地铁施工地表沉降控制方法浅论

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地铁隧道施工地表沉降特性及其控制技术

地铁隧道施工地表沉降特性及其控制技术

地铁隧道施工地表沉降特性及其控制技术摘要:近年来,我国的交通行业有了很大进展,地铁工程建设越来越多。

通常情况下,地铁的隧道都是建在城市地表之下,这就会使地铁的施工非常容易受到地面建筑物以及地下管线等的影响,所以在进行城市地铁的施工时,要对沉降进行严格的控制。

本文分析产生地表沉降的原因,提出对地表沉降进行有效预防的措施以及在沉降较大时如何进行有效治理。

关键词:地铁隧道;地表沉降;超前预支护引言隧道施工必然会对周围土体产生扰动,导致地表沉降。

地表沉降量作为反映隧道施工安全的一项重要指标,在通常情况下,其控制值为30mm,是一个贯穿整个施工过程的总量值,一般不做分段考虑。

在采用矿山法施工的隧道工程中,诱发地表沉降的因素主要有:施工扰动、取土后支护不及时导致隧道顶部受力不平衡、爆破震动、地表动载影响等。

以上各因素在隧道开挖的不同阶段所引发的地表沉降量也不尽相同。

1工程概况某地铁隧道施工位置是城市的主干道路,交通相对较为繁忙,平均日车流量在20万辆左右。

12条城市地下线管纵横分布在地铁隧道的上方,顺向线路中包含1条直径600mm供水管、1条直径1200mm供水管、1条600mm排水管以及2条60mm电缆。

在这些线管当中,直径1200mm供水管的使用年限最长,埋设深度最深,与地铁隧道拱顶间的距离5.87m,探明现状的难度最大。

根据预测,如果在地铁隧道挖掘的过程中,某一点的沉降量超过了设计值的允许范围,造成直径1200mm供水管断裂的可能性非常大,如此一来,不但会让地面交通中断,还会让赤岗城区的供水线管受损,造成城区无法供水,会带来比较严重的社会影响和经济损失。

2沉降特性①缩水沉降。

在地铁隧道开挖之后,因为存在一定的静水压力,各土层和土体会以自身给水的程度为基础释放出一定量的水分,但这些水量都会在隧道里被消耗;当隧道内部的初期支护完成封闭之后,因为受到喷射混凝土和钢架法兰盘的影响,渗水仍然会在初期支护的表面和法兰盘的位置等多地出现,严重时水流还会呈现股状。

地铁盾构施工中的地表沉降及其控制技术剖析

地铁盾构施工中的地表沉降及其控制技术剖析

地铁盾构施工中的地表沉降及其控制技术剖析地铁盾构施工是一项技术要求较高的工程建设,其安全和稳定性关乎人民群众的生命财产安全。

而地表沉降是地铁盾构施工时常见的问题之一,它会对地面建筑物、道路、下水道等设施造成近期或长期的损害。

因此,本文将探讨地铁盾构施工中的地表沉降及其控制技术。

一、地表沉降成因地表沉降是因为地铁盾构施工过程中,隧道周围的地层被挖掘、破碎、变形、松散等原因造成的。

一般来讲,地层松弛程度越大,则地表沉降量越大。

同时,地表沉降还与施工时间、施工方法、土层性质、地下水变化等因素有关。

比如在土层坚硬情况下,挖掘时需采用大功率机械,使得地下土层塑性变形量增大,地表沉降量也会随之增大。

二、地表沉降控制技术为了减轻地表沉降对周边建筑物等的影响,地铁盾构施工中应采取相应的控制技术。

常见的地表沉降控制技术包括:土体减量法、注浆法、地锚法、封闭施工法等。

1.土体减量法土体减量法主要是通过减少已开挖的隧道断面面积,使得土体体积减少,从而达到控制地表沉降的目的。

其中一种方式为“8”字型断面的开挖方式,通过减小正方形与圆形隧道断面的横向面积,达到减少土体量的效果。

但这种方法容易导致施工时间延长,成本增加。

2.注浆法注浆法是通过在开挖前先进行注浆处理,改善土壤的物理性质,增加土壤的稠度、强度以及粘聚性等,减少土体位移的发生机率,从而达到减少地表沉降的效果。

该方法施工方便,对施工时间也没有太大的限制。

但需要注意的是,注浆材料应与未经处理的土壤具有相似的物理力学特性,否则会引起更严重的后果。

3.地锚法地锚法是指在隧道盾构施工过程中,在它的主体结构外侧,利用长锚杆将隧道外侧的土壤固定在一定的深度内,限制土体侧向位移,减少地表沉降的情况。

这种方法施工复杂,需要专业技能。

同时,如果锚点的数量设置不当,可能导致锚杆寿命短,施工效果不佳。

4.封闭施工法封闭施工法是指在土体充分固化前,设置封闭墙体将地铁隧道与周围土体隔离开,并通过加固土体边界来缓解和减小地表沉降。

地铁盾构施工地表沉降及其控制措施

地铁盾构施工地表沉降及其控制措施

地铁盾构施工地表沉降及其控制措施随着城市建设规模的增加,地铁施工也越来越多。

因为地下施工导致的地面沉降等问题随之增多,给城市环境、交通和人民生活带来负面影响。

文章围绕地铁盾构施工中地表沉降问题进行讨论,阐述了发生沉降的主要运营和不同阶段地表沉降的特点,其次对地表沉降影响因素进行了分析,最后对如何实施有效防范措施,加强地铁盾构施工地表沉降控制提出自己的看法和建议。

标签:地铁;盾构施工;地表沉降;注浆;土压力引言地下铁路是现代城市交通体系重要的组成部分,在城市建设、经济发展和提高人民生活水平方面发挥了重要作用。

由于地铁主要设施位于地面以下,使得地下施工成为地铁建设工程的主体。

在地铁地下施工过程中,地面沉降、塌陷和开裂等问题时有发生,不仅造成城市环境破坏,也给地铁工程自身带来巨大安全隐患。

在地铁工程中,盾构结构施工往往会引发地表沉降现象,针对地铁盾构施工地表沉降问题进行深入研究,制定安全防范措施,对应数量和规模不断呈现上升趋势的地铁工程来说无疑是十分重要的。

1 地铁盾构施工过程中地表沉降原因分析大量实际统计数据表明,地铁盾构工程中引发地面沉降的原因包括施工造成的地层损失、地铁盾构隧道附近地层因为遭受扰动和剪切破坏而导致的重塑土再固结等。

在众多地面沉降现象中,施工地域地层受盾构推进造成的挤压、超挖以及盾构尾部压浆的影响而发生扰动,从而导致地铁隧道附近的地层形成正、负超孔隙水压力,最终导致的地层沉降称之为固结沉降。

根据形成机理不同,固结沉降包括主固结沉降和次固结沉降两种沉降方式。

受超空隙水压力消失影响导致的土层压紧密实形成的沉降是主固结沉降。

因土层骨架结构发生蠕动使土层在剪切力作用下发生变形导致的沉降是次固结沉降。

2 不同施工阶段地表沉降特点概述随着地铁盾构施工的不断推进,因其引发的地表和土体沉降也在不断发生着变化,根据施工进展,与其对应的地表沉降也随之分为五个发展阶段,即初始沉降、开挖面前方变形、盾构通过时、盾尾空隙沉降、后续沉降。

地铁施工沉降监测分析与控制

地铁施工沉降监测分析与控制

地铁施工沉降监测分析与控制摘要:地铁工程的建设与发展为缓解城市公共交通、提高城市道路利用率奠定了基础。

在进行地铁工程的施工过程中,由于开挖施工将扰动地下土地、造成地表及地铁地层沉降的发生。

当土体变形发展到一定程度时会严重危害地表建筑、道路、地下管线的安全,造成十分严重的经济损失和社会影响,因此在地铁隧道施工中要特别注意控制地表沉降和变形,做好防护措施,保证工程质量,保证隧道周边既有建筑的安全。

针对这样的情况,加强地铁施工过程中地层沉降的控制与检测成为了现代地铁工程建设的重点。

本文就地铁地层沉降控制与检测进行了简要论述。

关键词:地铁隧道;开挖施工;沉降控制;1 影响地铁车站暗挖沉降的主要因素(1)地层初始应力的释放。

这个是地面沉降发生的主要原因,因为地层中开挖隧道必然破坏原始应力状态,应力释放,必然导致地面沉降。

(2)施工过程中的爆破振动。

由于在岩石地层中施工矿山法隧道必然要采用爆破措施,所以爆破产生的振动波对地层的扰动也是不可忽视的,通常会加剧沉降的发生。

(3)支护的及时性及有效性。

设计图纸的实现是需要施工单位去完成的,但是不同的施工技术水平对工程的控制也会造成很大影响。

支护施做的是否及时和有效对地面沉降影响也是不容忽视的。

(4)地下水的渗流。

地下工程的施工必然会导致地下水流失,就会产生渗流场,如果控制不好,渗流导致的地层流失对地面沉降也会起到加剧作用。

2 地铁车站暗挖沉降的控制策略(1)施工工程及时复核地质情况,需要地勘单位,设计单位,监理单位和施工单位进行现场跟踪反馈,对地质发生变化的区段及时调整支护参数。

(2)及时支护,因为初期支护的及时性对控制变形很关键,必要时可以在爆破出渣后立即施作初期支护。

(3)控制爆破,爆破虽然是岩质地区必须的施工措施,但是在工程中控制好进尺,做好严密的爆破方案,对控制地面沉降是有很大好处的。

(4)保证支护的有效性,这个是施工质量控制的问题,可以严格监督现场,必要时进行衬砌背后注浆,保证支护与岩石的密贴。

地铁暗挖施工沉降控制

地铁暗挖施工沉降控制
各项需用量计 划是施工各阶段的准备阶段 , 它是开启整个工程施 技 术 的一 体 化 。
工 的 钥匙 。
3 . 3加强 施工 组织 设计 编制 人 员的教 育培训
施工组织设计文件质量的高低很大程度上取决于施工组织设 工技术人 员的水平 ,对 任何一个施工单位起来说都是 十分重要
2 . 5施工 设计 图
明 了整个工程的结构 , 施工技术人 员需结合设计 图来进行施 工。
施工设计 图也是工程施 工组织设计中的一个重要部 分 , 它指 计编制人 员的水平 。 在当今社 会如此高速发展的情况下 , 提高施
2 . 6各项 经济 技术 指标
的, 加 强其教育培训能起到很好 的促 进作用。 . 4管理者的思想观念要适应现代社会的发展 各项 经 济技 术指 标是 关 系到施 工单 位经 济利 益的 关键 所 3
大规模城市 ,环境 因素与社会 因素甚至 国计 民生都与之密切相 载会使土 层固结 收缩 , 从而导 致地面沉 降 。另一方 面 , 地下水
关, 上述所有情况一旦发 生必将对 经济发展 、 社会安定 产生 极大 会夹 带土体 颗粒 向降水 井渗透 , 长期作用 下土体流失也会 引起 的负面影响 。 所以 , 地铁施工过程 中必须将施工对 周边 环境 的沉 地 层沉 降 。 降影响控制在设 定范 围内 , 以确保施工安全 、 环境稳定 。 除去前期人工降水作业 , 在地铁开挖过程 中 , 会直接导致地
1 . 1降 水作 业影 响
城 市地铁 一般要求无水作业 , 工程前期会进行降水施工 。 一 均匀沉降导致渗漏甚至破 裂 更有甚者 , 地层不均匀沉 降还可能 般 技 术 手 段是 从 线 路 周边 抽 吸 地 下 水 使 线 路 内水 位 下 降或 水 压 引发地上建筑物开裂 、 倾斜甚至倒塌等重大事故 。 由于地铁 处于 下 降 , 这样 会导致 覆土层有效 自重增加 , 该过程 产生的附加荷

地铁盾构施工地表沉降的控制技术

地铁盾构施工地表沉降的控制技术

地铁盾构施工地表沉降的控制技术摘要:盾构法施工技术已经历100多年,虽然其技术随着盾构机等性能的改进有了很大的发展,但都不可避免引起地层的扰动,从而引起地层变形及地面沉降,特别是在修建软土城市盾构隧道中尤为明显。

即使采用当前先进的盾构施工技术,也难以完全防止地表沉降以及地层水平位移的发生。

本文即结合具体工程案例阐述了盾构施工地表沉降的原因及监测,并提出了地铁盾构施工地表沉降的控制技术。

关键词:地铁盾构;地表沉降;控制;监测;注浆一、工程概况本工程范围为深圳地铁11号线工程宝安区机场北站至福永站隧道区间隧道。

区间线路出11号线机场北站后,与停车场出入线隧道一起,四线并行,正线位于出入线两侧,出入线在上,正线隧道在下向北前行,下穿机场港池和老福永河后,出入线隧道继续向北,正线隧道向东,正线隧道下穿出入线隧道后,先后下穿新福永河和一片工业厂房区,最后汇入宝安大道,接入福永站。

本区间场地原始地貌为滨海滩涂及台地,现已被人工填平成道路或挖成鱼塘,地形稍有起伏,其中YDK35+196~YDK36+350(ZDK35+200~ZDK36+410)段线路原始地貌为滨海滩涂现为机场填海区、老福永河、鱼塘区、新福永河、填土区,地形比较平坦,建(构)筑物、市政管线较少,勘察期间钻探点地面高程一般在-4.56~5.55m之间;YDK36+350~YDK37+556.299(ZDK36+410~ZDK37+556.300)段原始地貌为台地,地形略有起伏,现已挖填成居民区、工厂区、学校和宝安大道,沿线建筑物密集市政管线复杂,勘察期间钻探点地面高程一般在0.51~4.57m之间。

该盾构段场区内地层主要为第四系全新统人工堆积层(主要为杂填土、填砂、填碎石)、第四系全新统海陆交互相沉积层(主要为淤泥、含有有机砂)、第四系上更新统冲洪积层(主要为淤泥质土、粉质粘土、中砂)、第四系残积层(主要是砂质粘性土)、加里东期片麻状混合花岗岩(主要为全风化片麻状混合花岗岩)、震旦系变粒岩、构造岩等。

地铁盾构法施工造成地表沉降分析探讨

地铁盾构法施工造成地表沉降分析探讨

地铁盾构法施工造成地表沉降分析探讨摘要:盾构法施工引起的地表沉降分析是一个非常复杂的问题,影响的因素也很多,本文在模拟开挖时,对实际情况做了一些简化。

今后的研究应充分考虑广州地层的复杂性,对地表沉降的影响因素做进一步的完善。

关键词:盾构法;地表沉降;施工措施一、地表沉降的原因盾构施工引起地面沉降的主要原因是施工引起的地层损失和盾构隧道周围受扰动或受剪切破坏的重塑土的再固结作用等。

1.1地层损失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之差。

竣工隧道体积包括隧道外围包裹的压入浆体体积。

周围土体在弥补地层损失中,发生地层移动,引起地面沉降。

引起地层损失的施工及其他因素是:(l)开挖面土体移动。

当盾构掘进时,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;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,引起负地层损失(欠挖)而导致盾构前上方土体隆起。

(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)改变推进方向。

盾构在曲线推进、纠偏、抬头推进或叩头推进过程中,实际开挖断面不是圆形而是椭圆,因此引起地层损失。

盾构轴线与隧道轴线的偏角越大,则对土体扰动和超挖程度及其引起的地层损失也越大。

(4)土体挤入盾尾空隙。

由于向盾尾后面隧道外周建筑空隙中压浆不及时,压浆量不足,压浆压力不适当,使盾尾后坑道周边土体失去原始三维平衡状态,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的主要因素。

特别是盾构在粘性土中推进时,盾构外周粘附一层粘土,盾尾后隧道外围圆形空隙会有较大量的增加,如不有效增加压浆量、地层损失必大量增加。

这在设计施工中应予考虑。

1.2受扰动土体的重新固结推进中孔隙水压变化、土体扰动后重新固结、管片渗漏水、压浆材料凝固收缩等引起土体固结沉降。

地铁隧道施工中的地面沉降控制技术

地铁隧道施工中的地面沉降控制技术

地铁隧道施工中的地面沉降控制技术随着城市人口的增加和交通需求的不断增长,地铁建设成为现代城市发展中的重要组成部分。

然而,在地铁隧道施工过程中,地面沉降成为一个值得关注的问题。

地面沉降可能对周围建筑物和地下管线造成损害,因此对于地面沉降的控制技术就显得尤为重要。

一、地面沉降的原因地铁隧道施工过程中,地面沉降主要由以下几个因素引起:1. 操作导致的沉降:施工人员在地下进行钻探、开挖等作业时,地面土壤受到破坏而引起沉降。

2. 液化导致的沉降:地铁隧道施工过程中使用的泥浆、水泥等材料可能导致地下土壤液化,进而引起地面沉降。

3. 土体位移引起的沉降:地铁隧道施工时,如果相邻区域的土体发生位移,也会导致地面沉降。

二、地面沉降的影响1. 对地下管线的影响:地面沉降可能会对地下的管线造成压力,导致破裂或渗漏,进而引起供水或供电中断。

2. 对周围建筑物的影响:地面沉降可能会导致周围建筑物的结构受损,甚至造成倒塌,对人员和财产安全带来威胁。

3. 对环境的影响:地面沉降可能导致地下水位降低,进而引发水资源紧缺等环境问题。

三、地面沉降控制技术为了有效控制地铁隧道施工中地面沉降的影响,工程师们开发出了一系列的地面沉降控制技术。

1. 预应力锚杆技术:通过预应力锚杆技术,可以在地下施工过程中对地面进行支撑,减少地面沉降的幅度。

2. 土体加固技术:通过注浆、固化剂等材料对地下土体进行加固,提高土壤的承载力,减小地面沉降的风险。

3. 监测与预警系统:设置地面沉降监测仪器,及时监测地下施工过程中地面沉降的情况,并通过预警系统提前采取相应的措施。

4. 土体处理技术:地下施工过程中,对于敏感地区可以采用土体处理技术,如冻结法、激光法等,来减小地下施工对地面沉降的影响。

5. 工程措施:设计合理的工程措施,如分段开挖、人工控制、合理施工序列等,可以有效控制地面沉降的幅度。

四、结论地铁隧道施工中的地面沉降控制技术是确保地铁建设安全与周围环境及设施的保护的关键。

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

地铁盾构施工中地面沉降原因分析及应对地铁盾构施工中地面沉降是盾构施工中常见的问题之一,主要原因可以归纳为以下几个方面:1. 地质条件:地下的地质情况是导致地面沉降的重要因素之一。

如膏体或软土地层、含水层和膨胀性土等地质条件不利于地铁盾构施工,容易导致地面沉降。

2. 施工方法与技术:盾构施工过程中,如果施工方法与技术选择不当、操作不规范,也有可能导致地面沉降。

施工过程中注浆不充分、管片拼装不严密等问题。

3. 盾构机参数与设计:盾构机的参数设置和设计也会对地面沉降产生影响。

如盾构机的推进速度、转盘转速、土压平衡参数等选择不当,都可能会对地面沉降造成不良影响。

4. 施工过程管理:盾构施工过程中,如果施工管理不到位、监测手段不完善,就无法及时发现地面沉降问题,也无法采取相应措施进行调整。

针对地面沉降问题,可以采取以下应对措施:1. 提前进行地质勘察:在进行地铁盾构施工前,应进行详细的地质勘察,了解地下地质情况,以便于合理选择施工方法和技术。

2. 选择合适的施工方法和技术:根据地下地质情况,合理选择盾构施工方法和技术,例如采用泥水平衡盾构、固定式盾构等,以减小地面沉降的风险。

3. 加强施工过程管理:加强施工过程的质量管理和施工安全管理,做好施工记录和监测数据的记录,及时发现和解决问题。

4. 实施有效的控制措施:按照设计要求,采取相应的地表沉降控制措施,如注浆加固、预应力锚索加固等,以减小地面沉降的影响。

5. 加强监测与预警:通过地下水位、地表沉降等监测手段,及时了解地下施工过程中地面沉降的情况,预警并采取相应的调整措施。

地铁盾构施工中地面沉降是一个复杂的问题,涉及到多个因素和环节。

只有加强地质勘察、合理选择施工方法和技术、加强施工过程管理、实施有效的控制措施,并加强监测与预警,才能有效应对地面沉降问题,确保盾构施工的顺利进行。

深圳地铁地表沉降分析及控制探讨

深圳地铁地表沉降分析及控制探讨

深圳地铁地表沉降分析及控制探讨以深圳地铁某线后松区间地铁施工为背景,结合了地铁现场施工监控量测情况,对后松区间地表进行监测并处理分析。

根据监控量测的数据及现场的情况,总结出后松区间在暗挖施工方法下地表产生沉降的原因与规律,并相应的提出控制地表沉降的一些措施,作为后续的地铁工程施工的指导,以期为类似的地铁工程提供参考。

标签:地铁施工;地表沉降;监控量测;控制措施1 概述随着经济的快速增长,城市建设步伐不断加快,现阶段已经进入了高速城市化的起飞线上[1]。

有学者提出“21世纪是地下空间开发利用的世纪”[2]。

随着暗挖法施工技术越来越得到普遍的应用,地铁建设得到不断发展,全国各大城市多条地铁路线不断上马。

然而,在地铁隧道施工中,由于地形特征、施工条件及其他方面的差异,对地表及其周围的环境产生很大的影响。

在地铁施工中如何减小施工带来的影响,降低风险,一直是地下工程界和岩土工程界关注的问题[3]。

所以,在地铁施工过程中,需要对地表的沉降规律进行分析,应该是具体的问题具体分析,这对保证工期、提高经济效益具有重要的技术价值和经济意义。

文章以深圳地铁11#线后松区间地铁施工过程中监控量测结果的分析,得出地表沉降的规律,并对地表产生沉降的原因进行分析,提出相应的控制措施,为后续工程的施工提供指导。

2 工程概述2.1 工程概况深圳轨道交通某线由南至北穿过深圳市福田区、南山区和宝安区,连接福田中心区、南山中心、前海中心、宝安中心、机场、福永、沙井和松岗等地,处于城市西部发展轴上,是城市中心区与西部滨海地区联系的轨道快线,同时兼有机场快线功能。

沿线共设置有17座车站,其中地下站13座,高架站4座;全线平均站间距为3.2km最大站间距位于碧海站~机场站(7.2km),最小站间距位于桥头站~塘尾站(1.7km)。

后松(后亭站~松岗站)区间段位于深圳市宝安区后亭站至松岗站之间,区间从后亭站出站,先后通过茅洲河、广深高速公路桥、松岗河,沿宝安大道前行到达松岗站。

地铁施工中地层沉降分析与控制

地铁施工中地层沉降分析与控制

地铁施工中地层沉降分析与控制摘要:结合长春地铁一期工程第七标段解放大路站风道工程实例,分析了软弱富水地层的沉降特性和引起地层沉降的原因,根据沉降原因提出了严格执行“十八字方针”、适度排放地下水、讲究开挖施工方法等控制对策,为软土地层进行城市地铁暗挖风道有效控制沉降提供借鉴。

关键词:地铁;浅埋;暗挖;沉降控制中图分类号:u231+.3 文献标识号:a 文章编号:2306-1499(2013)071.工程概述1.1 工程概况解放大路站位于人民大街与解放大路十字路口交汇处,沿南北向跨路口设置,与规划地铁2号线呈“十”字换乘,1号线为标准双层、三跨拱顶直墙结构,暗挖主体长235.6m;2号线为标准双层、双跨拱顶直墙结构,暗挖主体长206.7m。

2号竖井位于2号线东端解放大路北侧绿地内,竖井深31.88m,采用倒挂井壁法施工,2号风道长50.15m,高22.1m,顶部埋深5-8m,采用cd法施工。

1.2 地层沉降的特性根据监测资料汇总分析,风道开挖对地层沉降的影响具有以下特性。

(1)地表沉降值大于风道拱顶下沉值在风道施工过程中,地表沉降值随着风道施工的进度逐步增大,特别是开挖至第3层导洞以后,沉降值一般为10~50mm,个别点达55mm以上;而洞内拱顶沉降值相对较小,最大15mm左右,洞内周边收敛值不超过1mm。

(2)开挖对地表影响范围大风道开挖引起地表沉降范围大。

从监控量测资料看,开挖引起地表沉降纵向、横向范围较大,一般超过开挖两侧边缘约10~20m的地面出现沉降裂缝。

(3)支护成环后土体达到稳定所需的时间较长从长春地铁施工情况看,风道初期支护闭合成环后,其拱顶及地表仍有一定下沉,一般持续40d左右沉降基本结束。

待结构二次衬砌施作完成后,才完全稳定。

(4)风道开挖超前影响范围小于其滞后影响范围按可比下沉值比较,开挖超前影响范围一般约在20m左右;而对后方影响范围较大,唯有二次衬砌完成后,风道结构才趋于稳定。

浅析地铁暗挖施工中的沉降控制措施

浅析地铁暗挖施工中的沉降控制措施

浅析地铁暗挖施工中的沉降控制措施摘要本为主要分析了地铁暗挖施工对地表沉降的影响,并简要介绍了控制沉降的常用施工措施,为降低地铁施工中地表沉降值和进行建筑物保护、管线保护等提供参考,对降低地铁施工对周边环境的影响具有一定的意义。

关键词地铁施工、暗挖、沉降1 引言由于地铁施工场地条件的制约,暗挖法施工在地铁建设中极为常见。

根据以往的施工经验来看,暗挖施工对施工范围内及周边的地层产生的沉降是不可避免的。

地层的沉降可能会引起地表开裂甚至塌陷,同时地层的沉降也会使地下市政管线随地层而沉降,而不均匀的沉降会导致管线的渗漏甚至破裂;另外土层的不均匀沉降还会导致地上建筑物倾斜、开裂等。

由于地铁施工的环境因素及社会因素等,上述情况一旦发生将会对社会、经济产生极大的负面影响,因此地铁施工应严格将其对周围环境的沉降影响控制在一定范围内,确保施工安全。

2 沉降原理分析地铁施工对地层沉降影响从其机理上分析主要分为开挖对地层扰动及降水施工引起的沉降。

2.1 开挖施工影响分析地铁开挖过程中在开挖面封闭前,地层因应力释放会引起一定量的收缩变形,从而引起地表下沉;当暗挖施工分台阶进行时上台阶支护与下台阶封闭成环前,拱顶产生的沉降会引起地表一定量下沉;开挖初支与土体之间在网喷混凝土施工后不可避免的存在空隙或孔洞,在初支背后回填注浆之前,土体的自由沉积也会引起地层沉降。

地铁车站等地下结构一般较为复杂,采用暗挖法施工一般采用分层、分步进行开挖施工。

分阶段开挖施工对地层重复扰动较大,群洞效应加剧了对地表沉降的影响,尤其不同结构相交地段开挖重复影响大,不但受力情况复杂,而且影响因素多,所以累计沉降最大。

2.2 降水施工影响为保证地铁施工无水作业,必须进行降水施工。

当在饱和粘性土弱透水层上下方的含水层降水时,水压力下降,但土层的总应力基本保持不变。

此时,因裂隙水压力的降低,必然引起颗粒间有效应力的增加,从而造成土层沉降。

含水砂层因有良好的透水性,其中有效应力的增加等于水压力的降低,含水层一般可作弹性体看待,有效应力的增加使其压密产生沉降。

地铁暗挖车站施工地表沉降分析及控制

地铁暗挖车站施工地表沉降分析及控制

2016年增刊(1)(4月)第34卷地铁工程一般位于城市的繁华地段,施工场地周边交通繁忙、建筑物密集、各种地下管线纵横交错。

在初支开挖过程中,随着开挖周边静载作用下土层应力释放,引起土体水平位移,产生不均匀沉降[1]。

一旦沉降量过大,将可能造成地上建筑物开裂、倾斜,地下管线断裂等事故,影响市民的正常出行,造成各种纠纷,进而影响工程施工的进度,增加工程费用。

因此施工中必须采取相应的措施控制隧道周围土体的变形。

1沉降原因分析天然土一般是由矿物颗粒构成骨架体,孔隙水和气体填充骨架体而组成的三相体系,见图1。

饱和土由土颗粒和水组成。

土颗粒之间存在胶结物,虽然有些土颗粒没有黏结,但是它们都能传递荷载,从而形成传力骨架,又称土骨架。

作用在土体上的外部载荷,一部分由孔隙水承担,称做孔隙水压力;另一部分则由土骨架承担,即有效应力,可引起土体变形。

孔隙水压力可以分成2部分,一部分是静水压力,在荷载施加之前就存在;一部分是超孔隙水压力,由外载荷引起。

土体变形是孔隙流体及气体体积减小、颗粒重新排列、颗粒间距离缩短和骨架体发生错动的结果。

黏性土有一定的厚度,土中的水总是在土层透水面先排出,使孔隙水压力降低然后向土层内部传递。

这种孔隙水压力降低过程的快慢,一方面取决于土的渗透性,另一方面取决于水在土中的位置。

软黏土的渗透系数很低,固结过程很长。

土体受外力后,土颗粒和孔隙中的流体均将发生位移[2]。

当建筑物通过基础将压力传递给地基或者土层下部由于土石方开挖而失去支承后,土体内部将发生应力变形,从而引起地基下沉或地表下沉。

沉降的产生可以从2个方面进行分析:地质及水文条件和人为施工活动。

地面沉降是在不良地质条件下,采用不适当的方法进行施工活动的结果,其中施工活动占主导地位。

2沉降控制的一般对策根据沉降产生的原因,结合以往地铁施工的沉降治理经验,总结出治理沉降的措施。

1)初支背后堵水注浆。

初支背后堵水注浆可阻止开挖面以外的土体随地下水流动进入导洞。

浅谈地铁盾构施工地表沉降及其控制

 浅谈地铁盾构施工地表沉降及其控制

浅谈地铁盾构施工地表沉降及其控制随着城市化进程的加速和城市交通压力的不断增加,地铁交通的建设日益成为现代城市改善旧有交通状况的最佳选择之一。

而地铁盾构施工是地铁建设的一种常见方式,但该施工方式会给周边环境带来一定的沉降风险。

本文旨在探讨地铁盾构施工引发的地表沉降现象以及相应的控制方法。

一、地铁盾构施工引发的地表沉降地铁盾构法施工是一种非常常见的地铁建设方式。

其特点是挖掘车身长度适中且自带防水装置,而且施工效率高。

在这种施工方式下,地下切割机、推进机和支承框架均需在地下进行施工,故在施工区周围,地表产生的沉降现象较为明显。

地表沉降的产生原因首先是由于盾构机构造成的。

盾构机挖掘土壤时,需要要求土壤在构件周围自然坍塌,然后由盾构机及其拖车运走土壤。

这样土壤的坍塌会导致周边地表沉降。

此外,在运输土壤过程中,车辆的行驶也会影响周边的地质构造,从而引起地表沉降。

二、地表沉降控制方法由于地表沉降会导致地下管道、建筑物及道路的受损,甚至引起地下水位的变化,所以对盾构造成的地表沉降现象进行适当控制是必要的。

1、合理选址选址时需要尽量避免底土厚度较薄的区域,并选取坚固的基岩作为盾构施工的基础。

2、选择合适的施工时机地铁盾构施工的时机通常在夜晚或非高峰期进行,这样可以减少运输车辆的量,从而减少地表沉降的可能性。

3、实行一定的沉降补偿在施工期间,利用地下水位多次观测和地壳运动监测,可在地铁改建时进行一定程度的沉降补偿,避免地表沉降对周边建筑物和道路的损害。

4、加强监测和预警设置设施监测点,监测地铁施工过程中产生的沉降变形和周边地层环境的变化等,及时预警并采取相应的控制措施。

三、总结地表沉降是地铁盾构施工造成的常见问题。

通过合理选址、选择合适的施工时机、实行一定的沉降补偿以及加强监测和预警等手段,可有效地控制地表沉降现象。

在此基础上,地铁站的建设和运营将能够更好地服务于城市交通和居民的生活需求。

城市地铁工程施工沉降控制技术综述

城市地铁工程施工沉降控制技术综述

城市地铁工程施工沉降控制技术综述摘要:地表沉降在地铁工程施工中属于多发事故。

沉降事故的发生与工程的地质条件、施工方案的选择等很多因素有关。

在城市地铁工程施工中,由于工程所处地段的特殊性,一旦发生沉降事故,影响将十分严重。

所以,在城市地铁工程的施工中进行沉降控制是十分必要的。

本文将从沉降发生的原因、控制技术和应急处置这三个方面出发进行讨论和总结。

关键字:地铁工程施工技术地表沉降控制1.前言地下空间作为城市的重要资源,在发达国家得到了多方面的应用,随着我国经济的快速发展,城市地下空间的开发利用已经受到广泛重视,城市地下工程的兴建已经成为一种趋势。

就地下铁路来看,我国从1965年开始修建地下铁道,至今已有北京、天津、上海、广州、深圳、南京等大城市建成部分地铁,武汉等其它城市也即将或将要修建地铁,我国的地铁建设已步人快速发展阶段。

然而,在地铁工程的施工中,地表沉降事故发生的概率很高。

以深圳地铁一号线的建设为例,在施工工期内,地面沉降事故占总事故的25%。

事故发生地位于深圳市区繁华地段,对工程周围的建筑物以及地下管线产生了一定的影响,同时也影响了工程的进度增加了工程的费用。

所以,不论从工程进度、费用的控制方面考虑还是从工程质量安全方面来考虑,都要对地表沉降控制有足够的重视,从各个方面着手,来控制沉降的发生。

2.地铁工程沉降控制的重要性地表沉降的主要危害有:(1)沿海地区沉降使地面低于海面,受海水侵袭;(2)一些港口城市,由于码头、堤岸的沉降而丧失或降低了港湾设施的能力;(3)桥墩下沉,桥梁净空减小,影响水上交通;(4)在一些地面沉降强烈的地区,伴随地面垂直沉陷而发生的较大水平位移,往往会对许多地面和地下构筑物造成巨大危害;(5)在地面沉降区还有一些较为常见的现象,如深井管上升、井台破坏,高摆脱空,桥墩的不均匀下沉等,这些现象虽然不致于造成大的危害,但也会给市政建设的各方面带来一定影响。

针对地铁工程而言,进行沉降控制的重要性体现在两个方面:(1)城市地铁工程一般位于城市的繁华地段,周围建筑物密集、各种地下管线纵横复杂交错,一旦沉降事故发生,将可能造成建筑物开裂、倾斜,地下管线断裂等事故。

浅谈地铁施工沉降监测分析与控制途径

浅谈地铁施工沉降监测分析与控制途径

浅谈地铁施工沉降监测分析与控制途径摘要:随着城市规模的不断扩大,城市人口的不断增多,交通网越来越复杂。

在进行地铁施工过程中,需要对地铁施工的沉降问题进行分析和控制,进而来保证施工的安全,更好的构建城市的交通网,推动城市的向前发展。

本文主要先分析地铁施工出现沉降的原因,然后针对问题提出相应的建议,以此来为地铁施工作出相应的建议。

关键词:地铁施工;沉降;监测;分析;控制;策略在经济不断发展过程中,对于城市地铁建设力度也在不断增大。

在这其中的地铁隧道工程必须要保证在岩土体内部完成,但是在施工过程中不管开挖隧道的深度多少,都一定会影响到地下地下岩土体,进而破坏土体结构,导致地表出现沉降、变形。

在这过程中,如果地表沉降达到某种程度,就可能会直接影响到地下管道的排布和使用,还会影响到地面建筑的安全。

所以,在地铁隧道开挖过程中,要结合城市的实际发展情况进行合理计划,根据相关的要求来适当调整沉降问题,保证在地铁施工过程中不会影响到地面建筑。

一、地图施工沉降的原因(一)受到开挖施工的影响在开始地铁施工开挖前,可能会存在一定的应力进而导致地层变形,出现收缩现象,这样就会引起地表下沉。

在开始时候后,对于分台阶的设计,会在上下台阶封闭前,所出现的拱顶引起沉降,进而导致地表出现下沉情况[1]。

还有就是在完成开挖初级阶段后,对于混凝土的网喷使用,一定会出现一些孔洞,针对这些孔洞在回填过程中,就会引起土体的下落,进而导致地层出现沉降问题。

在正常情况下,地铁施工本身就较为复杂,对于在这过程中所使用的暗挖法,主要需要分层来进行施工,在分层阶段就会对地层进行破坏,不断的扰动会导致地表出现沉降现象。

在这过程中最为明显的就是不同结构之间的交汇处,沉降问题较为严重。

不仅会在这过程中受到受力的影响,而且还存在很多其它的问题,进而产生较为严重的沉降。

(二)受到降水施工的影响为了能够保证在进行地铁施工过程中,没有存在任何水体,就需要对其进行降水施工。

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地铁施工地表沉降控制方法浅论
摘要:当地铁隧道近邻既有建(构)筑物施工时,隧道与建筑物之间将不可避免发生动态的相互作用,而这种作用的起因源于地铁隧道的开挖扰动作用,地铁隧道与建(构)筑物二者之间的相互作用通过地层这一媒介发生,而地表沉降大小二者之间的相互作用程度密切相关,因此,有必要对地铁隧道施工引起的地表沉降研究进行综述分析。

关键词:地铁;施工;沉降
0 引言
地铁工程施工引起的地表沉降可能危及周边建(构)筑物和地下管线等的安全,造成严重的经济损失和社会影响。

地铁一般都会下穿城市中心区域,不可避免下穿越既有铁路,区别于其他静态荷载地面建筑物,铁路还具有冲击荷载特性。

因此,控制地表变形,对工程的顺利实施和铁路运营安全极为重要。

1 下穿既有铁路线范围地铁施工管理目标
地铁近距下穿越既有运营铁路线,主要保证既有铁路的运营安全和地铁施工安全。

首先确定既有铁路线各种沉降控制指标值,以此为控制值,对地铁各施工步骤进行有效管理。

2 既有铁路与地铁结构的互相影响分析
地铁施工产生地层变形,这种扰动传播到既有铁路上对其造成影响,同时既有铁路对新建地铁也将产生一定程度的影响,主要体现在列车运行时的冲击荷载和机车的振动对土体开挖和衬砌结构施作的影响,这种影响通过上覆土体传播到新建地铁结构,不仅增加衬砌支护结构荷载,而且进一步加大地层的变形,进而会对既有铁路结构产生更大的影响。

地铁工程施工和安全措施不利将导致铁路和地铁结构同时发生质量和安全缺陷。

3 不同地质条件下地铁施工方案的选择
在选用施工方法时还应考虑下列因素:
①队伍因素:应考虑选择施工素质和施工装备水平高的队伍。

②地质因素:围岩级别对施工方法的选择起着决定性的作用。

③埋深因素:分为浅埋和深埋两类。

④环境因素:当隧道施工对周围环境产生不良影响时,环境条件成为选择隧道施工方法的重要因素之一。

结合这些因素,在选择地铁施工方法时加强以下要点:
①根据地层情况、地面既有铁路线特点及机械配备情况,选择对地层扰动小、经济、快速的开挖方法。

②为缩短下穿施工时间,应选择能适应不同地层和不同断面的开挖、通风、喷锚、装运、防水、二衬作业的配套机具。

③加强施工过程的监控量测与信息及时反馈。

④应严格执行隧道施工“十八字方针”。

⑤组织技术素质高的综合工班进行倒班循环作业,以提高质量和速度。

4 沉降控制技术的机理
施工中会造成地层的地层损失、原始应力状态变化、土体固结、土体的蠕变, 还可能发生支护结构的变形等情况发生。

所以, 进行地层沉降控制, 其出发点是保持或者加强原有地层的稳定性, 维持其稳定的应力平衡状态。

5 沉降控制技术
资料表明, 地铁隧道施工引起地表沉陷的程度主要取决于:
a.地层和地下水条件;
b.隧道埋深和直径;
c.施工方法。

其中, 施工方法的影响更为明显。

同样的地质条件和设计, 不同的施工方法引起的地表沉陷会有很大的差异。

因此, 对地铁的施工方法进行对比分析是建设者必须首先论证的问题。

地铁的施工方法主要有3种: 明挖法、新奥法和盾构法。

明挖法由于对地面交通干扰大, 且因敞开作业对周围环境千扰、污染严重, 现在已经较少使用。

新奥法和盾构法对环境干扰小, 是主要的施工方法。

下面结合地表沉陷的产生与控制措施对这2种施工方法进行概述。

5.1 盾构法
盾构法是在地下暗挖隧道的一种有效方法。

施工中, 先在隧道的某一端建造竖井或基坑, 以供盾构安装就位。

盾构从竖井或基坑的墙壁开孔处出发, 在地层中沿着设计轴线,向着另一竖井或基坑的设计孔洞推进。

盾构推进中所受的阻力, 通过盾构千斤顶传至盾构尾部已拼装的预制隧道衬砌结构, 再传到竖井或基坑的后靠壁上。

盾构施工中引起的地层损失和盾构隧道周围受扰动或受剪切破坏的重塑土的再固结, 是地面沉降的基本原因。

5.1.1 地层损失
地层损失是盾构施工中实际开挖土体体积与竣工隧道体积之差。

周围土体在弥补地层损失中发生地层移动, 引起地面沉降。

引起地层损失的施工及其他因素是:
a.开挖面土体移动。

当盾构掘进时, 开挖面土体受到的水平支护应力小于原始侧向力, 开挖土体向盾构内移动, 引起地层损失而导致盾构上方地面沉降; 当盾构推进时, 如作用在正面的土体的推力大于原始侧向力, 则正向土体向上、向前移动, 引起地层损失(欠挖)而导致盾构前上方土体隆起。

b.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。

c.土体挤入盾尾空隙。

由于盾尾后面隧道外周建筑空隙中压浆不及时, 压浆量不足, 压浆压力不恰当, 使盾尾后周边土体失去原始三维平衡状态, 而向盾尾空隙中移动, 引起地层损失。

d.改变推进方向。

盾构在曲线推进、纠偏、抬头推进或叩头推进过程中, 实际开挖面不是圆形而是椭圆, 因此引起地层损失。

5.1.2 受扰动土的固结
盾构隧道土体受到盾构施工的扰动后, 便在盾构隧道的周围形成超孔隙水压力区(正值或负值)。

当盾构离开该处地层后, 由于土体表面压力释放, 隧道周围的孔隙水压力便下降。

在超孔隙水压力释放过程中, 孔隙水排出, 引起地层移动和地面下降。

此外, 由于盾构推进中的挤压作用和盾尾后的压浆作用的施工因素, 使周围地层形成正值的超孔隙水压区。

其超孔隙水压力, 在盾构隧道施工后的一段时间内复原, 在此过程中地层发生排水固结变形, 引起地面沉降。

5.2 新奥法
所谓新奥法就是施工过程中充分发挥围岩本身具有的自承能力, 即洞室开挖后, 利用围岩的自稳能力及时进行以喷锚为主的初期支护, 使之与围岩密贴, 减小围岩松动范围,提高自承能力, 使支护与围岩联合受力共同作用。

采用新奥法时主要的施工方法有:
a. 全断面开挖法, 原则上是一次完成设计开挖断面, 是
在稳定的围岩中采用的方法;
b.台阶开挖法;
c.侧壁导坑环型开挖法, 这是当地质条件特别差时所采用的一种方法, 也是城市隧道抑制下沉时常用的方法。

参考文献:
[1]TB 10305-2009,铁路工程轨道施工安全规范[S].
[2]GB 50299-1999,地下铁道施工及验收规范[S].
[3]午向阳,蒋宗全,李鹏飞,张顶立.大断面隧道下穿高速公路施工方案优化研究[J].铁道建筑,2011(11).。

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