盾构隧道纵向沉降模式及其结构响应

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地铁隧道纵向沉降和结构性能研究

内容摘要：【提要】：地铁隧道发生的过量不均匀纵向沉降对隧道结构内力、变形、接头防水、以及隧道正常运营的影响已不容忽视。

因此研究地铁盾构隧道的纵向结构性能和变形性态，是非常必要而且迫切的。

本文分析了地铁隧道纵向沉降的影响因素和作用机理；改进了隧道等效连续化的计算方法，对地铁盾构隧道纵向结构性能进行了讨论。

【提要】：地铁隧道发生的过量不均匀纵向沉降对隧道结构内力、变形、接头防水、以及隧道正常运营的影响已不容忽视。

因此研究地铁盾构隧道的纵向结构性能和变形性态，是非常必要而且迫切的。

本文分析了地铁隧道纵向沉降的影响因素和作用机理；改进了隧道等效连续化的计算方法，对地铁盾构隧道纵向结构性能进行了讨论。

1 引言随着我国城市化程度迅速提高，国内许多大城市都竞相发展以地铁为主干线的快速轨道运输系统（rts）。

北京、上海、广州、南京、深圳等地相继开展大规模的地铁建设。

随着盾构施工技术和施工工艺的发展成熟，盾构施工法以其对城市地面环境影响小的特点，成为城市环境下地铁隧道的主要施工方法。

由此也发现，在饱和、灵敏度高的软土地区，盾构隧道经常发生较大的不均匀纵向沉降，其对隧道纵横向的内力、变形、接头防水、及隧道正常运营的影响已不容忽视。

因此研究盾构隧道的纵向结构性能和变形性能，分析隧道纵向沉降的影响因素，是非常必要而且迫切的［1］［2］。

国际隧道协会（ita）在2000年盾构法隧道设计指导中提出在必要时将隧道纵向沉降的影响列入荷载种类的其他荷载项予以考虑［3］。

上海市地基基础设计规范对盾构隧道设计的规定中也提出必要时尤其在隧道下卧土层土性变化处应考虑隧道纵向不均匀沉降对隧道内力的影响［4］。

这表明隧道纵向沉降尤其是不均匀沉降对隧道的影响已经引起国内外工程界的重视，但以上二者都没有明确提出具体应该如何考虑隧道纵向沉降的影响和隧道的纵向结构性能，需要进行进一步的深入研究。

2 隧道纵向沉降影响因素分析2.1 施工期间的影响施工期间隧道沉降主要是由于盾构推进时对周围土体的扰动，以及注浆等施工活动引起的；主要包括以下几个方面的因素：①开挖面底下的土体扰动；②盾尾后压浆不及时不充分；③盾构在曲线推进或纠偏推进中造成超挖；④盾壳对周围土体的摩擦和剪切造成隧道周围土层的扰动；⑤盾构挤压推进对土体的扰动。

地铁隧道盾构法施工中的地面沉降问题分析张志斌

地铁隧道盾构法施工中的地面沉降问题分析张志斌发布时间：2021-08-05T18:13:13.134Z 来源：《基层建设》2021年第21期作者：张志斌[导读] 摘要：随着时代不断发展，地铁交通已经成为人们出行的重要方式，相比于传统方式更具有优势，促使人们享受便捷的服务。

粤水电轨道交通建设有限公司摘要：随着时代不断发展，地铁交通已经成为人们出行的重要方式，相比于传统方式更具有优势，促使人们享受便捷的服务。

地铁工程的不断增加促使人们对其施工的安全性、稳定性以及先进性提出全新的要求。

因此，灵活应用先进的盾构法施工，可以有效的解决地面沉降问题，提升地面建筑结构的安全性，为人们提供优质的服务。

关键词：地铁隧道；盾构法；地面沉降一、盾构法引起的地面沉降原因隧道盾构法施工中引起地面沉降的主要原因就是由于隧道开挖使得地层损失以及土体受扰动后固结性降低这两种原因造成的。

1.在隧道开挖过程中，引起地层损失的主要因素有：①由于开挖面土体的水平支护应力小于原始侧向应力引起的土体移动；②千斤顶漏油或回缩引起的盾构后退；③由于压浆量不足、压力不合适或者压浆时间不及时而引起的土体被挤入盾尾空隙中；④由于设计需要进行曲线、抬头以及纠偏推进时推进方向改变而引起的；⑤由于盾构推进中的障碍物移动引起空隙且没有及时填充；⑥在土压以及盾构管片拼装过程中出现变形引起的。

2.在隧道盾构施工中土体受到扰动而在周围产生超孔隙水压力，而在盾构推进中随着土体表面应力的释放而降低此水压力，并将孔隙中的水挤压出来，从而导致地面沉降的发生。

此外，由于挤压或者压浆作用在地层周围形成正值超空隙水压力区，在施工后一段时间后自动复原时会进行地层排水而引起固结变形，造成地面沉降。

二、地铁隧道盾构施工中地面沉降因素1.盾构深埋因素造成地面沉降的主要影响因素就是盾构深埋，在软土隧道开挖施工中，一般盾构埋深应该将深度控制在6~10m比较合适。

在盾构建设的过程中，相关系数通过沉降槽的沉降量的计算为0.976。

地铁盾构隧道纵向结构力学

地铁盾构隧道纵向结构力学
地铁盾构隧道的纵向结构力学是指该隧道在纵向方向上所受到的力学力和应力的分析和计算。

地铁盾构隧道的纵向结构力学主要涉及以下几个方面：
1. 自重和地表荷载：地铁盾构隧道在纵向方向上受到自身的重量以及地表上的荷载作用，这些力对隧道结构形成的应力进行分布和影响。

2. 水平耐力：地铁盾构隧道通过受到地下水压力的作用，需要具备足够的水平耐力来抵御侧向力和水压力。

3. 温度影响：地铁盾构隧道的纵向结构应考虑到温度的影响，因为隧道工程往往会伴随着温度的变化，这会引起隧道结构形态和应力的改变。

4. 地震力：地铁盾构隧道的纵向结构设计还需要考虑地震力的影响。

地震会对隧道结构产生动力荷载，需要对隧道结构进行抗震设计和计算。

5. 其他各类外力：地铁盾构隧道的纵向结构还需要考虑其他各类外力的影响，如交通载荷、管线移动等。

综上所述，地铁盾构隧道纵向结构力学是一个复杂的工程学科，需要综合考虑多种影响因素，进行分析、计算和设计，以确保隧道的结构安全和稳定。

盾构施工引起的地表沉降和隆起

《地下铁道》7.9 盾构施工引起的地表沉降和隆起隧道与地下工程系7.9 盾构施工引起的地表沉降和隆起◆例如：南京地铁1号线某标在富水粉细砂地层盾构始发时出现两次流沙现象, 地面下陷1.5m。

管线破坏房屋倒塌◆盾构施工引起的地层损失和隧道周围受扰动土体的固结沉降是引起地表沉降的主要原因。

1.地层损失(1)定义：◆地层损失是盾构施工中实际开挖土体体积和竣工隧道体积(包括在隧道外围压注的浆体)之差。

◆地层损失率以占盾构理论排土体积的百分比V l (%)来表示。

则单位长度地层损失为 ◆隧道周围的土体在弥补地层损失的过程中，发生地层移动，引起地面沉降。

200(%) r V V l π⨯=◆第二类：属于不正常的地层损失，是一种由人为因素而引起的本来可以避免的地层损失。

◆第三类：属于灾害性的地层损失，盾构开挖面发生土体急剧流动或暴发性的崩坍，引起灾害性的地面沉降。

1.地层损失(3)引起地层损失的主要因素②盾构后退●在盾构暂停推进中，由于盾构推进千斤顶漏油回缩而可能引起盾构后退，使开挖面土体坍落或松动，造成地层损失。

③土体挤入盾尾空隙●当盾尾离开衬砌时，在衬砌上方形成所谓的“建筑空隙”，由于向建筑空隙中压浆不及时，压浆量不足，压浆压力不适当，使得盾尾后的隧道周边土体失去原始三维平衡状态，而向这一建筑空隙中移动，引起地层损失。

在含水不稳定地层中，这往往是引起地层损失的主要因素。

2.受扰动土体的固结沉降固结沉降分为：主固结沉降和次固结沉降两种。

(1)主固结沉降◆盾构推进中的挤压作用和盾尾的注浆作用会使隧道周围的地层中形成超孔隙水压力，这种压力在盾构施工后的一段时间内就会消失，在此过程中地层发生排水固结变形，引起地表沉降，这种因孔隙水压力变化而产生的沉降，称为主固结沉降。

(2)次固结沉降◆土体受到扰动后，土体骨架还会继续发生压缩变形，这是一种蠕变，在这种变形过程中产生的地面沉降称为次固结沉降。

它的持续时间比较长，长的可持续几年以上。

地铁盾构施工中地面沉降原因分析及应对

地铁盾构施工中地面沉降原因分析及应对地铁盾构施工是近年来城市地铁建设中常见的一种施工方式。

其具有施工效率高、环境影响小等优点，因此被广泛应用于地铁工程的建设中。

在盾构施工过程中，地面沉降问题一直是工程建设中一个值得重视的问题。

地面沉降不仅会对周边建筑物和地下管线造成影响，还可能引发安全隐患。

在盾构施工过程中，必须对地面沉降进行深入分析，并采取有效措施进行应对，以保障施工安全和周边环境的稳定。

1. 地质条件地下地质条件是盾构施工中地面沉降的一个重要影响因素。

地下岩土的稳定性和承载能力直接决定了盾构施工中地面沉降的大小和范围。

如果地下岩土的稳定性较差，容易发生沉降问题。

如果地下存在较大的地下水位变化或者土壤有较大变形性质，也会对地面沉降造成影响。

2. 盾构施工参数盾构施工参数的选择对地面沉降影响较大。

施工过程中的盾构机开挖速度、土压平衡控制、注浆情况等参数的选择都会对地面沉降造成一定程度的影响。

如果这些参数设定不合理，就会导致地面沉降超出设计范围。

4. 周边建筑物和地下管线盾构施工过程中，周边建筑物和地下管线的存在也会对地面沉降造成影响。

如果周边建筑物和地下管线是老旧或者弱平衡结构，就会对地面沉降产生不利影响。

5. 环境因素环境因素也是地面沉降的重要影响因素。

如气候条件、降雨情况、地下水位变化等，都会对地面沉降产生一定的影响。

二、应对地铁盾构施工中地面沉降的措施1. 严密的监测和预警系统在盾构施工过程中，必须建立严密的地面沉降监测和预警系统。

通过实时监测地面沉降情况，一旦发现地面沉降超出预期，就能及时采取应急措施，以减少对周边环境和建筑物的影响。

2. 合理的施工方案在盾构施工过程中，必须采用合理的施工方案，包括盾构机的开挖速度、土压平衡控制、注浆情况等参数的合理设定，以减少地面沉降的可能性。

3. 加强支护和加固措施在盾构施工过程中，必须加强支护和加固措施，以减少地面沉降的风险。

包括合理设置盾构机的开挖方式、支护结构的设置等，以保障周边建筑物和地下管线的稳定。

地铁盾构施工中地面沉降原因分析及应对

地铁盾构施工中地面沉降原因分析及应对1. 引言1.1 引言地铁盾构施工是一种常见的地下工程施工方式，通过盾构机在地下开挖隧道，是城市地铁建设的重要工艺之一。

在地铁盾构施工过程中，地面沉降是一个不可避免的问题，会给周围环境和建筑物带来一定的影响。

对地面沉降原因进行分析并有效应对是非常重要的。

在本文中，我们将针对地铁盾构施工中地面沉降的原因进行深入探讨，并介绍地下水位变化、地下土层变动、盾构施工技术以及沉降监测与控制这几个方面的内容。

通过深入分析这些因素，可以帮助我们更好地理解地铁盾构施工中地面沉降的机理，从而采取有效措施来减少地面沉降对周围环境和建筑物的影响，保障施工过程的安全和顺利进行。

部分是整篇文章的开端，只有充分了解地铁盾构施工中地面沉降的原因，才能更好地理解后续部分的内容。

接下来我们将对地面沉降的原因进行详细分析。

2. 正文2.1 地面沉降原因分析地面沉降在地铁盾构施工过程中是一个常见的问题，主要原因可以归纳为地下水位变化、地下土层变动和盾构施工技术等因素。

地下水位变化是导致地面沉降的重要原因之一。

在盾构施工过程中，地下水位的变化会影响周围土层的稳定性，导致土层松动和沉降。

特别是在地下水位波动较大的地区，地面沉降问题更为突出。

地下土层变动也会引起地面沉降。

盾构施工过程中，土层受到挖掘和开挖等操作的影响，可能会导致土层紧密度的改变，进而引起地面沉降。

地下土层的物理性质和结构也会对地面沉降产生影响。

盾构施工技术的不当使用也可能导致地面沉降。

如果施工工艺不合理或操作不当，可能会对周围土层造成不可逆的破坏，进而引发地面沉降问题。

地面沉降是一个综合性问题，需要综合考虑地下水位变化、地下土层变动和盾构施工技术等多个因素。

只有对这些因素进行全面分析和有效控制，才能有效应对地面沉降问题。

在下文中，我们将进一步讨论如何有效监测和控制地面沉降。

2.2 地下水位变化地下水位变化是导致地铁盾构施工中地面沉降的重要原因之一。

浅析地铁隧道结构的沉降原因

浅析地铁隧道结构的沉降原因摘要：地铁隧道发生的过量不均匀纵向沉降对隧道结构内力、变形、接头防水、以及隧道正常运营的影响已不容忽视。

因此研究地铁盾构隧道的纵向结构性能和变形性态，是非常必要而且迫切的。

本文分析了地铁隧道沉降的影响因素和作用机理。

关键词：地铁隧道；沉降；原因分析1 原因分析1.1 下卧土层的不均匀性下卧土层的不均匀性是隧道产生纵向不均匀变形的基本原因。

实际工程中，沿隧道纵向分布的各土层性质不同而且分层情况、土层过渡情况、隧道埋深也随时在变化。

由于土性不同而决定的土层的扰动、回弹量、固结和次固结沉降量、沉降速率、沉降达到稳定时间等都有不同程度的差别，导致隧道发生不均匀沉降。

一般情况下，隧道下卧土层类别变化处正是隧道发生较大不均匀沉降的地方。

上海打浦路越江隧道在长期使用的16年中，下卧土层为接近砂性土的隧道段，沉降增量只有40-50mm；而下卧土层为松软的淤泥质粉质粘土的隧道段，其沉降增量大于100mm；两者相差接近一倍。

1.2 隧道上方地面承受较大荷载上方地面承受较大荷载也将导致隧道产生较大沉降。

特别是当加载面积较大、压缩土层较厚时，在附加应力的作用下，隧道沉降量会大幅增加。

由于隧道下部土体的反力总小于未修建隧道前此处土的自重应力，隧道下卧土层压缩模量比修建隧道以前有所降低，而且受施工扰动的隧道下卧土层的长期次固结在地面加载时依然在继续。

地铁隧道一般都要穿越城市闹市区，市中心建筑密度大，高楼林立。

这样大面积的建筑物尤其是高层建筑沿地铁隧道沿线排列，其建筑载荷产生的附加应力对地层沉降的影响是相当大的。

1.3 地铁隧道邻近周边的施工影响1.3.1 地铁临近的建筑载荷地铁隧道一般都要穿越城市闹市区，市中心建筑密度大，高楼林立。

这样大面积的建筑物尤其是高层建筑沿地铁隧道沿线排列，其建筑载荷产生的附加应力对地层沉降的影响是相当大的。

而且地铁隧道下部土层的性质和压缩土层的厚度也在变化，不同性质、厚度的土层对附加应力的固结作用的反应有很大的差异，从而导致隧道产生纵向不均匀沉降。

地铁隧道盾构法施工中的地面沉降问题及处治措施

地铁隧道盾构法施工中的地面沉降问题及处治措施摘要：近年来，我国的地铁隧道工程建设越来越多，地铁隧道建设环境错综复杂，在应用盾构法期间易发生地面沉降问题，阻碍正常施工，甚至诱发安全事故。

文章首先探讨盾构法施工阶段发生地面沉降的主要成因，提出适应的处治措施。

关键词：地铁隧道；盾构法；地面沉降引言地铁交通当前已经成为了各大城市中非常重要的交通工具，随着地铁交通的发展，地铁工程也在不断的增加，在地铁隧道施工中盾构技术的先进性和安全性使得其应用的范围越来越广泛。

地铁的修建一般都是在城市的中心，地下的管线以及地面的建筑都比较多，在隧道的开挖中势必会影响到地层稳定，造成地表的沉降。

盾构施工中引起的地面沉降情况会更加严重，甚至直接威胁到地面上的建筑结构安全。

1盾构法引起的地面沉降原理在地铁隧道盾构施工过程中，会在一定程度上影响施工现场周围土层的稳定性，进而导致地面沉降发生，尤其在一些软土地铁隧道施工中地面沉降时有发生（图1）。

图1地面横向沉降槽示意1.1地面沉降的发展过程其中，在地铁隧道施工过程中，盾构施工技术在施工中的运用会引发地面沉降，其施工沉降可以划分为以下5个主要阶段（表1）。

表1盾构施工地表沉降形成原因1.2隧道开挖使得地层损失在地铁隧道盾构施工中，我们要兼顾多个方面的影响因素，盾构施工包含了多个操作环节，在对地层进行开挖的过程中，受外部作用力的影响，隧道外层的物质会随着内部向心力涌入到隧道中，彼此相互挤压移动，对地层的稳定性影响较大。

隧道开挖后，地表土体结构会发生改变，特别是在使用盾构法施工中，对应力的把控是比较严格的，如果应力波动幅度过大，那么随着地层的移动和土体的缺失，地层就会呈现一个不稳定波动，出现较多的土体隆起。

土体被挤入盾尾的空隙中，隧道向外扩充，如果压降量没有达到预期的标准，就会使得压浆压力出现范围性波动，导致盾尾坑道土体失衡，尤其是在水体含量不稳的地层，更容易出现地面大幅度波动沉降问题。

软土地层盾构隧道纵向沉降研究进展

ｍｅｔｎｅａｔｎｍｏｅｎ，ｉｔｒｃｉｄｌｏ
ＦｒｔｕｈｒＳｄｒｓＢｉｎＲＣｎｔｃｏｄｎｔ — ｉ－ｔｏ ’ ａｄｅｓａｓｅｉｇＭＴｏｓｒｔｎＡｍｉｉｒｊｕｉｓａｔｎＣｒｏａｉｎ００７Ｂｉｎ，ｈａｉｏｐｒｔ，１０３，ｅｉｇＣｉｏｏｊｎ
ｉｄａｅｉｒｄｃｄｕｈａｈｇｔｉａｈｏｅｉｌａｓｓｆｌｒｔｏｕｅ，ｓｃＳｔｅｌｎｉｄｎｌｔｅｒｔａｎｙｉｅｎｏｕｃａｌｍｏｅｆｓｉｌｕｎ１ｈｔｒｃｏｎｙｉｍｏｅｂｔｅｄｌｈｅｄｔｎｅ．ｔｉｅａｆｎａａｓｄｌｅｗｅｎ０ｅｎｉｌｓ
维普资讯
软土地层盾构隧道纵向沉降研究 Nhomakorabea展＊
徐凌黄宏伟２罗富荣
（．市轨道交通建设管理有限公司，００７北京；．１北京１０３，２同济大学地下建筑与工程系，００２上海∥第一作者，士）２０９，博
摘
要
概述了软土地层盾构隧道纵向沉降引发的各种问
Ｕ４１．５２中图分类号
ＲｅｅｒｈｏｏｇｔｄｎｌＳｔｌｎｆＳｉｌｎｅｎＳｆｓａｃｎＬｎｉｉａｅｔｍｅｔｏｈｅｄＴｕｎｌｉｏｔｕｅＧｒｕｄｏｎ
ＸｕＬｉｇｎ，Ｈｕｎｎｗｅ，ＬｏＦｒｎａｇＨｏｇｉｕｕｏｇ
构共同作用的解析模型等。在介绍目前研究不足的基础上，

地铁盾构隧道结构地震响应数值分析_李钊

摘要近年来，国内外几次强烈的地震，对地下结构造成不同程度的影响。

包括地铁盾构隧道在内的地下结构抗震性能问题，已引起人们的普遍关注。

随着对世界各地积累的大量震害资料分析工作的不断深入，人们也逐渐认识到：使用传统的静力和拟静力方法，分析地下结构的抗震问题具有较大的局限性；相比而言，使用计算机进行辅助计算和分析的动力有限元方法，对地下结构进行地震反应分析显示出了明显的技术优势。

本文以广东地区的地层条件为依托，利用通用商业有限元软件ADINA，对地铁盾构隧道结构的横向与纵向的地震响应问题，进行系统地分析和研究，具体包括：盾构隧道结构参数、地震波强度参数、激振形式参数、衬砌强度参数以及地层条件参数等因素，对地铁盾构隧道结构的地震响应产生的影响，以期为工程抗震设计提供参考和依据。

本文的主要工作概括如下：(1) 在前人工作的基础上，着重对地下结构物的地震响应特征、抗震分析方法两方面的专业文献，进行了较系统的归纳与分析，指出了本文研究工作的意义所在。

(2) 从土的动力本构、地层的动力响应、土和结构的动力相互作用和Newmark-β求解方法等关键内容入手，对土-结构动力分析有限元的理论及其实现方法，进行了阐述和分析，为本文地铁盾构隧道结构地震响应的数值分析奠定了基础。

(3) 系统地介绍了结构动力有限元分析的粘弹性人工边界的实质及其实现方式。

(4) 以位于单一地层盾构隧道与位于复合地层盾构隧道的赋存条件不同为主要影响因素，通过对盾构隧道横向地震双向激励进行动力有限元对比分析，得出了盾构隧道结构的水平向与竖向位移，都没有随地震波加速度衰减变弱，而是继续保持有一定周期的较稳定的震动模态；在双向地震波激励作用下，一个地震波作用持时内，盾构隧道结构的竖向振动频率高于水平向振动频率；位于单一土层隧道主体结构的振动频率和最大位移差都低于隧道主体结构位于复合土层。

(5) 建立了盾构隧道与周围土层的三维有限元模型，分析不同条件下盾构隧道的地震响应，得出了在整体上，隧道地震响应位移普遍在2-3cm以下，相比较于地上结构，地下结构在地震作用下的变形相对较小；在软弱地层、或地层条件变化、或赋层复杂的情况下，隧道衬砌结构可能产生异常的动应力集中，不同力学性能地层分界面上的应力计算结果比单一土层中的计算结构提高了10%~13%。

软土盾构法隧道长期纵向沉降变形研究

施１二，基坑开挖引起围护的侧向位移和坑内隆起使坑外地层沉降，导致隧道也随之沉降，甚至隧道发生挠曲变形。如果对隧道上方进行卸载会引起隧道结构』二浮，如不采取有效措施会导致隧道结构开裂
发生渗漏，甚至造成结构破坏。２．４车辆的震动荷载
第５期（总第１６９期）
２０１３年１０月
中圄彳ｚ程
ＣＨＩＮＡＭＵＮＩＣＩＰＡＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ
Ｎｏ．５（ＳｅｒｉａｌＮｏ．１６９）
０ｃｔ．２０１３
ＤＯ］：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００４－４６５５．２０１３．０５．０３１
系、圆隧道与竖井的差异沉降等进行了分析。研究显示，隧道的长期纵向变形受隧道周围水文地质条件、外部荷载、
隧道自身的结构特点、隧道的渗漏水状态等条件的影响，总体上需要较长时间才能趋于稳定，且对周边环境变化
的反应较为敏感。关键词：盾构隧道：纵向沉降；沉降：渗漏
软土盾构法隧道长期纵向沉降变形研究
王莉
（上海黄浦江越江设施投资建设发展有限公司，上海２０００２０）
摘要：对影响软土盾构法隧道长期纵向沉降的主要因素进行了研究，并以已运营近４０ａ的上海打浦路隧道圆隧道纵向沉降变形长期观测结果，对该隧道的纵向长期变形形态、纵向差异变形曲率、隧道纵向变形与隧道渗漏的关

盾构隧道纵向变形性态研究分析

２０第３期０２年
黄宏伟等：构隧道纵向变形性态研究分析盾
２５４
２１施工期间对隧道纵向变形的影响．
（）壳对周围土体的摩擦和剪切造成隧道周４盾
围土层的扰动。（）构挤压推进对土体的扰动。５盾
速、时、全、载能力大、环境影响小的特点准安运对
以及隧道对相邻构筑物的影响等方面。而对于隧
道结构纵向变形及纵向变形对隧道结构的影响等方面的研究却相对偏少。近年随着地铁和市政工
・
收稿日期＂０２０．４２０．２１
作者简介：宏伟（９６）男，黄１６－，山西人，士，授，士生导师，要从事地下工程、土工程教学研究工作。博教博主岩
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围环境变化引起的，有隧道营运产生的等等各种也因素。每一阶段的主要影响因素又有所不同。隧道衬砌环入土后的沉降发展过程，其发生按
建轨道交通达四十余公里。我国沿海城市地铁线路通常需要穿越闹市区且地质情况大多为软弱土层，因此盾构法隧道已成为城市环境下地铁隧道
（）卧土层超孔隙水压力消散而引起的固结２下
沉降；（）卧土层骨架长期压缩变形的次固结沉降３下通常，隧道要在盾构推进完毕后半年至一年后开始使用。因此，一般在施工阶段已大体完成了初始沉降和固结沉降，而在长期使用阶段则缓慢地进行次固结沉降。

盾构法隧道施工地表沉降变形模拟分析

作者简介：源（９４）男，徽青阳人，洪１７～，安高级工程师。
２１０２年第４期
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盾构法隧道施工地表沉降变形模拟分析０
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距盾构中心水平距离，ｍ
４结论
本文主要针对某地铁线隧道的盾构施工进行了数值模拟，究了地铁施工过程中地表沉降变形的规律研
及其影响因素，主要结论如下：
１随着盾构掘进的推进，表沉降影响范围扩）地
～
３．且覆土薄的洞身地层较软弱，土厚的洞身３０ｍ，覆
地层较硬。
图１隧道计算模型
２盾构施工模拟模型２１模拟程序简介．
针对该工程典型地质情况，为控制盾构掘进速度，
３１地表沉降变形分析．
铁
道
建
筑
６５
２１０２年第４期
ＲａｌｙＥｎｉｅｉｇｉｗａｇｎ（０２０－０５０１０ —９５２１）４０６ — ３
盾构法隧道施工地表沉降变形模拟分析
洪源
（中铁四局集团有限公司，徽合肥安２０２）３０３
构的安全成为隧道盾构施工的核心问题。本文采用ＦＡ３ＬＣＤ程序，深圳某地铁线隧道盾构施工进行模对

深圳地铁盾构隧道邻近桩基施工沉降分析

深圳地铁盾构隧道邻近桩基施工沉降分析摘要针对深圳地铁新建隧道邻近桩基施工,进行了实测数据分析。

结果表明:土仓压力与推进速度是引起刀盘前方地层隆起的主要因素。

在盾构通过以及管片脱离盾尾时,地层存在着明显的下沉阶段,通过同步注浆可以控制地面的进一步下沉。

而盾构下穿桥墩过程中对桩基的影响不如土体明显,与土体相比,在盾构通过桩基后没有明显的下沉现象,由于地质条件的差异及盾构掘进参数的变化,桩基纵向沉降曲线表现为无规则变化。

关键词地铁盾构隧道邻近桩基土仓压力同步注浆沉降0 前言在城市地铁建设中,盾构法施工技术以其施工速度快、机械化程度高、对周围环境影响小等优势近年来得到越来越广泛的应用。

但是由于地质条件和施工工艺的限制,盾构推进过程对周围土体的扰动仍是不可避免的[1]。

采用盾构法修建隧道时,由于隧道周围地层应力状态的不断变化,使得地层损失必然发生,周围建筑、桩基、地下管线会发生位移,进而可能产生破坏,因此如何把对周边环境的影响减少到最低限度,是地下结构物在近距离条件下施工的核心问题,不容忽视[2]。

本文基于深圳地铁五号线洪-兴区间盾构邻近桩基施工,对地面与桩基沉降做初步分析。

1 工程概况本区段为隧道右线,盾构由大里程向小里程方向掘进,下穿广深高速立交桥范围为DK7+164m~DK7+134 m。

广深高速立交桥位于创业二路与广深高速公路交叉处,该桥为双墩三跨桥,中跨16 m,两边跨16.02 m,桥墩采用6根Φ1200钻孔灌注桩基础,纵向桩间距6 m,单桩承受荷载1000 kN左右,桥下路面高程10.215,桥台下桩基底高程为-16.247 m,桥墩下桩基底高程为-10.247 m。

盾构线路基本沿道路中线下穿广深立交桥,隧道埋深8.5m,沿盾构推进方向,隧道左侧外轮廓距离桩边缘约5.3m,隧道右侧外轮廓距离桩边缘约4.4m。

2 地质条件根据洪-兴区间岩土工程勘察报告描述,本区段范围内上层覆约2 m素填土,向下依次为上覆第四系全新统人工堆积层Qml4(由素填土、粉质黏土组成),冲洪积层Qal+pl4(由粉质粘土、砾砂组成)、下伏燕山期花岗岩γ35(由全风化和中风化花岗岩组成)。

地铁盾构法施工地面沉降控制管理研究

地铁盾构法施工地面沉降控制管理研究摘要：本文分别从盾构施工地面沉降监测的内容、监测方法、沉降监测数据处理方法以及沉降规律研究几个方面探讨了盾构法施工隧道工程地面沉降控制技术，并以天津市区至滨海新区快速轨道交通工程中山门区间为例，分别从以上几个方面进行了研究，在横向沉降规律上对peck公式的两个重要参数v和k进行了修正（v从0.5%～2.0%改为1.0%～1.5%，k有0.4～0.6改为0.5～0.6），确定了纵向沉降指数曲线函数的参数范围（A -15～-20mm，B 0.03～0.09，S0 -3mm～7mm,x0 0～5m）,这些丰富盾构法施工地面沉降控制技术研究。

关键词：盾构施工，地面沉降控制管理引言盾构法施工隧道在国外已有180余年的历史，十九世纪末、二○世纪初，欧洲大陆便开始广泛采用了盾构法隧道施工技术，我国在第一个五年计划期间在东北阜新煤矿用直径2.6m的盾构进行了疏水巷道的施工[1]。

盾构法施工隧道在天津地铁一号线建设中首次应用，尽管积累了一些地面沉降控制和环境保护的经验。

但是在市区繁华地段进行盾构施工，掘进中对周边施工影响范围内的建（构）筑物、地下管线、地面道路、桩基础等各种设施的沉降控制及环境保护还是有着较大难度。

1工程地质概况根据勘察结果，本区段隧道洞身主要位于第一陆相层④及第一海相层⑤中，其中CK6+820～CK7+440区段洞身主要位于⑤2、⑤3、⑤4中，基底位于⑤3、⑤4地层，下卧层为⑤5软弱下卧层。

在CK7+440～CK7+600区段，洞身主要位于④、⑤2及⑤3中，基底位于⑤2、⑤3、⑤4层中。

④5及⑤2、⑤4为弱透水层。

该区段4.0～15.0m以上地层多呈流塑～软塑状态，粉质粘土及粉土属于中～高压缩性土，围岩稳定性差，结构松散，基底稳定性差，洞身易发生过大变形。

盾构主要穿越地层为粉质粘土、粉土。

线路的其他参数见表12盾构施工地面沉降监测的内容2.1 沉降监测的内容其中土体变形、土压力、土体沉降、地表沉降及空隙水压力，盾构开挖面土压、出土量、注浆量及推力，盾构姿态，建筑物沉降、裂缝、倾斜，隧道衬砌土压力、变形及应力等方面都是盾构施工监测的内容。

地铁盾构施工中地面沉降原因分析及应对何柳

地铁盾构施工中地面沉降原因分析及应对何柳发表时间：2019-03-16T12:28:07.860Z 来源：《建筑细部》2018年第17期作者：何柳[导读] 随着城市交通建设的迅速发展，盾构施工法在地铁施工领域得到了广泛的应用，地铁施工引发的地面沉降问题逐渐受到了人们的重视。

因此，探讨地铁盾构施工中地面沉降原因分析及应对具有重要的作用。

本文首先对地铁隧道施工的沉降现象进行了概述，详细探讨了地铁盾构施工中地面沉降原因分析及应对措施，旨在促进地铁的发展。

何柳中国水利水电第十四工程局有限公司云南昆明 650041摘要：随着城市交通建设的迅速发展，盾构施工法在地铁施工领域得到了广泛的应用，地铁施工引发的地面沉降问题逐渐受到了人们的重视。

因此，探讨地铁盾构施工中地面沉降原因分析及应对具有重要的作用。

本文首先对地铁隧道施工的沉降现象进行了概述，详细探讨了地铁盾构施工中地面沉降原因分析及应对措施，旨在促进地铁的发展。

关键词：地铁盾构施工；地面沉降原因；应对盾构法具有不影响地面交通、对周围建（构）筑物影响小、适应复杂地质条件、施工速度快等众多优点而在地铁工程建设中广泛应用。

但盾构法隧道工程是在岩土体内部进行的，无论其埋深大小，开挖施工都不可避免地会对周围土层产生扰动，从而引起地面沉降（或隆起），危机邻近建筑物或地下管道等设施的安全。

因此，施工能产生多大的沉降或隆起，会不会影响相邻建筑物的安全，是地铁隧道盾构施工中最关键的问题1 地铁隧道施工的沉降现象盾构施工过程中，地表沉降具有横向和纵向两种表现形式。

纵向的地表沉降又可分为先行沉降、开挖前沉降、盾尾沉降、盾尾空隙沉降以及后续沉降等。

引起地面沉降的原因是多样化的，包括盾构施工掘进造成地面损失引发的沉降；盾构施工引起地下水流失造成的地下水位降低，引发了地层的固结沉降。

盾构施工中存在的地质资料与建筑物基础资料与实际状况不符，造成施工措施不当引发建筑物开裂。

盾构衬砌结构的变形以及地层原始应力的改变等。

地铁隧道盾构法施工中的地面沉降问题分析王波

地铁隧道盾构法施工中的地面沉降问题分析王波发布时间：2021-06-16T11:22:55.483Z 来源：《建筑科技》2021年4月上作者：王波[导读] 随着地铁工程规模的不断扩大，也更加突出了其施工过程中存在的地面沉降问题。

盾构法是地铁隧道施工中常用的一项施工技术，但受到地层的影响，常常会出现地面沉降的问题，难以保证地铁隧道施工的顺利进行以及施工质量。

为有效解决这一问题，本文重点对地铁隧道盾构施工中的地面沉降问题进行分析，具体分析了地面沉降的原理及影响因素，并在此基础上结合工程实例提出一些处治措施，以供参考。

广东华隧建设集团股份有限公司王波 510000摘要：随着地铁工程规模的不断扩大，也更加突出了其施工过程中存在的地面沉降问题。

盾构法是地铁隧道施工中常用的一项施工技术，但受到地层的影响，常常会出现地面沉降的问题，难以保证地铁隧道施工的顺利进行以及施工质量。

关键词：地铁隧道；盾构施工；地面沉降；成因；处治措施引言随着我国城市化进程的加快，地铁也成为了城市中一重要的交通工具。

现如今许多科学施工技术也在地铁工程建设中广泛应用，其中盾构法便是地铁隧道施工中较常用的一项施工技术，对保障地铁隧道施工质量及施工安全有重要作用。

但由于地铁工程一般是建设在城市中心及人流量较大的地段，加之主要为地下作业方式，因此在地铁隧道盾构施工过程中，容易受到地下管线及地面建筑的影响，降低地面的稳定性，进而引发地面沉降问题。

地面沉降问题的出现，不仅会严重影响地铁隧道施工的质量及安全，也会对施工周围的建筑物及路面等造成破坏。

因此，对地铁隧道盾构施工中的地面沉降问题分析尤其重要且必要。

1、地面沉降问题发生的原理及影响因素1.1原理在地铁隧道盾构施工中，引起地面沉降问题发生的原理主要体现在两个方面：一是隧道开挖破坏了地层的稳定性。

上海地铁盾构隧道纵向变形分析

上海地铁盾构隧道纵向变形分析【摘【摘要】隧道若发生纵向变形将严重影响到隧道结构的安全。

分析探讨了纵向变形的发生、变化情况以及隧道结构和防水体系所允许的纵向变形控制值。

及隧道结构和防水体系所允许的纵向变形控制值。

结合工程实践结合工程实践,对隧道发生的典型沉降曲线规律进行了深入的分析,其结论对有效控制隧道纵向变形具有指导意义。

【关键词】隧道;通缝拼装;纵向变形;环缝;错台;防水;失效失效至2020年,上海将建成轨道交通运营线路达到20条、线路长度超过870 km 以及540余座车站的网络规模。

这其中,以盾构隧道结构为主的地下线路几乎占到一半。

控制隧道纵向变形是确保隧道结构安全的重要因素之一。

在研究隧道纵向变形时,我们首先要关注这种变形是以何种方式发生、又是如何发展变化以及隧道变形控制值是多少等问题,本文对这些问题进行了分析探讨。

本文对这些问题进行了分析探讨。

1、盾构隧道结构和构造设计、盾构隧道结构和构造设计盾构法隧道是由预制管片通过压紧装配连接而成的。

盾构法隧道是由预制管片通过压紧装配连接而成的。

与采用其它施工方法建成的隧道相比与采用其它施工方法建成的隧道相比,盾构隧道明显的特点就是存在大量的接缝。

1 km 长的单圆地铁盾构隧道需要五~六千块管片拼装而成,接缝总长度约是隧道长度的20余倍。

因此,盾构隧道的多缝特点已成为隧道发生渗漏水最直接或潜在的因素之一(见图1)。

在盾构拼装结构中,接缝有通缝和错缝之分,现以单圆通缝盾构隧道为例进行隧道纵向变形分析。

1. 1 盾构隧道结构与构造设计盾构隧道结构与构造设计1. 1. 1 管片厚度、分块及宽度管片厚度、分块及宽度单圆通缝隧道管片厚度350mm,管片为C55高强混凝土,抗渗等级为1 MPa 。

一环隧道由6块管片拼装而成(一块封顶块F 、两块邻接块L 、两块标准块B 和一块拱底块D),圆心角分别对应16°、4×4×65°65°和84°(见图2a)。

武汉地铁某盾构隧道沉降分析

轨道交通与地下工程S!Track Traffic&Underground Engineering 武汉地铁某盾构隧道沉降分析颜敬（上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司，上海200433）摘要：根据武汉长江一级阶地二元地质构造与地下水分布特点，深入分析了某软土地铁盾构隧道沉降的诱发原因、发展过程、沉降形态与收敛趋势；归纳了沉降产生的次生灾害；提出了尚待研究的2个关键技术问题：降水影响范围的理论估计，隧道沉降稳定的经验判据。

该研究结果可为类似盾构隧道运营维护提供参考。

关键词：盾构隧道；一级阶地；工程降水；沉降病害中图分类号：U455.43文献标志码：B文章编号:1009-7767（2019）01-0061-06Settlement Analysis of a Shield Tunnel in Wuhan MetroYan Jing武汉市地处江汉冲积平原，长江干流及其最大的支流汉江穿城而过，第四纪堆积层在长期水力剥蚀及水流分选作用下形成了典型的二元沉积结构且地层中的地下水与外江水保持密切的水力联系。

这种特有的地质条件使该区域地铁盾构隧道在外部建设活动扰动下，表现出了特有的沉降规律。

笔者以该市某区间盾构隧道为例，依据工程地质与水文地质特点，揭示其沉降产生的外部诱因及表现特点，总结沉降所带来的次生灾害，提出尚待研究的有关技术问题，最后简单介绍微扰动注浆治理沉降的初步方案。

1武汉长江一级阶地工程地质特点受穿城而过的河道影响，武汉长江一级阶地第四纪覆盖层沉积物从上往下，粒径由细变粗，即：上部为细粒黏性土，下部为粗粒砂性土，两者间夹存一定厚度的粉质黏土、粉土、粉砂交互层（俗称“过渡层”）IT,且交互层及砂砾卵石层中分布的承压水与外江水保持密切的水力联系，形成典型的二元地层结构（见表l）o表1武汉长江一级阶地二元地层结构地层地下水类型成因工程性质杂填土、素填土人工成分复杂且不均匀，结构松散〜稍密黏土、淤泥及淤泥质土上层滞水、孔隙潜水河漫滩相颗粒细小，呈水平层理，流〜可塑状，含水率高，孔隙比大，承载力低，压缩性高，透水性弱粉质黏土、粉土、粉砂交互层微承压水过渡相粉质黏土呈软〜可塑状，粉土粉砂自上而下呈稍〜中密状，有明显的各向异性，水平渗透性较好，易压缩变形粉细砂、细砂、中粗砂承压水河床相渗透性强，呈饱和、中密和密实状态，承载力高砾石、卵石渗透性强，呈饱和、密实状态，承载力高基岩裂隙水河床相主要为泥质粉砂岩、泥岩、砂砾岩等2隧道沉降事故概况武汉地铁3号线一期工程后湖大道站一市民之家站区间隧道沿建设大道及其延长线布置，途中下穿黄孝河明渠，隧道全长1353m,采用盾构法施工（隧道平面图见图1）,隧道外径6.0m,由6片厚0.3m通用管片错缝拼装而成，成型隧道内径5.4m。

盾构隧道引起的地表沉降分析

盾构隧道引起的地表沉降分析摘要：随着城市地下空间的逐步拓展，盾构法成为城市地下铁路修建的主要工法。

本文对盾构隧道施工引起的地表沉降的影响因素进行了详细的分析。

主要分析了地表沉降受盾构隧道施工的影响因素分析，归纳总结了地表变形的影响因素，为正确选择施技术，制定完善施工安全措施提供依据，确保施工地区重要设施的安全。

同时结合某地铁盾构隧道掘进工程实践进行分析，提出地表沉降的历时阶段，并结合工程实例对盾构施工不同阶段、现场监测和数据分析进行讨论，得出了有益的结论。

关键词：盾构隧道地表沉降影响因素1引言由于盾构法具有高度的机械化、自动化，不影响地面交通，对周围建(构)筑物影响较小，适应软弱地质条件，施工速度快等优点，在城市地铁工程中得到广泛应用。

目前已经成为国内外城市地铁隧道的主要施工方法。

在建的上海、北京，广州、南京、天津地铁中都大量的采用盾构法。

但由于盾构的推进引起地层扰动，破坏原始土体的水压平衡，往往引发一系列环境病害。

国内外实践表明，盾构施工或多或少都会扰动地层引起地层移动而导致不同程度的环境影响，即使采用当前先进的盾构技术，也难以完全防止地表隆陷以及地层水平位移的发生。

尤其是在城市修建地铁，由于其埋深较浅，地表建筑及地下设施较多，修建地铁时对周围环境的影响更大。

地层沉降可能导致地表建筑物倾斜，甚至开裂、倒塌，地下管线被破坏；地层水平位移可引起地下桩基偏移及管线与通道错位等，进而导致桩基承载力下降并影响管线与通道的正常使用，甚至毁坏。

但地表沉降对环境的影响是主要矛盾。

因此，必须研究盾构隧道施工时引起地层移动、造成地面沉降的机理及影响因素，对地面沉降量进行预测，正确估计可能发生的地面变形，以选择最佳的施工技术，制定一套完善的措施以确保施工地区楼房、建筑物与地下管线等重要设施的安全。

伴随着盾构施工方法的逐步完善，众多学者专家对盾构法施工引起的地表沉降和控制地表沉降的措施等方面进行了大量的研究。

本文以某地铁盾构隧道的地面沉降观测为基础，详细分析了开挖过程中和完成后的沉降规律，这对评价开挖对地面建筑及地下管线的影响有一定的指导意义。