风化砂质泥岩地层地铁盾构施工引起地面沉降及其控制

摘
要 ： 以 重 庆 市 轨 道 交 通 六 号 线 二 期 复 合 式 Ｔ Ｍ 试 验 段 （ 园段 ） 间 地 铁 盾 构 施 工 工 程 为 依 托 ， Ｂ 茶 区
通过现 场监 测及 其 结果的 比对分析 ， 结合地 面沉 降的 经验公 式 ， 到在风 化砂 质泥岩 非软 土地层 地铁 盾 得
挖对 地 表产 生扰 动影 响 ， 以控 制地 面沉 降 是 安全 所 施 工 的关键 问题 ． 掌 子 面掘 进 时有 效 控 制 地 面 沉 在 降 ， 寻求其 控制 因素 的定量 关 系极其 重要 ． 并 由于 在
非 软 土地 层 与 软 土 层 盾 构 施 工 引 起 的扰 动 有 所 不 同， 因此 ， 强对 在非 软岩 地层 中盾构施 工 的研究 显 加
起， 多为 不排水 沉 降 ， 因此前 期沉 降 阶段地层 运 动可 认 为是在 不排 水 的情 况 下进 行 的． 据施 工 推 进 过 根
程 中盾构 机所 处位 置 的不 同 ， 期 沉 降 又存 在 明显 前
三 个 阶段 ：
（） １ 盾构 机前方 土体 受挤 压 ， 明显 的 向前 向上 有 运 动 ， 而地 表微量 隆起 ； 从 （ ） 构通过 时其上 方地 表略有 下沉 ； ２盾 （ ） 构通过 后 ， ３盾 由于管 片外壁 与土 壁之 间存在
少量 变形 而产 生．
本文 以重 庆轨道 交通 六 号线 二 期 Ｔ Ｍ 施 工 茶 Ｂ
园 段 区 间 地 铁 工 程 为 工 程 背 景 ， 过 现 场 大 量 的 监 通
盾 构法 施 工 中引起 地 面 沉 降 的 因素很 多 的 ， 实
际产生 的沉 降是各 种 因 素 的综 合． 据 盾构 法 地 铁 根 的施工 过程 和特点 ， 构 法 地铁 施 工 引 起地 表 变 形 盾 的主要 原 因一般可 归 纳 为 开挖 面 土 体移 动 、 四周 土
收 稿 日期 ： ０ ２ ４ ０ ２ １ —０ — １
作者简介 ： 晨峰（９７ ）男， 士研究生 ， 究方向 ： 叶 １８一 ， 硕 研 隧道 与地 下 工 程 、 土 工 程 岩
８ ４
湖南工程 学 院学报
２ １ 焦 ０２
ｍ ，０ 而 径 三．ｍ 建筑 空隙体１：，径 ４ ３结 与 议 ２０，因此 ８ ｍ， ．ｍ 为 ０ 论 建 内 ０ 一 ～ 一 一 宽为 １ 积
，
Ｖ （ Ｘ．ｚ｛ ６０ Ｘ＝． 。 一－ ２－ ×． ＩＩ５ ￣ ６８ － １） ７ｍ
为 了研 究 注 浆量 与 地 面沉 降 的关 系 ， 依托 工 在
通 过上 述 盾构 地 铁 沉 降及其 控 制 研 究 ， 以得 可
到 以下 结 论 与 建 议 ：
（） １ 地铁 开挖 而 引起 的地 面沉 降受 多 种 因 素控 制 ， 只要 将这 些影 响 因素控制 在合 理范 围 内 ， 能 但 便 达 到控制 沉 降的 目的． （） ２ 在风 化砂质 泥岩 地层非 软土 地层 中， 铁盾 地
ｌ 盾 构 施 工 引起 的地 面 沉 降
２ 地 面 沉 降控 制
在 地表 土层 中进行 盾构 法施 工引起 的地 面沉 降 通 常可 划分 前期 沉降 （ 工沉 降 ） 施 与后期 沉 降两个 阶
段．
２ １ 开挖 面稳 定 比控 制 ．
盾构法 施工 引起 周 围地 层变形 的原 因是土体 初
沉 降 及 其 控 制
叶晨 峰 阳生 权 ，彭进 宝 ，
（． 南 科 技 大 学 土木 工 程 学 院 ， １湖 湘潭 ４ １０ ； １ ２ １
２ 土木 工 程 施 工 过 程 与 质 量 安 全 控 制 湖 南 省 普 通 高 等 学 校 重 点 实 验 室 ， 潭 ４ １０ ） ． 湘 １２ １
构施 工的 注浆量 和稳 定 比的控制 建议值 ， 控制 范 围可为类似 工程提 供借 鉴和 参考 ． 该
关 键 词 ： 地 铁 ； 构 法 施 工 ； 面 沉 降 ； 定 比 ； 浆 量 盾 地 稳 注
中 图分 类 号 ：ＴＵ４ １ ８ １ ．
文 献标 识码 ：Ａ
文章编 号 ： ６ １ １ Ｘ（ ０ ２ ０ —０ ８ —０ １ ７ —１ ９ ２ １ ） ３ ０ ２ ３ 前期 沉 降通常是 由开挖 过程 中各 种施 工 因素引
０ 引 言
地下 工程 施工 引起 的地表 变形是 城市 地铁 盾构 施工 中的一个 重要 问题 ， 内对在 软 土 地 层 中地 铁 国 开 挖 的 地 面 沉 降 控 制 已 经 有 了 比 较 深 入 的 研 究［ ． 着西 部地 区地 铁建 设 的加快 ， １ 随 ］ 以及地 域特 征 和相应 盾构 技术 的逐 渐 成熟 ， 在风 化 砂 质 泥岩 等 非 软土 地层 中进行 盾 构 施 工 势在 必 行 ． 由于 盾 构 开
第２ ２卷 第 ３期
２ １ 年 ９月 ０２
湖 南 工 程
学 院 学 报
Байду номын сангаасＶｏ ． ２ Ｎｏ ３ １ ２ ． ．
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｕ ａ ｎ ｔ ｕ ｅｏ ｇｎ ｅｉ ｇ ｏ ｒ ａ ｆＨ ｎ ｎ Ｉ ｓｉ ｔ ｆＥｎ ｉｅ ｒｎ ｔ
风 化 砂 质 泥 岩 地 层 地 铁 盾 构 施 工 引起 地 面
得 十 分迫切 ．
建筑 空隙而 引起 的沉 降． 后期 沉 降可 分 为 主 固结沉 降 与 次 固结沉 降． 主 固结 沉降是 由于前期 沉降 阶段产 生的超 孔隙水 压力
消散 而引起 ， 而且 与 时间 因素有关 ； 固结沉 降是 在 次
超孔 隙水 压力 消散 结束 后 ， 因土 层 颗粒 骨 架 继 续 有
测数 据 的 比较 ， 结合 地面 沉降 的经验 公式 ， 得到 在风 化砂 质泥 岩地 层进 行盾 构施工 的注 浆量 和稳定 比的
控制 范 围 ， 以为类 似工 程 的施 工 提供借 鉴 和参考 ． 可
体 挤入 盾构 机施工 孔 隙 、 土体 与衬砌 的相 互作用 、 受 扰 动 土体 的再 固结 等几个 方 面．１ ＿ 州