引水隧道下穿铁路线路基沉降的数值分析_郑明新

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隧道基础沉降观测研究

隧道基础沉降观测研究作者：何兰英来源：《城市建设理论研究》2013年第06期摘要：隧道的纵向沉降及其不均匀性，将会引起隧道结构的附加内力、变形，对接头防水构成威胁。

隧道的长期沉降监测数据可以反映纵向沉降在长期运营中的发展情况，沉降分析结果是隧道安全性和运营时间评估的基础资料，有利于发现隧道内部结构变形或外部地层变化可能存在的隐患，从而及时采取有效工程防治措施，避免灾难性事故的发生。

关键词：隧道工程；基础沉降；沉降观测Abstract: the tunnel longitudinal settlement and its irregularity, will cause the tunnel structure of the additional internal force and deformation of joint waterproof pose a threat. Tunnel long-term settlement monitoring data can reflect the vertical settlement in long-term operation of the development situation, settlement analysis result is tunnel safety and operation time to evaluate the basic information, which is beneficial to find inside the tunnel structure deformation or external formation change possible hidden danger in time, so as to take effective prevention and control of engineering measures, avoid catastrophic accidents.Keywords: tunnel engineering; Foundation settlement; Settlement observation.中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）高速运行的列车车辆对于隧道路面的平顺程度要求极高，就地铁或者铁路隧道而言，轨道诚泰中心的高程偏差均应小于5mm。

浅析隧道施工引起的地表沉降及变形测量

有重大的意义。
直接目观测水杯读取液面刻度值，精度较低（士１ｍｍ）。该方法用于室内试验观测比较容易，用于实际工程观测时，由于现场条件复
杂、天气变化异常、实际操作比较困难，一般较少使用。
２．３沉降板
沉降板一般用于观测软土地基总沉降。测试地基面在不同处理
措施、不同荷载条件下地基面的沉降分布。沉降板作为沉降动态观
１Ｊｌ构掘进弓Ｉ起地衰沉降及变形产生的原因其原因不同的人看法不一样，虽然不同学者基于各自的出发点提出了不同的盾构施工引起地表沉降及变形的机理，但是不可否认的一点就是土体位移源于开挖引起的扰动及由此产生的地层损失和扰动土的重新固结。①地层损失。所谓地层损失是盾构施工中实际开挖土体体积和理论计算的排土体积之差。地层损失率以地层损失体积占盾构理论排土体积的百分比来表示。地层损失一般包括盾构开挖面的地层损失、盾构纠偏产生的地层损失、盾构沿曲线推进时产生的地层损失以及盾壳外径和管片直径之间空隙弓ｌ起的地层损失。引起地层损失的施工及其他主要因素有：盾构掘进时，开挖面土体受到的水平支护应力小于原始侧向应力，则开挖面土体向盾构内移动，引起地层损失而导致盾构上方地面沉降及变形；当盾构推进时如作用在正面土体的推应力大于原始侧向应力，则正面土体向上向前移动，引起地层损失（欠挖）而导致盾构前上方土体隆起。② 在盾构暂停推进时，由于盾构推进千斤顶漏油回缩，可能引起盾构后退，使开挖面土体塌落或松动，造成地层损失。⑧ 由于向盾尾后面、隧道外围建筑空隙中压浆不及时、压浆量不足或压力不适当，使盾尾后坑道周边土体失去原始三向平衡状态，而向盾尾空隙中移动，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

铁路隧道地表沉降监测及数据分析

铁路隧道地表沉降监测及数据分析作者：梁文旭李建来源：《城市建设理论研究》2014年第04期[摘要]：隧道监控量测在整个铁路隧道施工具有重要作用。

文章以新歌乐山隧道地表沉降监测项目为例，阐述了测桩点的布设、现场监测方法、数据获取与处理，并对数据做出合理判断分析和有益探讨，对实际生产工作具有一定指导意义。

[关键词]：铁路隧道施工监控量测地表沉降数据分析中图分类号：U25 文献标识码：A0引言隧道监控量测贯穿于整个隧道施工过程中，是一项非常重要的工作。

监测的目的主要包括：保证施工安全；预测施工引起的地表变形；验证支护结构设计，指导施工；总结工程经验，提高设计、施工技术水平。

隧道地表沉降是隧道工程应进行的日常监控量测的必测项目。

本文以新歌乐山隧道地表沉降为例，阐述了监测项目现场操作具体过程、数据获取及处理方法。

1新歌乐山隧道工程概况新歌乐山隧道属新建兰渝铁路引入重庆枢纽工程，位于既有渝怀线歌乐山隧道左侧约25～50m，设计时速120km/h。

隧道进口里程K1106+280，出口里程K1108+547，全长2267m。

隧道进出口为浅埋段，洞顶覆盖层仅4～8m，出口洞顶及周边有大量民房，且下穿公路，出口段约300m采用非爆破法开挖。

不良地质有岩溶、煤窑采空区、富水软弱围岩，特殊岩土为盐溶角砾岩及石膏。

施工难度极大，安全风险高，为极高风险隧道，如图1所示。

图1 新歌乐山隧道现场图图2新歌乐山隧道地表下沉测点布设示意图2. 地表沉降隧道洞口浅埋层覆盖薄，堆积松散、自身稳定性差。

在施工过程中易受自重、雨水和施工爆破的影响，极易发生坍塌，沉降等大变形事故，威胁隧道的整体稳定。

隧道开挖后，洞口浅埋段地层中的应力扰动区延伸至地表，围岩力学形态的变化在很大程度上反映于地表沉降，且地表沉降可以反映隧道开挖过程中围岩变形的全过程。

因此，必须对地表沉降情况进行严格的监测和控制，保证施工安全。

3. 监控量测方案设计监控量测贯穿在整个施工过程中，必须在隧道施工做好方案设计，在施工开始后根据现场情况做出细微调整。

隧道线下工程沉降观测工作报告

DK262+619断面
观测日期
沉降观测记录表
DK267+470
高程（m）
下沉量（mm）
累计下沉量（mm）
2009/3/5（施工单位测）
65.45
0
2009/6/4（施工单位测）
65.44973
0.27
2010/7/17（监理抽测）
65.44972
0.28
监理实测总沉降量为0.28mm，后期沉降变形趋于稳定
DK262+025断面
观测日期
沉降观测记录表
DK262+356
高程（m）
下沉量（mm）
累计下沉量（mm）
2008/9/19（施工单位测）
40.9028
0
2008/12/19（施工单位测）
40.90256
0.24
2010/7/16（监理抽测）
40.90255
0.25
监理实测总沉降量为0.25mm，后期沉降变形趋于稳定；
DK261+923断面
观测日期
沉降观测记录表
DK261+703
高程（m）
下沉量（mm）
累计下沉量（mm）
2008/4/13（施工单位测）
37.7684
0
2008/7/13（施工单位测）
37.76819
0.21
2010/7/15（监理抽测）
37.76818
0.22
监理实测总沉降量为0.22mm，后期沉降变形趋于稳定；
隧道
观测桩
15
DK262+298.5
隧道
观测桩
16
DK262+312
隧道
观测桩

山西某高速公路隧道地表沉降的检测和数值分析

第42卷第 32期 •194 • 2 0 1 6 牟 1 1 月
S山HANX西I AR建CHITE筑CTURE
VNoovl..42 2N0o1.632
文章编号：1009-6825 (2016) 32-0194-02
山西某高速公路隧道地表沉降的检测和数值分析
崔红虎
(太原市市政公用工程质量监督站，山西太原 030002)
高速公路隧道具有断面的面积大、隧道的长度长的特征，且公路隧道一般所处的自然环境条件复杂多变，山西省属于黄土高原地区，整体地质比较松软，地质坚硬的地方相对较少，不良地质条件给隧道施工带来了很大的危险性和多变性，在施工过程中极易引起隧道上方岩石的崩塌和透水事故。由于天然岩石结构在自然演变的过程中存在孔洞和裂纹等缺陷，不仅体现在宏观上也体现在微观上，有些空洞和裂纹在外力作用下极有可能会产生应力集中和裂纹扩展，所以高速公路隧道在修建过程不可避免会产
的点提供了依据。
关键词:高速公路，隧道，地表沉降，现场检测，数值分析
中图分类号:11452.11
文献标识码:A
当今社会，随着我国综合国力的提升，中国作为全球第二大现场地表沉降的监测得到有关地表沉降的具体数据，为后续工程
经济体，交通运输成为中国经济建设中不可缺少的一环 ,势必也的设计与施工提供参考。
生大量的人工扰动，加之岩体结构的密实度很低，这些扰动和岩

盾构隧道施工引起铁路路基沉降槽宽度系数计算方法

基于peck公式逐步推导出单洞盾构隧道下穿铁路轨道路基沉降槽宽度系数的计算公式从而对peck公式进行修正并结合福州地铁一号线的监测数据进一步验证了修正后的peck公式的合理性和适用性
第１４卷第３期２０１６年６月
福建工程学院学报
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＦｕｊｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２—４３４８．２０１６．０３．００２
Ｖｏ１．１４Ｎｏ．３Ｊｕｎ．２Ｏ１６
盾构隧道施工引起铁路路基沉降槽宽度系数计算方法
王鸣涛，吴波，张鹏辉
（１．福建工程学院土木工程学院，福建福州３５０１１８；２．福建省土木工程新技术与信息化重点实验室，福建福州３５０１１８）
第３期
王鸣涛，等：盾构隧道施工引起铁路路基沉降槽宽度系数计算方法
２１３
沉降的经验公式中，Ｐｅｃｋ公式最简便，也应用最普遍。但由于Ｐｅｃｋ公式只是基于有限地区的实测数据提出的经验公式，其预测地表沉降的机理尚不明确，适用性与适用范围也需要进一步分析探讨；其次，以Ｐｅｃｋ法为代表的经验公式法并没有考虑地下建（构）筑物与土体的相互作用以及地表静动荷载的影响。Ｐｅｃｋ公式中的参数沉降槽宽度系数ｉ和地层损失率较难精确确定，对计算结果影响较大［９］，这两个参数与隧道埋深、

重载铁路泥岩路基沉降数值分析

动的关系，并对比了交通荷载与静荷载作用下路基
荷载，基于ＡＢＡＱＵＳ软件，将模拟出的列车荷载施加在路基路面上，得到路基沉降分布。通过分析，
对不同深度处以及列车不同行驶速度下路基土体沉降的变化情况进行研究。
同行驶速度下，沉降随着深度的增加逐渐减小；随着列车行驶速度的逐渐增大，路基土体沉降的均
值基本没有增大，但是变化幅值越来越大。
关键词：重载铁路；路基沉降；数值模拟；移动荷载
中图分类号：Ｕ２１３．１
文献标志码：Ａ
孝民等用有限元方法分析了单线、双线、四线列车荷载作用下，高路堤的标准基床本体内的竖向应力的传递规律及不同深度平面内的竖向应力分布情况，得到了相应的应力传递及分布规律。本文以内蒙古鄂尔多斯铁路工程为例，通过计
膜土工布＋０．０５ｍ中粗砂，基床底层填Ｂ组土（渗
・
ｌ２２・
邓永驰：重载铁路泥岩路基沉降数值分析
ＤＯＩ：１０．１３３７９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００３－８８２５．２０１４．Ｏ１．２７
重载铁路泥岩路基沉降数值分析
邓永驰
（中铁上海工程局市政工程有限公司，上海２００３１１）
文章编号：１００３— ８８２５（２０１４）０ｌ一１２１ — ０４

隧道开挖引起的路面沉降预测及数值分析

本文以南水北调中线石京段古运河枢纽工程暗挖
段为工程背景，采用ＦＡＬＣ一Ｄ有限元软件模拟大跨３
水工隧洞施工过程，研究地表沉降变形规律，从而有针对性地采取措施控制，减少地表沉降对既有高速公
收稿日期：２００００９— ５－５
作者简介：贾晓云（９７一，女，山东菏泽人。讲师，博士研究１７）生，主要从事隧道衬砌安全度检算与围岩稳定性等方面的教学和科研工作。Ｅｍｉｊｘｏｕ＠ｔ．ｏ－ａ：ａｉｙｎｏｔｌｉａｍｍ。
图１地表沉降横向预测示意
贾晓云，等：隧道开挖引起的路面沉降预测及数值分析
・１９・０
．ｓｅｐ一）ｓ＝ｘ（
（）１
式中
为距隧道中心线的距离；Ｓ为距隧道中心线
为的地表沉降量；Ｓａｍ为隧道中心线处最大沉降量；ｘｉ为沉降槽宽度系数，其经验公式为
摘
要：采用Ｐｃｅｋ公式对南水北调中线下穿高速公路段暗涵施工所允许的地表沉降进行预测，
确定６ｍ为工程允许的地表沉降标准。提出了双中洞、多分部的暗挖施工方法，并用ＦＡ３５ｍＬＣ一Ｄ进行数值模拟。实测表明该法可将路面沉降控制在６ｌ以下，能够满足隧道施工安全和环境控制０ｎｍ
２暗涵隧洞地表沉降控制基准
降变形。因此，对大跨水工隧洞施工引起的地表沉降进行数值分析研究具有重要的理论和现实意义。Ｇａｂｕｓ１８）采用了二维和三维有限元法ｈｂｏｓｉ（９３模拟了在两条地下通道上方施工穿越隧道的力学影响，并与实测进行了对比。ＬｅＲｗ１９）采用ｅ和ｏｅ（９０三维有限单元法，分析参数选取对隧道开挖计算结果的影响，得出各项参数对开挖计算结果的影响规律。国内外研究表明，有限元法是研究隧道开挖问题的有

TBM地铁隧道开挖引发地表沉降数值分析

第17卷第4期中国水运 Vol.17 No.4 2017年 4月 China Water Transport April 2017收稿日期：2017-02-04作者简介：毛佳睿（1992-），女，河北唐山市人，硕士，贵州大学（国土资源部喀斯特环境与地质灾害重点实验室）学生，主要研究方向为地质工程。

李超（1990-），男，重庆大学，学生。

TBM 地铁隧道开挖引发地表沉降数值分析毛佳睿1，李超2（1.贵州大学喀斯特重点实验室，贵州贵阳 550025；2.重庆大学土木工程学院，重庆 400045）摘要：重庆轨道交通环线上桥站~凤鸣山站区间隧道采用两台单护盾TBM 区间隧道施工。

因隧道上覆密集的交通线路和既有建筑物，且穿越上软下硬的复合地层，在隧道开挖推进的过程中极有可能导致较大的地表沉降。

本文采用数值软件ADINA 建立该区段的精细有限元TBM 施工分析模型，通过对比隧道左右线施工竖向位移数据，发现地表沉降受控于地层硬度以及地面荷载；隧道左右线呈现出不同的沉降形态，且沉降量主要集中于右线隧道；左右线的沉降量都在可控范围内。

关键词：地铁区间隧道；单护盾TBM；数值分析；地表沉降；ADINA中图分类号：U453.61 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2017）04-0227-03一、引言随着中国城市化进程进一步加快，人口、产业越来越向城市集中，各大城市都存在地面交通繁忙、车辆拥堵等问题，而开挖隧道，合理开发利用地下空间是一种行之有效的解决方法。

目前，隧道挖掘方法按工序分为全断面法、分部开挖法；按使用的主要设备分为钻爆法、TBM（Tunnel Boring Machine）法、盾构法、机械铣挖法。

不同的组合会衍生出多样性的施工方法[1]。

然而任何一种施工方法都有其适用条件、相对优势以及局限性。

如今，TBM 隧道施工法作为一种适用于现代隧道及地下工程建设的重要施工方法，被广泛使用。

公路隧道工程的沉降监测分析

为１Ｏ０～２５０ｍ左右，汇入潘村水库。覆盖层为碎石土，厚１．５～３．０ｒｎ，表部有０．３一Ｏ．５ｍ的腐殖土。围岩有寒武系上统硅质岩，分布于桩号ＦＫ１＋７５０～ＦＫ２＋１５０；侵
拱顶下沉量测是必测项目，也是本次现场监测的重点，重点对ＩＶ～Ｖ类围岩进行监测，拱顶下沉量测断面布置
原则为：
ＦＫ１＋３４０～ＦＫ４＋５９５．１６８，长３２５５ｍ，设计路基宽８．５ｍ，
公路隧道工程的沉降监测分析
ＳｕｂｓｉｄｅｎｃｅＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇＡｎａｌｙｓｉｓｏｆ
ＨｉｇｈｗａｙＴｕｎｎｅｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
施建仁
浙江省工程物探勘察院杭州３１０００５
摘要：ｓ１３省道改线公路复建工程主要由３个隧道组成，为使隧道安全、快速掘进，隧道监测工作显得尤其重要。根据工程实际，对隧道拱顶下沉和隧道洞口沉降进行了监测。监测结果显示，各监测断面的围岩变形量均在规范允许值以内。该监测分析方法也可供类似工程参考。关键词：隧道工程拱顶下沉洞口沉降监测分析中图分类号：ＴＵ９４文献标识码：Ｂ文章编号：１００４ — １００１（２０１３）０９ — ０８４５ — ０２
拱项下沉量测断面布置情况见表１所示。测量时在距离实测点较远的地方设置一基准点，然后用水准仪自基；隹点向实测点进行测量，根据前后两次观测

隧道盾构穿堤过程的沉降监测与分析

隧道盾构穿堤过程的沉降监测与分析以某取排水工程为例，详细介绍了隧道盾构穿堤过程中对大堤沉降的监测方法，分析了大堤产生沉降的原因，并提出了一些控制大堤沉降量的措施。

标签：盾构；土体变形；沉降；监测前言引水隧道在水利水电工程中起着引流水源的重要作用，其应用十分广泛。

而在引水隧道施工中经常会涉及到隧道穿堤的过程，这个过程的施工质量直接关系着大堤能否安全正常运行。

用盾构法修建隧道的方法因其施工速度快、对环境影响小、清洁安全等优点成为软土隧道施工中一种非常重要的方法。

在隧道盾构穿堤的施工过程中，常因为对原状土的扰动和对原堤防结构的破坏而造成堤防本身的沉降。

1 工程概况本工程位于长江南京段南岸，共设两根内径为DN4200的盾构隧道取水管，1#盾构长度约为641.45m，2#盾构长度632.26m，将穿越长江大堤。

隧道主要在粉细砂、细砂土中穿越，土质较复杂，该土层在开挖过程中易产生流砂、失稳现象，将对长江堤防产生一定的影响。

隧道盾构以循泵站地下结构进水间前池作为工作井，向取水头方向推进，采用网格式泥水切削盾构机进行施工。

隧道施工结束后，拆除盾构机内部设备，盾构机壳体进行处理后留驻在主体结构。

衬砌管片纵向、横向均采用螺栓连接。

管片纵向和环向接缝防水均采用框形弹性密封垫为防水线。

2 土体变形分析在整个盾构过程中，地表变形呈先隆、再沉、后稳的变化状态。

因地表沉陷显著部分发生在施工短期内，且基本上为不排水条件下发生。

所以，施工期间的沉降控制是关键。

3 沉降监测3.1 监测方法为达到施工安全监测和动态信息化施工的目的，依据有关规范规程中对工程监测的有关要求及厂区取排水隧道盾构穿堤掘进施工特点、具体情况和相关工程的经验，在大堤上设置沉降观测点和沉降观测断面，并在堤身内部布置深层沉降观测点，以及时了解在盾构穿堤掘进施工过程中长江大堤的沉降变形情况。

3.1.1 表面沉降监测在长江大堤堤身共布设6个主要监测断面。

其中在左右取排水隧道中轴线各布置一条主要监测断面，在左右取排水隧道轴线两侧各布置两条监测断面，另在堤顶两侧各布置两个沉降监测点，以监测在取排水隧道盾构穿堤掘进施工对大堤的影响范围。

地铁开挖对地基沉降影响的数值分析

摘要:根据现场地质条件，以地基关键断面为研究对象建立相应的数值模型，应用自行开发RFPA2D程序就广州地铁二号线盾构开挖对新南方购物中心大楼稳定性影响问题进行了数值模拟研究·分析了隧道断面洞顶的沉降位移和建筑物地基的沉降位移，数值模拟结果再现了隧洞开挖引起的周围岩体的损伤破坏过程，得到了隧洞及地基周围岩土的应力变化图，塑性区破坏图，以及位移矢量图，预报了破碎带的未来发展趋势·数值计算结果与采用解析算法的结果进行了对比验证，结果与现场观测资料基本吻合·关键词:地铁开挖;地基沉降;数值模拟;建筑物稳定性;有限元法;塑性区;岩体损伤由于城市地铁开挖引起的相应的问题(比如说地基沉降、地表沉陷等)近年来在实际工程中显得尤为关注，特别是地铁开挖引起地基沉降的位移变化情况、应力分布状态以及隧洞的稳定性是设计者和施工单位所关心的·为了限制岩土体的变形破坏，必须选用适当的开挖方法和相应的加固措施·正确预测开挖后地铁周围岩土体的位移变化、应力矢量分布以及隧洞的变形破坏和破坏范围显得十分重要·但由于工程开挖问题涉及到的地质因素、工程因素复杂[1，2]，本文提出采用自行开发的RFPA2D数值模拟技术和工程分析法对隧洞盾构施工过程引起浅基础下土层的应力应变进行分析·工程实例以广州地铁盾构开挖对新南方购物中心大楼稳定性影响的分析为例·1 工程概况广州地铁二号线客村—鹭江站区间是盾构法的施工区间·该区间隧洞穿越六层的新南方购物中心时，有一排柱的基础位于开挖隧洞的侧上方，垂直距离是7.79~8.69m·按设计单位提供的地质资料、地铁断面宽度为10m，最高拱高为6m，平均埋深为11m，围岩主要为砂岩，具体地质及隧洞相关位置如图1所示，地层由上至下分布顺次为:杂填土(1)、粉质粘土(2)、硬塑，标贯击数N为16~36，强风化泥质砂岩(3)、中风化泥质砂岩(4)、微风化泥质砂岩(5)的层状分布·1.1 开挖方式地铁开挖方式采用盾构法，土压平衡式盾构机内径5.4m，衬砌砼管片厚0.3m，盾构外径6.14m，纵向长度约7.8m，依靠安装在已有足够强度管片的周圈上10多个千斤顶的水平推力掘进，最大水平总推力约31000kN·当盾构向前掘进时，会对地面、建筑物、桩基产生影响·在盾构机的后部，需对已安装好1.5m长的圆环混凝土管片进行注浆，此时，圆环管片与周围的岩土体存在15cm的间隙，在土体及基底荷载作用下，基础将产生沉降·2 数值模拟2.1 岩石破坏过程分析系统(RFPA2D)简介本文所用RFPA2D系统[3~12]是一个基于有限元应力分析原理以及弹性损伤理论开发能模拟岩石介质变形与破坏的数值模拟软件，当残余强度取值很大时，同样可以模拟理想弹塑性和脆塑性岩土介质·与其他已有的逐渐破坏模型(ProgressiveFailure/Fracture/DamageMode)一样，RFPA2D 包括应力分析和破坏分析·应力分析求解器采用有限元进行，依据有效应力原理完成每一计算步在外载荷或环境因素作用下(加载，开挖和位移边界条件的改变等)的力学响应·逐渐破坏模型是在假定组成材料各单元的力学性质整体上服从Weibull分布的基础上，根据一定的破坏准则检查材料中是否有单元破坏，对破坏单元则采用刚度特性退化(分离处理)和刚度重建(接触处理)的办法进行处理·考虑到岩土类材料的抗拉强度，因此本文采用了修正的库仑(Coulomb)准则(包含拉伸断裂Tensioncut-off[6])作为单元破坏的强度判据·上述分析过程可以处理裂纹萌生、扩展以及裂纹的非规则路径选择问题·2.2 数值模型取垂直于隧洞的横剖面作为研究对象，按照平面应变问题考虑·计算取20m×40m的分析区域，上部取到地表，左右两侧的水平位移取零，垂直方向可自由滑动，底部水平和垂直位移取零·分析在盾构施工过程中，管片衬砌与周围岩土体之间150mm缝隙引起的地基应力和位移变化·计算时，为了将实际的空间问题简化成平面问题计算，将柱底的荷载N 除以3，并乘1.3的增大系数，而隧道仅在1.5m长有15cm间隙变成无限长的间隙·2.3 计算参数针对该工程的具体问题，按照盾构法施工，选取相应的材料物理力学计算参数见表1所示，计算每一步地铁隧道的受力状态和隧洞顶底端的位移·2.4 计算结果图2为剪应力分布图，从图可以看出由于隧洞的开挖，房屋基础产生应力集中，但没有破坏，说明隧洞开挖引起的地基下沉并不严重，图3为塑性区分布图，图中隧洞底部有应力集中，同时有破坏，这是由于隧洞周围主要是粉质粘土，由于隧洞开挖容易引起塌落·图4为位移矢量图，再现了隧洞开挖后的位移发展趋势·由于篇幅限制，本文只给出了一个计算步的剪应力图，塑性破坏图与位移矢量图·关于这部分的研究将于另文介绍·图5，图6给出了隧洞开挖后的地基下沉曲线和洞顶的下沉曲线·其中从图5可以得到基础下沉的最大位移值为20mm，洞顶的沉降位移为29mm，而现场观测到的基础下沉位移为23mm，洞顶的下沉位移为33mm·这表明数值模拟结果与现场观测资料基本吻合，数值模拟结果极具工程参考价值·3 解析法分析对于多层岩土层，可以利用微分条块的办法划分岩土层，微分条块数量越多计算结果越精确·在考虑每一微分条块不同物理力学指标的同时，就可以将单一岩土层隧洞开挖极限塌落高度与变形计算式改写成多层岩土层隧洞开挖极限塌落高度与变形的计算式·根据图7中岩土受力平衡关系写出下式·隧洞开挖上覆n条岩土层(对于i条厚度hi)重力与侧边剪力差值F为将上述各参数代入式(3)中，则隧洞开挖的极限塌落高度为4.25m·在作者的模型中，隧道洞顶与柱基之间的垂直距离为7.79m，因而，柱基是稳定的·下沉值即剪切变形W=18.6mm，这与RFPA2D的数值模拟结果基本吻合·4 结论本文应用RFPA2D程序进行数值模拟计算，数值模拟结果得到了地基沉降的位移变化过程曲线，应力矢量分布图以及隧洞的塑性破坏区，同时利用解析方法进行了分析，结果与现场勘察及观测资料基本吻合·分析结果对于隧洞开挖过程中的安全性支护，以及对上面建筑物采取合理的安全防护措施提供了科学依据，具有一定的参考价值·。

隧道开挖对地表沉降影响的数值分析与沉降预测

隧道开挖对地表沉降影响的数值分析与沉降预测徐良;王建国【摘要】文章以隧道开挖引起地表沉降变形为研究对象,采用FLAC 3D有限差分软件模拟隧道开挖施工过程,分析了在不同地质条件下不同开挖方法引起的围岩或土体应力场、位移场变化,对比分析在不同的围岩级别、开挖形状等条件下隧道施工引起的地表沉降变形规律;同时利用最大隧道周边位移值作为孔隙厚度,计算地层损失率,预测地表沉降槽,结果表明,地表沉降曲线与Peck沉降理论曲线吻合较好;比较了4种地表开挖方法的地表沉降值,给出了在不同的地质条件下更加符合实际的开挖方法,为实际施工分析提供一定的理论依据.%Taking the ground surface settlement induced by tunnel excavation as the research object ,the tunnel excavation process is simulated by using the FLAC 3D finite difference software ,and the change of stress field and displacement field of surrounding rocks under different geological conditions with different excavation methods is analyzed .The deformation features of ground surface settlement in different levels of surrounding rocks and different tunnel shapes are compared and analyzed .Taking the maximum displacement caused by surrounding rocks deformation as the gap thickness ,the ground loss ratio is calculated in order to better pre-dict the ground surface settlement .The results show that the ground surface settlement curve predicted by the new method conforms to Peck's curve well .Finally ,the ground surface settlement with four excavation meth-ods is compared and better methods according with the actual situation aregiven .The study can provide theo-retical reference for the actual construction .【期刊名称】《合肥工业大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2017(040)010【总页数】6页(P1370-1375)【关键词】隧道工程;地表沉降;Peck沉降理论【作者】徐良;王建国【作者单位】合肥工业大学土木与水利工程学院,安徽合肥 230009;合肥工业大学土木与水利工程学院,安徽合肥 230009【正文语种】中文【中图分类】U455.1隧道开挖不可避免地会引起地表沉降,影响邻近的建筑物和地下管线的正常使用。

高速铁路明挖隧道基底预留沉降量研究

高速铁路明挖隧道基底预留沉降量研究施工中隧道基底发生扰动，在一段时间后，由于隧道结构、回填土等的影响，基底会产生一定量的沉降。

为了使工程正式竣工验收达到设计高程，保证高速列车运营的稳定性，须研究高速铁路明挖隧道基底预留沉降量。

合理确定预留沉降量，关键在于准确推算隧道顶部土体回填引起的附加沉降和隧道结构荷载引起的沉降。

基于不同推算方法计算的结果存在较大差异，这就要求预留沉降量的计算方法应与地质条件等相适应。

文献［1-3］分析了双曲线法和指数曲线法现行计算方法的应用特点，对其适用性进行了探讨；利用上述方法推算袋装砂围堰预留沉降量；对指数曲线法的计算过程进行了优化。

文献［4-5］基于实际工程的观测数据，分别采用指数曲线法和双曲线法进行沉降预测和最终沉降量推导计算，指出不同情形下的预测准确性。

文献［6］基于浅埋软弱地层隧道收敛与沉降变形的时空效应，提出了理想预留变形量下的变形模型。

通过后期监测分析可知该方法有较好效果。

文献［7-8］总结了江苏海相软土地区水泥土搅拌桩复合地基和未进行深层处理的地基沉降变形特性，比较得出2类不同地基处理方法在不同阶段沉降发展过程有所不同。

文献［9］用数学方法对预测地基沉降的Asaoka 法的表达式进行分析，探讨其拟合参数的误差对沉降预测结果的影响，提出了拟合参数误差放大系数的概念，指出不能仅靠线性拟合的好坏来判断一个预测结果的可靠性，还需要考虑拟合参数的误差放大系数的大小。

文献［10］结合武广客运专线大量实测数据，简要地分析了路基面沉降特征及表征意义，探讨观测成果的合理应用方法。

文献［11］对郑西客运专线隧道评估进行分析，提出完善隧道基础沉降评估的程序，总结出隧道沉降的部分规律。

然而大多学者采用曲线法研究软土地基的沉降量，少数学者研究不同地基方式下的沉降变形并对拟合参数误差的影响进行分析，极少有学者对高速铁路明挖隧道基底预留沉降量进行研究。

新建京张高速铁路东花园隧道底部是黏土层，虽基底进行了碎石换填，但由于明挖隧道结构的整体刚度远大于基底土层，在衬砌结构和上部土层附加压力的作用下会产生整体下沉。

隧道漏水诱发的地层水位降深计算方法与工程应用

文章编号：1009-6582（2020）06-0086-07DOI:10.13807/ki.mtt.2020.06.011修改稿返回日期：2020-05-04基金项目：国家自然科学基金项目（51978669，U1934211）；中建股份科技研发计划项目(CSCEC-2017-Z-24)；中建五局科技研发计划项目(cscec5b-2017-01).作者简介：郑邦友(1971-)，男，高级工程师，主要从事隧道与桥梁方面的施工管理与科技研究工作，通讯作者：雷明锋(1982-)，男，博士，副教授，主要从事隧道与地下工程专业的教学与科研工作，E-mail ：摘要隧道大量漏、涌水将造成周边地层水位下降，进而诱发大面积地层沉陷，危及周边建（构）筑物、管线的运行安全。

文章基于面井法，考虑大气降水补给影响，建立了隧道漏水诱发的周边地层水位降深计算方法，并进行了实例应用与分析。

结果表明：（1）隧道漏水诱发的周边地层水位降深曲线呈对称“沉降槽”形，越靠近隧道中心处，水位降深越明显；（2）随漏水持续时间的延长，水位降深呈对数函数发展趋势；（3）依托工程隧道连续漏水30d ，周边50m 范围内地层水位下降将超过3m ，实际施工过程中应及时采取堵水措施。

关键词隧道漏水水位降深降水补给计算方法中图分类号：U452;U457+.2文献标识码：A隧道漏水诱发的地层水位降深计算方法与工程应用郑邦友1刘济遥2,3雷明锋2,3卢智强1吴治刚1彭成1（1中建隧道建设有限公司，重庆401320；2中南大学土木工程学院，长沙410075；3重载铁路工程结构教育部重点实验室，长沙410075）1引言隧道施工阶段涌水以及运营阶段漏水、排水均会造成周边地层地下水流失[1~3]，一旦失水量过大，便会诱发地层水位下降，地层固结沉降变形，进而危及周边建（构）筑物、埋地管线等的正常运行[4~7]，甚至出现植被枯死等生态环境问题[8~10]。

近年来，随着社会对安全、环保意识的提高，隧道工程领域工作者们也越来越重视隧道引起的环境问题[11~14]，隧道防排水设计原则由过去的“以排为主”逐渐转变为“限量排放”，诸多学者也针对该设计原则进行了广泛的探索和实践[15~20]。

某盾构隧道下穿引起建筑基础沉降数值分析

某盾构隧道下穿引起建筑基础沉降数值分析
李文乾;黄高亮;朱潇昂;刘明洪;陈缘;胡安峰
【期刊名称】《科技通报》
【年(卷),期】2024(40)2
【摘要】本文以某城市地铁盾构隧道工程为背景,采用三维数值模拟方法结合现场实测数据对盾构施工后上部建筑基础沉降规律进行研究分析。

根据盾构隧道轴线与建筑基础相对位置对不同隧道下穿方式引起的上部基础平均沉降量与差异沉降量进行统计与计算分析,实测和计算结果均表明:盾构隧道在侧下穿上部建筑时,其基础平均沉降与正下穿工况下较为接近,但是其基础差异沉降和倾斜程度较大。

本案例中侧下穿时基础每延米沉降差约为正下穿时的3倍左右,实测沉降数据分布与计算结果较为一致,研究方法和结论可作为相似隧道工程中沉降控制的参考依据。

【总页数】5页(P81-85)
【作者】李文乾;黄高亮;朱潇昂;刘明洪;陈缘;胡安峰
【作者单位】中铁十局集团城市轨道交通工程有限公司;杭州市建设工程质量安全监督总站;浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心
【正文语种】中文
【中图分类】U231
【相关文献】
1.盾构隧道下穿建筑物引起的地表沉降分析及控制研究
2.泥水平衡盾构隧道下穿海河引起河底沉降的数值分析
3.建筑地基注浆预加固对盾构隧道下穿施工引起的沉
降控制效果研究4.盾构隧道下穿河堤引起的地表沉降数值分析5.盾构隧道下穿引起砌体结构建筑沉降损伤实例研究
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铁路隧道下穿施工引起高速公路路基沉降规律研究

铁路隧道下穿施工引起高速公路路基沉降规律研究
段恩新
【期刊名称】《《石家庄铁道大学学报（自然科学版）》》
【年(卷),期】2013(026)002
【摘要】铁路隧道下穿既有高速公路引起路基路面沉降,威胁交通安全。

通过建立隧道-地基-路基相互作用计算模型,在路面荷载作用下,采用数值计算方法分析计算了隧道下穿深度、地层模量、泊松比及强度参数等因素与路基沉降变形规律之间的关系。

计算结果表明,隧道下穿深度不仅影响路基沉降变形的大小,而且影响沉降槽的形状,而土层性质主要对路基沉降变形影响较大,对沉降槽形状影响相对较小。

计算结果较好地反映了不同因素对路基沉降变形的影响,对类似工程的设计和施工具有参考意义。

【总页数】6页(P41-45,82)
【作者】段恩新
【作者单位】中铁十四局集团有限公司山东济南270004
【正文语种】中文
【中图分类】U448
【相关文献】
1.铁路隧道下穿施工引起既有铁路线路变形规律研究 [J], 高云娇;娄国充;宋杨
2.高速铁路隧道下穿既有高速公路路基沉降规律研究 [J], 张安睿
3.铁路隧道下穿施工引起既有铁路线路变形规律研究 [J], 高云娇;娄国充;宋杨;
4.铁路隧道下穿施工引起高速公路路基沉降规律研究 [J], 段恩新;
5.建筑地基注浆预加固对盾构隧道下穿施工引起的沉降控制效果研究 [J], 夏童飞;苗胜豪;金礼俊;赵瑞桐
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青藏高原清水河多年冻土区铁路路基沉降变形特征研究

青藏高原清水河多年冻土区铁路路基沉降变形特征研究
李忠;徐文明;陈明长
【期刊名称】《工程地质学报》
【年(卷),期】2006(14)6
【摘要】通过埋设在青藏铁路路基中两个断面内的6条沉降观测管3a来的地基沉降变形资料,研究了高原多年冻土区铁路路基的沉降变形特征,分析了填筑铁路路基对下伏多年冻土融化变形的影响.研究表明,由于受到填筑路基时赋存在路基填料内的热量的影响,铁路路基下伏多年冻土上限在施工初期会有一个明显的下移沉降,铁路路基也随之有一个较大幅度的工后下沉变动,随着时间的推移,路基下降速率会逐渐下降,但在短时间内不会停止下来,而且由于太阳辐射和路基边坡形状的影响,路基向阳面与背阴面的变形有较大的差别,且在近南北向展布的路基上表现最为明显.【总页数】6页(P824-829)
【作者】李忠;徐文明;陈明长
【作者单位】石家庄铁道学院土木分院,石家庄,050043;中国铁道建筑总公司第十五工程局隧道公司,洛阳,471000;石家庄铁道学院土木分院,石家庄,050043
【正文语种】中文
【中图分类】U4
【相关文献】
1.浅谈青藏高原多年冻土区铁路路基运营养护 [J], 牛东兴;牛怀俊
2.青藏高原清水河多年冻土区铁路路基沉降变形特征研究 [J], 李忠;唐义彬
3.青藏高原清水河多年冻土区湖沼环境变迁 [J], 林清;王国尚
4.多年冻土区铁路路基沉降变形研究与思考 [J], 郑波;张建明;马小杰
5.青藏高原多年冻土区铁路路基阴阳坡表面温差的计算 [J], 丑亚玲;盛煜;马巍因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。