過全站儀、卷尺等測量設(shè)備測得，具有簡單易得的優(yōu)點(diǎn)；但這些指標(biāo)不能準(zhǔn)確描述出此時(shí)建筑物結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài),以及盾構(gòu)隧道施工對建筑物應(yīng)力造成的影響。砌體結(jié)構(gòu)房屋的墻體為薄弱結(jié)構(gòu)，在地基的不均勻沉降作用下，易受到破壞，常在窗戶、門洞等部位出現(xiàn)裂縫，故以砌體結(jié)構(gòu)墻體的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值作為評價(jià)指標(biāo)能夠更全面地評價(jià)建筑物的安全性。

本工程中道北三小區(qū)砌體結(jié)構(gòu)房屋墻體采用M10混合砂漿和MU10燒結(jié)普通磚，根據(jù)GB 50003—2011《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》[11]中的相關(guān)規(guī)定，其彎曲抗拉強(qiáng)度為330 kPa。但考慮到道北三小區(qū)建成時(shí)間較長，建筑物結(jié)構(gòu)老化嚴(yán)重，為此對墻體的彎曲抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值進(jìn)行相應(yīng)折減，以彎曲抗拉強(qiáng)度為250 kPa作為判斷砌體結(jié)構(gòu)房屋墻體破壞的標(biāo)準(zhǔn)。

3 盾構(gòu)隧道下穿住宅群數(shù)值模擬分析

3.1 模型的建立

考慮到隧道開挖空間效應(yīng)的影響，在建模時(shí)采用以下原則：①模型長度自隧道左右兩側(cè)各取6倍的隧道直徑，且滿足建筑物邊緣與模型邊緣距離不小于30 m；②模型寬度取至建筑物外邊緣30 m；③在模型高度方面，隧道以上取至地表，隧道以下取3倍的隧道直徑。三維模型如圖3所示。整個(gè)模型尺寸為144 m×40 m×159 m(長度×高度×寬度)，共484 709個(gè)單元、287 637個(gè)節(jié)點(diǎn)。

圖3 三維數(shù)值計(jì)算模型

模型采用位移邊界條件，其中底部為固定邊界，限制其水平及垂直方向的位移；模型周圍限制水平方向的位移；模型上部取至地表，為自由邊界。

3.2 計(jì)算參數(shù)的確定

考慮到隧道的開挖卸載作用，本文對于建筑物基礎(chǔ)所在的素填土地層采用摩爾-庫倫本構(gòu)關(guān)系，其余地層采用修正摩爾-庫倫本構(gòu)關(guān)系。在修正摩爾-庫倫本構(gòu)關(guān)系中，卸載模量的取值一般為彈性模量的3～5倍[12]，本文卸載模量取3倍的彈性模量。地層計(jì)算參數(shù)取值見表2。

表2 地層計(jì)算參數(shù)取值

建筑物、管片及注漿材料等構(gòu)件，統(tǒng)一采用彈性模型。同時(shí)，考慮到管片接頭的拼裝影響，將管片的剛度按0.85的系數(shù)進(jìn)行折減[13]。主要材料計(jì)算參數(shù)取值見表3。

表3 主要材料計(jì)算參數(shù)取值

3.3 盾構(gòu)隧道施工過程模擬

按照現(xiàn)場實(shí)際施工，先開挖右線隧道再開挖左線隧道。

盾構(gòu)隧道施工過程模擬步驟如下：①計(jì)算地層的初始應(yīng)力，地層位移清零；②施加砌體結(jié)構(gòu)建筑物荷載，位移清零；③鈍化隧道開挖土體，激活盾殼和支護(hù)壓力；④鈍化盾殼，激活管片和軟注漿液，開挖5環(huán)后將軟注漿液硬化為硬注漿液；⑤重復(fù)步驟③—步驟④,至2條隧道開挖完成。

3.4 計(jì)算結(jié)果分析

3.4.1 盾構(gòu)隧道施工引起地層和建筑物位移分析

右線隧道施工結(jié)束后，地表及建筑物沉降放大變形如圖4所示。雙線隧道貫通后，地表及建筑物沉降放大變形如圖5所示。

圖4 右線隧道施工結(jié)束后地表及建筑物沉降放大變形圖

圖5 雙線貫通后地表及建筑物沉降放大變形圖

由圖4可知，右線隧道施工結(jié)束后，由于右線隧道側(cè)穿6號樓和9號樓，所以6號樓和9號樓的沉降變形較小，其中9號樓的最大沉降值比6號樓還要小，這是因?yàn)?號樓離右線隧道的距離比6號樓要遠(yuǎn)。而對于1號樓和4號樓，由于4號樓為右線隧道側(cè)穿工況，且4號樓的一個(gè)角正好處于右線隧道的正上方，所以導(dǎo)致4號樓的最大沉降值比1號樓要大，沉降值最大的地方位于右線隧道正上方建筑物角點(diǎn)。

由圖5可知，雙線隧道貫通后，除了9號樓的沉降變形較小，其余建筑物的沉降變形均較大。這是因?yàn)閷τ?號樓而言，不論是右線隧道還是左線隧道，均不下穿9號樓，但盾構(gòu)施工使其產(chǎn)生了傾斜。對于其余建筑物，由于左線隧道均為下穿情況，所以造成建筑物沉降變形較大。

3.4.2 砌體結(jié)構(gòu)房屋墻體拉應(yīng)力增量分析

對圖4和圖5中建筑物的沉降和墻體的最大拉應(yīng)力增量進(jìn)行提取匯總，如表4所示。本工程中隧道為曲線隧道，所以盾構(gòu)隧道在下穿建筑物過程中，隧道中心線與建筑物中心線間距在不斷變化。因此，定義建筑物長度方向中心線與隧道中心線的交點(diǎn)到建筑物中點(diǎn)的距離為間距。至于隧道中心線與建筑物中心線的夾角這一因素，對于同一棟建筑物而言，隧道中心線與建筑物中心線的夾角不變，不同建筑物之間隧道中心線與建筑物中心線的夾角變化又不大，所以忽略隧道中心線與建筑物中心線夾角的影響，只分析間距不同時(shí)，盾構(gòu)隧道施工對砌體結(jié)構(gòu)建筑物造成的影響。

表4 建筑物與隧道位置參數(shù)和計(jì)算結(jié)果

對比分析表4中右線隧道施工結(jié)束后和雙線貫通后建筑物的沉降變化和墻體的最大拉應(yīng)力增量可知：右線隧道施工結(jié)束后，建筑物沉降最大的為4號樓，砌體結(jié)構(gòu)房屋墻體拉應(yīng)力增量最大的為1號樓；雙線貫通后，建筑物沉降最大的為6號樓，砌體結(jié)構(gòu)房屋墻體拉應(yīng)力增量最大的為1號樓。由此可知，在盾構(gòu)隧道施工過程中，單純以建筑物的沉降作為控制指標(biāo)并不能完全體現(xiàn)盾構(gòu)隧道施工對砌體結(jié)構(gòu)建筑物的影響程度，也不能對建筑物的安全性作出可靠評價(jià)，此時(shí)可以體現(xiàn)出本文以砌體結(jié)構(gòu)房屋墻體最大拉應(yīng)力增量作為評價(jià)指標(biāo)的合理性和可行性。

根據(jù)表4的模擬計(jì)算結(jié)果可知，在施工過程中，砌體結(jié)構(gòu)房屋的沉降雖然滿足控制標(biāo)準(zhǔn)，但其墻體的最大拉應(yīng)力增量不能滿足規(guī)定要求。為了最大程度地滿足砌體結(jié)構(gòu)房屋的安全使用要求，需要在盾構(gòu)隧道掘進(jìn)過程中采取一系列加固措施，以減小盾構(gòu)隧道施工給居民生活造成的不利影響。

4 洞內(nèi)深孔注漿加固措施研究

深孔注漿加固技術(shù)是目前工程中應(yīng)用最多、效果最好、技術(shù)最成熟的加固措施之一，其主要技術(shù)參數(shù)包括隧道徑向加固半徑、建筑物前后加固范圍及隧道加固斷面等。

深孔注漿加固材料采用水泥-水玻璃雙漿液。該漿液具有可控性好、漿液凝固后結(jié)石率高等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)現(xiàn)場試驗(yàn)，測定加固后的土體彈性模量為500 MPa，泊松比為0.2，重度為21 kN/m3，黏聚力為30 kPa，內(nèi)摩擦角為43°。

4.1 深孔注漿加固參數(shù)的確定

通過對盾構(gòu)隧道下穿砌體結(jié)構(gòu)建筑群的研究可知，在不采取任何措施的情況下，盾構(gòu)隧道施工會引起建筑物破壞，其中道北1號樓危險(xiǎn)性最大。因此，以道北1號樓為例，采用正交試驗(yàn)方法確定深孔注漿加固技術(shù)的最佳技術(shù)參數(shù)。

4.1.1 正交試驗(yàn)因素水平選取

1) 隧道徑向加固半徑:徑向注漿是指采用注漿管通過預(yù)制管片的預(yù)留注漿孔對隧道周圍土體進(jìn)行加固，而徑向注漿半徑是指注漿管伸出盾構(gòu)管片外的長度。深孔注漿在實(shí)際隧道工程應(yīng)用中，其徑向加固半徑根據(jù)工程條件而不同，為此本文隧道徑向加固半徑分別選取2 m、3 m、4 m及5 m。

2) 建筑物前后加固范圍:現(xiàn)場注漿加固都是按管片環(huán)數(shù)對建筑物前后進(jìn)行加固。參照實(shí)際工程，分別選取建筑物前后2環(huán)、4環(huán)、6環(huán)、8環(huán)范圍內(nèi)的土體進(jìn)行加固。

3) 隧道加固斷面:在實(shí)際工程中，常用的隧道加固斷面有120°斷面、180°斷面和360°斷面。為了與隧道徑向加固半徑因素和建筑物前后加固范圍因素的水平數(shù)一致，對隧道加固斷面因素增加一個(gè)水平，為240°隧道加固斷面。

對各因素的水平按照隨機(jī)化的方式進(jìn)行排列。正交試驗(yàn)因素水平表如表5所示。對隧道進(jìn)行“全斷面加固+隧道徑向加固半徑3 m+建筑物前后加固4環(huán)”的加固，如圖6所示。

表5 正交試驗(yàn)因素水平表

圖6 隧道加固斷面示意圖

4.1.2 正交試驗(yàn)結(jié)果

正交試驗(yàn)采用5因素4水平正交試驗(yàn)表進(jìn)行設(shè)計(jì)。正交試驗(yàn)表及計(jì)算結(jié)果如表6所示。

表6 正交試驗(yàn)表及墻體最大拉應(yīng)力增量

根據(jù)表6中的計(jì)算結(jié)果，結(jié)合砌體結(jié)構(gòu)房屋安全控制標(biāo)準(zhǔn)可知：試驗(yàn)4、5、11、12、13和14的數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果均小于折減后的墻體抗拉強(qiáng)度控制標(biāo)準(zhǔn)，其中試驗(yàn)14的計(jì)算結(jié)果最小，加固效果最優(yōu)；試驗(yàn)4的計(jì)算結(jié)果與控制標(biāo)準(zhǔn)最為接近。在確定加固參數(shù)時(shí)，考慮到施工成本和對環(huán)境的影響，遵循“安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理”的原則，不一定需要采用最優(yōu)方案使墻體的最大拉應(yīng)力增量達(dá)到最小，只需將砌體結(jié)構(gòu)房屋墻體的最大拉應(yīng)力增量控制在安全使用范圍內(nèi)即可。因此，決定采用試驗(yàn)4的加固方案作為推薦方案，并對該方案進(jìn)行進(jìn)一步分析。

4.2 現(xiàn)場施工監(jiān)測點(diǎn)布置

該工程已于2019年6月施工完畢，通過對隧道施工過程中和施工結(jié)束后的現(xiàn)場勘查發(fā)現(xiàn)，道北三小區(qū)和二小區(qū)內(nèi)的砌體結(jié)構(gòu)住宅樓未產(chǎn)生明顯傾斜，墻體未出現(xiàn)明顯裂縫，建筑物沉降也在控制標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)。由此可見，采用深孔注漿加固方案后，盾構(gòu)隧道施工未給砌體結(jié)構(gòu)房屋造成較大的影響，砌體結(jié)構(gòu)住宅樓滿足安全使用要求。為了進(jìn)一步分析數(shù)值模擬結(jié)果的可靠性，以下通過施工現(xiàn)場監(jiān)控量測，將現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)與數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行對比分析。

根據(jù)GB 50911—2013《城市軌道交通工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》[14]和JGJ 8—2016《建筑變形測量規(guī)范》[15]，結(jié)合砌體結(jié)構(gòu)房屋的特點(diǎn)，對道北1號樓進(jìn)行監(jiān)測點(diǎn)布置。測點(diǎn)布置原則為在砌體結(jié)構(gòu)房屋的四角或沿外墻每隔6～10 m設(shè)置1個(gè)沉降監(jiān)測點(diǎn)，且每側(cè)墻體不少于3個(gè)測點(diǎn)。道北1號樓現(xiàn)場監(jiān)測點(diǎn)布置如圖7所示。

圖7 道北三小區(qū)1號樓監(jiān)測點(diǎn)布置圖

4.3 現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)與數(shù)值模擬結(jié)果對比

在施工過程中對建筑物進(jìn)行監(jiān)測時(shí)，考慮到人力、物力的影響，對監(jiān)測點(diǎn)采用的監(jiān)測頻率為1～2次/d。為了使實(shí)測數(shù)據(jù)和模擬結(jié)果具有可比性，按照盾構(gòu)機(jī)刀盤至監(jiān)測點(diǎn)的實(shí)際距離對數(shù)值模擬中的監(jiān)測點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)提取，并對道北1號樓各監(jiān)測點(diǎn)實(shí)測數(shù)據(jù)與模擬結(jié)果進(jìn)行對比分析。

4.3.1 監(jiān)測點(diǎn)JGC7-1

右線隧道施工過程中和左線隧道施工過程中，監(jiān)測點(diǎn)JGC7-1的實(shí)測沉降值與數(shù)值模擬沉降值對比如圖8和圖9所示。

圖9 左線隧道施工監(jiān)測點(diǎn)JGC7-1沉降值對比

由圖8可知，右線隧道施工時(shí)，隨著盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)，刀盤距離監(jiān)測點(diǎn)JGC7-1的間距不斷減小，監(jiān)測點(diǎn)JGC7-1逐漸產(chǎn)生沉降；實(shí)測最大沉降值為1.7 mm，數(shù)值模擬最大沉降值為1.9 mm；實(shí)測沉降值與數(shù)值模擬沉降值變化趨勢相同，且吻合度較好。

圖8 右線隧道施工監(jiān)測點(diǎn)JGC7-1沉降值對比

由圖9可知，左線隧道施工時(shí)，隨著盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)，監(jiān)測點(diǎn)JGC7-1的沉降值出現(xiàn)較小的回彈，其主要原因?yàn)樵摫O(jiān)測點(diǎn)是1號樓的一個(gè)角點(diǎn)，左線隧道施工使得地表產(chǎn)生沉降從而導(dǎo)致建筑物產(chǎn)生向左的傾斜，最終導(dǎo)致監(jiān)測點(diǎn)JGC7-1的沉降值出現(xiàn)回彈；實(shí)測數(shù)據(jù)的回彈值為0.50 mm，數(shù)值模擬數(shù)據(jù)的回彈值為0.41 mm，二者基本接近，表明數(shù)值模擬方案與實(shí)際工程相似度較高。

4.3.2 監(jiān)測點(diǎn)JGC7-3

右線隧道和左線隧道施工過程中，監(jiān)測點(diǎn)JGC7-3的實(shí)測沉降值與數(shù)值模擬沉降值對比如圖10和圖11所示。

由圖10可知，右線隧道施工時(shí)，隨著盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)，刀盤距離監(jiān)測點(diǎn)JGC7-3的間距不斷減小，該監(jiān)測點(diǎn)逐漸產(chǎn)生沉降，且沉降趨勢不斷增大。究其原因，主要是因?yàn)樵摫O(jiān)測點(diǎn)為整個(gè)建筑物外墻的中心點(diǎn)，距離右線隧道軸線較近，從而導(dǎo)致其沉降值較大；實(shí)測最大沉降值為2.5 mm，數(shù)值模擬最大沉降值為2.3 mm，通過監(jiān)測點(diǎn)的沉降趨勢可知實(shí)測值與模擬值趨勢相同，且吻合度較好。

圖10 右線隧道施工監(jiān)測點(diǎn)JGC7-3沉降值對比

由圖11可知，左線隧道施工時(shí)，隨著盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)，監(jiān)測點(diǎn)JGC7-3的沉降值在原有沉降值的基礎(chǔ)上不斷增加。這是由于該監(jiān)測點(diǎn)位于兩條隧道的中間，左線隧道的施工擾動同樣導(dǎo)致該監(jiān)測點(diǎn)產(chǎn)生沉降所致。左線施工結(jié)束后，實(shí)測最大沉降值為3.6 mm，數(shù)值模擬最大沉降值為3.5 mm，二者數(shù)值相差較小，監(jiān)測點(diǎn)沉降趨勢基本接近。

圖11 左線隧道施工監(jiān)測點(diǎn)JGC7-3沉降值對比

通過對道北1號樓監(jiān)測點(diǎn)JGC7-1、JGC7-3的實(shí)測數(shù)據(jù)與數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行對比，發(fā)現(xiàn)實(shí)測數(shù)據(jù)與數(shù)值模擬結(jié)果雖然數(shù)值上存在一定的差異，但其總體沉降趨勢基本相同，且沉降值的差異也在可接受范圍內(nèi)。由此可見，采用推薦的深孔注漿加固方案后，實(shí)際盾構(gòu)隧道施工對道北1號樓的影響與數(shù)值模擬情況基本一致。因此，采用徑向加固2 m、建筑物前后加固4環(huán)、隧道全斷面加固的深孔注漿加固參數(shù)，可以有效減少盾構(gòu)隧道施工對上部砌體結(jié)構(gòu)房屋的擾動程度，使道北1號樓在盾構(gòu)隧道施工過程中處于安全狀態(tài)。

5 結(jié)論

1) 通過對盾構(gòu)隧道下穿砌體結(jié)構(gòu)住宅群的數(shù)值模擬結(jié)果分析可知，雖然砌體結(jié)構(gòu)的最大沉降值能夠滿足建筑物沉降要求，但墻體最大拉應(yīng)力增量超過安全控制標(biāo)準(zhǔn)，砌體結(jié)構(gòu)墻體仍會出現(xiàn)破壞產(chǎn)生裂縫。因此需綜合考慮沉降和應(yīng)力來判斷砌體結(jié)構(gòu)房屋的安全性。

2) 在盾構(gòu)隧道下穿道北小區(qū)住宅群的施工過程中，采用“隧道徑向加固半徑2 m+建筑物前后加固4環(huán)+隧道全斷面加固”的深孔注漿加固方案，砌體結(jié)構(gòu)墻體應(yīng)力增量值大幅減小，且均能控制在規(guī)定的范圍內(nèi)，滿足建筑物安全使用要求，由此證實(shí)該方案是可行的加固方案。

3) 將現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù)與數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行對比，結(jié)果表明實(shí)測數(shù)據(jù)與數(shù)值模擬結(jié)果的沉降趨勢相同，沉降值也較為接近，說明本文數(shù)值模擬方案能較好地對盾構(gòu)隧道下穿砌體結(jié)構(gòu)建筑物進(jìn)行仿真分析。