地铁盾构隧道下穿建筑物沉降规律分析
地铁盾构下穿建筑物群地层沉降控制技术研究
地铁盾构下穿建筑物群地层沉降控制技术研究发布时间:2022-07-21T03:27:00.603Z 来源:《工程建设标准化》2022年5期3月作者:王大鹏[导读] 地铁施工中,采用盾构法下穿建筑物群时,需对地层沉降进行严格把控。
王大鹏南京地铁建设有限责任公司江苏南京 210000摘要:地铁施工中,采用盾构法下穿建筑物群时,需对地层沉降进行严格把控。
本文结合实际工程案例,对盾构下穿建筑物群地层沉降控制技术展开详细的分析,并探索了参数控制、姿态控制、前期沉降、掘进过程沉降、盾尾注浆及其他控制措施,以不断提高盾构施工沉降控制技术水平。
关键词:盾构;地层沉降;参数控制前言:地下工程建设施工中,经常会受到地下环境和土层等影响,出现地层沉降现象,给周边及下穿建筑物稳定性和可靠性带来安全隐患。
对此,采用盾构法下穿建筑物群开展地铁建设施工时,必须对地层沉降进行控制。
1工程概况本文以某地铁DS6号线某区段盾构下穿建筑物群为例,对盾构施工地层沉降控制技术进行分析和研究。
这一施工段左线全长1779.1米,右线全长1773.9米,两条线路之间距离为13~23米,通过盾构法进行地铁施工,地铁中某一区段下穿一住宅小区,该住宅小区为4层楼房,房屋采用水泥土搅拌桩复合地基,地基与隧道顶端的最小竖向距离为0.08米。
2盾构下穿建筑物群地层沉降控制技术结合本工程实际情况进行分析,在进行盾构施工过程中存在的主要风险包括工程地质风险、房屋下穿位置风险、刀盘对房屋基础的侵入风险等。
结合不同风险情况,本文从参数、姿态以及各阶段沉降情况对地层沉降控制技术进行探讨。
2.1掘进参数控制掘进施工过程中,土压是影响地层沉降的主要参数。
若土压过大可能会引起地表隆起,若土压过小则会导致地表沉降。
因此,掘进参数的控制主要是对土压的计算和控制。
施工过程中,影响土压的主要因素为刀盘前的土体压力,在进行参数控制时,通常以刀盘中心位置的土压为准进行计算,计算公式为:P1 = k0 × γ × h (1)式(1)中:P1为土仓内的土体压力;k0为侧压力系数,取值 0.46;γ 为土的容重,取值 18.4kN/m3;h 为刀盘中心埋深。
铁路隧道下穿既有路基沉降规律及控制标准研究
铁路隧道下穿既有路基沉降规律及控制标准研究一、本文概述随着我国交通基础设施建设的快速发展,铁路隧道的建设日益增多,其中不乏需要下穿既有路基的情况。
铁路隧道下穿既有路基施工过程中,不可避免地会对既有路基产生影响,导致路基沉降。
为了确保铁路隧道施工的安全性和既有路基的稳定性,对铁路隧道下穿既有路基的沉降规律进行深入研究和控制标准的制定显得尤为重要。
本文旨在系统研究铁路隧道下穿既有路基的沉降规律,分析影响沉降的主要因素,探讨沉降变形的机理,并在此基础上提出相应的控制标准。
通过对实际工程案例的调研和数据分析,本文期望能够为铁路隧道施工过程中的沉降控制提供理论依据和技术支持,为保障既有路基的稳定性和铁路隧道施工的安全性提供有效指导。
文章将首先介绍铁路隧道下穿既有路基的施工特点和沉降问题的重要性,接着详细阐述沉降规律的研究方法和沉降变形机理的分析过程。
在此基础上,文章将探讨沉降控制标准的制定原则和方法,并结合实际工程案例进行验证和应用。
文章将总结研究成果,提出铁路隧道下穿既有路基沉降控制的建议措施和进一步研究的方向。
通过本文的研究,期望能够为铁路隧道施工中的沉降控制提供科学依据和实践指导,促进铁路交通事业的可持续发展。
二、铁路隧道下穿既有路基沉降规律研究在铁路隧道下穿既有路基的过程中,路基沉降是一个重要的技术问题。
为了深入了解这一过程,本研究对铁路隧道下穿既有路基的沉降规律进行了详细的研究。
通过收集大量的实际工程数据,包括地质条件、隧道施工参数、路基结构等,对这些数据进行了系统的整理和分析。
运用数值模拟方法,建立了铁路隧道下穿既有路基的三维模型,模拟了不同施工阶段的沉降情况。
研究结果表明,铁路隧道下穿既有路基的沉降规律受多种因素影响,包括地质条件、隧道施工参数、路基结构等。
地质条件是影响沉降的主要因素,如土层的厚度、岩石的强度等。
隧道施工参数,如开挖方式、支护结构等,也会对沉降产生影响。
路基结构的设计和施工质量,同样会对沉降产生影响。
隧道下穿引起的既有地铁结构沉降规律分析
施工技术292 2015年29期隧道下穿引起的既有地铁结构沉降规律分析苏云肖曹萌芽中铁隧道勘测设计院有限公司,天津 300133摘要:随着我国经济的迅速发展,交通运输事业也进入了一个快速发展的阶段。
随着城市车辆交通规模的不断增加,城市堵车现象越来越严重。
在各大城市兴起修建地铁的大潮。
地下铁道的建成极大地缓解了城市中心交通拥挤、阻塞状况,给广大市民出行提供安全、便捷、舒适、清洁的交通工具,对城市基础设施建设也起着极为重要的作用。
但各类原因引起的地铁隧道沉降必须给予充分的重视。
尤其是不均匀沉降,将会引起地铁隧道结构的变形,给地铁的正常运行带来隐患。
因此,建议对隧道下穿引起的既有地铁结构沉降规律分析具有重要意义。
关键词:隧道下穿;地铁结构;沉降规律中图分类号:U211;U231.3 文献标识码:A 文章编号:1671-5810(2015)29-0292-021 隧道下穿引起的既有地铁结构沉降原因分析对长期营运中的地铁隧道沉降原因进行分析,总结出有以下七方面的原因:1.1 下卧土层的不均匀性下卧土层的不均匀变形是地铁隧道下沉的基本原因。
在实际工程中,沿隧道纵向分布的土层性质不同。
这就决定了土层的扰动、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,导致隧道发生沉降。
通常情况下,隧道下卧土层类别变化处正是隧道发生较大沉降的地方。
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。
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。
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一个常见的问题,主要原因是盾构机挖掘地下隧道时,会对地下土层进行扰动和移动,导致地面沉降。
下面是对地铁盾构施工中地面沉降的原因进行分析及应对方法的说明。
1. 地质条件不稳定:地质条件不稳定是导致地面沉降的主要原因之一。
在盾构施工中,如果遇到地下水位较高、土层松散、岩层不坚固等地质条件不稳定的情况,就容易导致地面沉降。
此时,可以通过加强地质勘察与分析,选择合适的盾构机和施工方法,以及采取加固措施等方法来应对。
2. 施工参数不合理:施工参数不合理也是导致地面沉降的原因之一。
在盾构施工中,如果施工参数设置不合理,如推进速度过快或者施工压力过大,就容易引起地下土层的不稳定,导致地面沉降。
需要在施工前进行合理的施工参数设计,并加强监测和调整,以避免地面沉降的发生。
3. 施工技术不当:施工技术不当也是导致地面沉降的原因之一。
在盾构施工中,如果操作不当或者施工方法不正确,就会对地下土层造成不必要的扰动和移动,导致地面沉降。
在施工前需要进行充分的技术培训和实践,以确保操作人员熟练掌握施工技术,并采取适当的施工措施。
1. 加强地质勘察与分析:在施工前需要对地质条件进行充分的勘察与分析,了解地下土层的情况,以选择合适的盾构机和施工方法,并采取合理的加固措施,以应对地面沉降的可能性。
2. 合理设置施工参数:在施工中需要根据地质条件和盾构机的性能特点,合理设置推进速度、施工压力等参数,以确保施工的安全与稳定,避免地面沉降的发生。
3. 加强监测与调整:在施工过程中需要密切监测地面沉降的情况,一旦出现地面沉降的情况,需要及时采取合适的调整措施,如降低推进速度、减小施工压力等,以减少地面沉降的程度。
4. 采取加固措施:在施工中可以采取一些加固措施,如喷浆加固、加设盾构机尾部加固框架等,以增加地下土层的稳定性,减少地面沉降的可能性。
地铁盾构施工中地面沉降是一个需要重视的问题。
地铁隧道盾构施工引起的地面沉降规律分析
地铁隧道盾构施工引起的地面沉降规律分析地铁隧道作为城市交通的重要组成部分,是连接城市不同区域的纽带。
随着城市的不断发展和人口的不断增加,地铁建设已经成为了必然趋势。
然而,地铁工程施工过程中,地面沉降问题一直是人们关注的热点问题之一。
本文将针对地铁隧道盾构施工引起的地面沉降规律进行分析。
一、地铁隧道盾构施工的基本原理盾构机是近几年开发出的用于地下建筑施工的新型设备,其施工原理是先在隧道顶部挖出一条一定宽度和高度的顶洞,然后在顶洞中安装一台盾构机,由盾构机推动管片向前推进,在管片及盾构机组成的初始管环内注浆加厚基础处理,之后备土排出。
二、地面沉降的原因在盾构施工过程中,挖掘出的土方需要在地面上暂时存放,同时,附近的建筑物、道路等也会因施工过程中振动影响,导致地面发生沉降。
研究显示,地面沉降量与地下水位、建筑物结构、地形地貌和施工方法等因素密切相关。
三、盾构施工引起的地面沉降规律1.施工工艺变化对地面沉降的影响在盾构施工中,该工艺由一段段管片拼装而成,每拼装一段管片就会使管壁位移,进而引起地下应力变化和土体压缩。
因此,在施工过程中,管片的安装方式、长度以及环片的数量等都会对地面沉降产生影响。
2.地质环境对地面沉降的影响地质环境也是地面沉降的重要因素之一。
地铁隧道的盾构施工,往往会挖掘过去几百年,甚至几千年地质构造形成的地层,地质情况的了解和研究对地面沉降和地铁建设安全有着至关重要的作用。
3.地下水位对地面沉降的影响地下水位也是影响地面沉降的重要因素之一。
在地铁隧道盾构施工过程中,由于管片与周围土层之间留有一定间隙,难以完全将地下水阻挡,因此,施工区域的地下水位变化也会对地面沉降产生一定的影响。
四、盾构施工减小地面沉降的方法和技术尽管盾构施工难以避免地面沉降问题的出现,但是采取恰当的施工方法和技术可以有效地减小地面沉降量。
其中,加强地面监测管理、降低施工工艺对地面沉降的影响、在隧道顶部安装加固杆等方法都是有效的地面沉降控制措施。
复合地层地铁盾构隧道下穿建筑物沉降规律
摘要:通过对复合地层地铁盾构隧道下穿多栋建筑物沉降的监测与分析,依如实际工程监测数据,分析了建筑物沉降的历时转变、地层条件、双线隧道、近接条件及建筑物基础形式等因素对建筑物沉降的阻碍,取得了建筑物沉降规律。
关键词:复合地层,盾构,隧道,沉降0引言地铁盾构隧道临近建( 构) 筑物施工时,对周围土体产生的扰动引发上部地层沉降和位移,过大的沉降和位移往往又会造成临近建筑物倾斜乃至倒塌、地下管线的断裂等事故。
当隧道处于上软下硬的岩土复合地层时,操纵地表沉降、保证既有建( 构) 筑物平安问题更为突出。
FORTH &THORLEY 对一直径为9.7 m 的双圆隧道旁穿31 层高楼引发的地面沉降进行现场监测,发觉地层向隧道方向发生的竖向位移致使桩侧摩阻力减小[1]。
徐永福通过盾构施工的现场监测,分析以为盾构掘进引发的地表沉降的机理是土体应力状态的转变[2]。
黄宏伟,张冬梅对各国盾构隧道施工监测数据进行分析、对照,指出盾构各时期引发地表沉降具有较大的变异,要紧取决于地层条件、盾构施工技术及周围环境[3]。
徐永福,孙钧,傅德明等依照盾构掘进时的多项实测结果,分析了盾构掘进施工对周围土体的阻碍[4]。
李大勇,王晖,武亚军对盾构掘进引发的建筑物沉降、地下管线位移和地下水位的监测数据进行分析,取得了地表变形与土层压力、出渣量的关系[5]。
申景宇对盾构区间掘进阻碍范围内较有代表性的几座建筑物的沉降、倾斜特性等进行了分析[6]。
由此可知,施工监测法是研究盾构施工对周围环境阻碍的最要紧手腕,应用最为普遍和有效。
本文以深圳地铁2 号线东延线工程香梅北站—景田北站区间盾构隧道为背景,拟通过量栋建筑物沉降监测数据的分析,给出复合地层中盾构掘进引发的建筑沉降的规律,尤其是后行隧道引发的二次沉降规律。
1工程概况深圳地铁2 号线东延线工程香梅北站—景田北站区间设计为左右线分离的单线盾构隧道( 右线长1 012.713 m,左线长1 013.644 m) ,区间隧道拱顶埋深为10 m ~22 m,左右线间距9.8 m ~13.2 m。
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一个常见的问题,它主要是由于盾构施工过程中的土体位移和压实引起的。
下面,将对地铁盾构施工中地面沉降的原因进行分析,并提出相应的应对措施。
1. 地下水位变化:地下水位的变化是导致地面沉降的主要原因之一。
盾构施工过程中,隧道中的地下水会因为施工活动而发生变化,导致地下土体的水分含量发生变化,进而引起地面沉降。
在施工前进行地下水位监测,控制好盾构施工中的水文条件,可以有效减少地面沉降。
2. 土体位移:盾构施工中,隧道推进时会对周围土体施加巨大的水平压力,使得土体发生位移。
当土体的承载力不足以承受盾构的压力时,会发生沉降。
需要对地下土体的力学性质进行详细研究,选择合适的施工参数和技术方案,以避免土体发生过大的位移。
3. 土体压实:盾构施工过程中,施工机械会对土体进行挖掘和回填,这会对土体进行压实。
土体压实过程中,土壤颗粒间的间隙会发生变小,导致初始地面沉降。
在施工过程中需要控制好土体的压实过程,避免过度压实,以减少地面沉降。
针对以上的原因,可以采取一些应对措施,以减少地铁盾构施工中的地面沉降。
1. 合理控制地下水位:在施工前进行地下水位监测,并根据监测结果进行合理的调整,保持地下水位的稳定。
如果发现地下水位异常变化,及时采取补救措施,如进行加固和排水。
2. 采用适当的土体加固措施:根据土体力学性质的研究结果,选用合适的土体加固措施。
可以采用加固桩、土钉墙等方式对土体进行加固,增加土体的承载能力,减少地面沉降。
3. 控制土体压实过程中的施工参数:在施工过程中,合理选择施工参数,避免过度压实土体。
加强施工过程的监测和控制,及时调整施工参数,确保土体得到适度的压实,减少初始地面沉降。
4. 引入新技术和新材料:随着科技的进步,可以采用一些新技术和新材料来减少地面沉降。
采用可控压实技术对土体进行处理,可以减小土体的初始沉降;引入高效盾构机械和地铁车站的整体下沉技术等,也可以减少地面沉降的影响。
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是一种常见的地下工程施工技术,能够有效地减少对地表的干扰,是地铁建设中的重要施工方法。
在地铁盾构施工过程中,地面沉降是一个常见的问题,给周围建筑、道路和地下管线等带来影响。
针对地铁盾构施工中地面沉降的原因进行分析,并提出相应的应对措施,对于保障地铁盾构施工的顺利进行和周围环境的安全非常重要。
1. 地质条件地质条件是地铁盾构施工中地面沉降的重要原因之一。
地下工程施工会对地下的土层和地下水体系产生一定的影响,尤其是在复杂地质条件下,地面沉降的风险更大。
在软土层和含水层的情况下,地下水的排泄和土层的变形会导致地面沉降。
2. 施工工艺3. 施工技术不当地铁盾构施工需要高超的技术水平和严谨的施工操作。
如果施工中存在操作不当、技术不到位等问题,会导致地面沉降。
施工机械的调整不合理、挖掘参数的选择不当等都会影响地面的稳定性,从而引起地面沉降。
4. 设计不合理地铁盾构工程的设计是施工的基础,如果设计不合理,会对施工和周围环境带来不利影响。
隧道的深度、施工方向、施工期限等设计不合理都会导致地面沉降问题。
二、地铁盾构施工中地面沉降的应对措施在地铁盾构施工前,需进行详细的地质勘探,了解地下情况,确定地下水位、土层特性、地下管线等信息,为施工后的地面沉降提前做好准备。
2. 采用适当的加固措施在施工过程中,采用适当的加固措施对地面沉降进行控制。
可以使用加固材料、加固桩等方式,增强地下土层的稳定性,减少地面沉降的风险。
控制施工工艺是减少地面沉降的有效措施。
在施工过程中,施工方需严格按照规定的工艺流程进行,避免过分开挖和挖掘不当等操作,减少对地下土层和地下管线的影响。
4. 严格控制施工参数施工参数的选择对地面沉降有重要的影响。
施工方需在施工前进行详细的施工参数计算,并严格控制施工参数的选择,确保施工的安全和地面沉降的控制。
5. 加强监测和管理在地铁盾构施工过程中,加强监测和管理是非常重要的。
地铁盾构隧道下穿加油站的地表沉降分析
地铁盾构隧道下穿加油站的地表沉降分析徐森(中铁十九局集团第五工程有限公司,辽宁大连116100)摘要:随着城市快速发展,地铁建设随之迅猛发展,地铁隧道穿越城市的周边环境日趋复杂。
以青岛地铁区间盾构下穿加油站为 例,盾构左线正穿加油站油棚、办公房,侧穿4个油罐,油罐埋深3.5 m,距隧道拱顶约11.3 m。
盾构机穿越加油站办公区时,监测速 率沉降报警,通过调整盾构参数、保压施工、二次注浆和渣土改良等措施。
地表和油罐的沉降变化速率与累计量均在安全可控范围 内,盾构机已安全穿越加油站,为今后盾构穿越类似地层的重大风险源提供参考。
关键词:盾构;加油站;地铁监测;地表沉降中图分类号:U231+.3 文献标识码:B DOI:10.16621/ki.issn1001 -0599.2021.05D.600引言随着中国经济快速发展,城市人口增长迅猛,地铁逐步成 为交通拥堵治理的首选。
在地铁盾构施工过程中,不可避免会 下穿城市道路、高架桥、民用建筑物、文物建筑和加油站等重大 风险源。
虽然盾构机械化水平越来越高,技术日趋成熟,盾构穿 越重大风险源时,控制地表沉降、建筑物沉降、管线沉降等沉降 项目仍是一个挑战。
本文以青岛地铁1号线遵瑞区间盾构下穿加油站项目为 例,开展研究分析。
通过对加油站区域地表、油罐、油棚和办公 房的沉降监测,利用预报警手段,及时反馈施工单位进行盾构 参数调整和增加风险管控措施,确保盾构机安全穿越加油站区域。
1工程概况1.1盾构区间概况青岛地铁1号线遵义路站一瑞金路站区间位于重庆中路 西侧,从遵义路站始发,向北下穿青岛市胸科医院、青钢医院和 东南渠加油站,地面为商业、工厂办公、居住和商住用地,沿重 庆中路进入瑞金路站。
遵瑞区间里程1(55+472.70〇—1<:56+774.350,长丨30丨.65 111。
该区间分为矿上法和盾构法两段,其中,K55+465.70〇-K56+ 218.350为盾构法段,左线长752.657 m,右线长752.650 m,线 间距14 m。
地铁盾构隧道下穿既有构筑物沉降分析及对策
③2粉质粘 i : 、⑧ 3粉土 、④ 1粉质粘土、④2粉砂 或粉: { : 、⑤ 1 粉质粘土层 ,隧道底层 李要为④2粉砂
或 粉 土层 。
会弓 I 起土体 向盾 构机移动变形 ,这种变形 最终会导 致 盾 构 机 上 方 出 现 地 表 沉 降 , 形成 沉 降槽 , 而 盾 构
机对 前 方 土 体 的 推 力 一 ‘ 般 大 于 前方 土 体 的 主 动 土 压 力 ,这 会 导致 前 方地 表 出现 隆 起现 象 。
、
工 程 概 况
土 压 力 的 时 候 , 会 引起 前 方 土体 的塌 落 , 进 而 引 起
土体流失。
区间 共 计穿 越 9处 建 筑 物 ,其 【 f 】 4处 建 筑 为 下 穿 ,5 处 建 筑物 为 侧 穿 。 区间 覆 t从 上 之 下 分 别 为
在盾构 穿越 建筑物段 ,二次补浆使 用水泥、水 玻璃双液浆 ,每环 注浆为 l , 2 m 。砂 土层中管片脱 出盾尾 5环开始进行二次注浆,粘土层中于管片脱
施 工 时 的 掘进 时 间 对注 浆 速 度 进 行 调 整 与 校 正 。
( 3 )同步注 浆结束标准
采 用 注 浆 压 力 和 注 浆 量 双 指 标 控 制 标 准 , 即 当 注 浆 压 力 达 到 设 定 值 ,注 浆 量 达 到 设 计 值 的 9 0 % 以 上 时 , 即可 认 为达 到 了 质 量 要 求 , 同时 注 浆 压 力 及 注 浆 量 的调 整要 通 过 地 表 监 控 量 测 的数 据 进 行 分 析 与 反 馈 ,根 据 地 表 沉 降 适 当 调 整 上 述 2个 指 标 。 ( 4 )二 次 注 浆
地铁隧道盾构施工地表沉降的预测分析
地铁隧道盾构施工地表沉降的预测分析提纲:1. 盾构施工对地表沉降的影响因素有哪些?2. 地表沉降的预测方法有哪些,各有什么优缺点?3. 如何有效地控制地表沉降,避免对周边建筑物的影响?4. 地铁隧道盾构施工中出现的地表沉降事故有哪些,其成因和教训有哪些?5. 如何通过技术手段和工程管理有效避免地表沉降事故的发生?1. 盾构施工对地表沉降的影响因素有哪些?地铁隧道盾构施工造成地表沉降是由多种因素共同作用产生的。
其中,施工工艺、地下岩土环境、地铁施工的水位控制、施工机具、工期等因素都会影响地表沉降的程度和影响范围。
首先,盾构施工中的发掘和衬砌工艺会造成岩土的松动和变形,地下水的流动也会受到影响,使得地下岩土的承载能力发生变化,从而影响地表沉降的程度和范围。
其次,地下岩土环境也是影响地表沉降的重要因素。
岩土的类型、物理力学性质、水分含量等都会影响地下岩土对盾构机施加的阻力大小,从而影响地表沉降的程度和影响范围。
另外,盾构施工中的水位控制也会影响地表沉降。
在施工过程中,如果没有有效的水位控制措施,地下水位的变化会导致岩土的松动和变形,从而使得地表沉降过程加速和加剧。
最后,施工机具和工期也是影响地表沉降的因素。
施工机具的选型和使用情况都会对地下的岩土环境产生不同的影响,而施工工期的长短也会对地下岩土的固结时间和速率产生影响。
2. 地表沉降的预测方法有哪些,各有什么优缺点?为了有效地控制地铁隧道盾构施工对地表沉降的影响,需要准确地预测地表沉降的程度和影响范围。
目前常用的地表沉降预测方法主要有经验判断法、解析法、有限元法和物理模型试验法等。
首先,经验判断法是一种经验性的预测方法,依靠施工经验和估算方法来确定地表沉降的预测结果。
其优点是方法简单、方便、快捷,适用于一些简单的建筑工程。
但是,经验判断法的精度和可靠性有限,不能准确预测地表沉降的程度和影响范围。
其次,解析法是一种基于数学模型的预测方法,通过对地下岩土的力学性质和盾构施工状态的分析,预测地表沉降的程度和影响范围。
盾构隧道下穿既有框架结构建筑的影响分析
第4期47南 钰,等:盾构下穿施工对既有城市道路沉降影响研究图7左线贯通时六种工况下路基沉降值对比图图8 全线贯通时六种工况下路基沉降值对比图如图7所示,当左线全部贯通之后,沉降最大值出现在左线隧道中心处。
隧道对上部路基沉降的影响随着埋深的增大越来越小,曲线峰值不断减小,从7.08 mm 减小到2.68 mm,并且发现沿X 轴正方向距离左线中心线左侧最远处的沉降量始终大于距离左线中心线右侧最远处的沉降量,这说明离盾构隧道越近的土层受到施工的影响越大。
从图8看出,全线贯通时,当隧道埋深较浅,沉降曲线呈现“双谷”的形式[12],并且“谷底”始终分布在左右线隧道中心处。
同时随着埋深的增大(从10 m 增加到20 m),“谷峰”逐渐平缓,沉降槽逐渐增大,说明盾构施工对土层的影响逐渐减小。
当埋深达到14 m 时,曲线又重新恢复为“单谷”形式。
同时,从图中也可以明显看出,在埋深为10 m 时,最大沉降值出现在左线隧道中心处。
而随着埋深增大,最大沉降值位置逐渐平移到双线隧道中心处,这说明先行隧道上部土体会受到来自后行隧道开挖过程的影响,从而导致累计沉降量始终较大(埋深从10 m 到20 m 的过程中,左线隧道中心处沉降量占双线最大沉降量的比例是93%~67%)。
但当埋深大到一定程度时,这种影响几乎可以忽略,届时最大沉降的位置一定是出现在两隧道中心线正上方。
表5统计了六种埋深下路基的沉降 结果。
由表5可知,全线贯通时的路基沉降最大值始终大于同埋深下的左线贯通,并且随着埋深的增加,全线贯通时沉降曲线的沉降槽宽度也在逐渐增大,说明对上部路基的影响越来越小。
4 结论本文主要采用数值模拟的方法,以合肥轨道交通四号线天水路站—翠柏路站区间工程为依托,对隧道在不同埋深和不同开挖距离下对城市道路产生的影响进行研究,得出主要结论如下:(1)左线隧道在开挖第五环到第十环内,沉 降差值最大。
超过2 mm,并且随着右线隧道开始动工,路基沉降最大值逐渐向两隧道中心线方向 移动。
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。
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。
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。
地铁盾构隧道下穿既有建筑物沉降分析及对策
盾构穿越建筑物段掘进 时,匀速掘进且禁 止停机 。掘进 速
度控制在 2 c m/ mi n V 3 c m/ mi n 。
5 _ 3盾构 同步注浆与二次注浆 5 . 3 . 1同步注浆 量与注浆压力 同步注浆 采用 “ 准 厚 浆 ” 或 可 硬 性 浆 液 。 同 步 注 浆 量 根 据 公 式 Q = v× 进 行 计 算 ,其 中 由 于地 层 为 富 水 粉 细 砂 层 , 通 过 对 地 质 勘 察 报 告 中 该 种 地 层 的孔 隙 比 、 渗 透 性 分 析 , 的取值 2 . 1 来 进 行 取 值 ,通 过 计 算 ,每 环 注 浆 量 在 4 m ;注 浆 压 力 的 设 定 首 先 根 据 地 层 及 地 下 水 位 的情 况 计 算 出土 仓 压 力 , 该压 力根据 公式 计算 出土仓 压力 为 1 . 9 2 b a r , 通 过 以上 计 算 及 分析 ,初步拟定注浆压力 2 . 5 . 3 . 0 b a r ,来进行控制 。 5 _ 3 . 2 同步注浆速度的控制 注 浆 量 及 压 力 设 定 后 , 根 据 掘 进 的 速 度 要 控 制 注 浆 的 速 度 ,每 环 注 浆 量 注 完 的 时 间要 与掘 进 的时 间相 匹配 , 原 来 同 种 地层 的掘进 的速度 分析 ,1 . 2 m 的 管 片 每 环 的掘 进 时 间 一 般 在 2 5 . 3 0 mi n范 围内,因此 初步 确定 同步注 浆 的流量 控制 在 2 5 0 — 3 0 0 L / mi n的速 度范 围 内,通 过流 量的分析 控制每 个注 浆泵 的
工程技术
路桥 工程
2 0 1 5 年4 月 ・ 2 0 7・
地 铁盾 构 隧道 下 穿既有 建筑 物沉 降分析 及 对策
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现代都市化进程中不可缺少的公共交通建设,它的优点在于不占用地面空间,且运力大、速度快。
然而,施工过程中的地面沉降问题也备受关注。
有时,地铁盾构施工会导致地面沉降问题,这会给周边环境和居住的居民带来一定的影响。
因此,科学合理地分析地面沉降的原因并采取有效的应对策略是至关重要的。
首先,分析地面沉降原因:1.施工机械振动造成地质体变形:施工过程中,盾构机会振动并前进,而这种振动会使周围的土体遭受变形,导致地质体松散或者土层剪切变形。
2.地下水涌入引起土壤流变:在盾构施工过程中,地下水会通过地质隧道顶板的缝隙、岩石裂缝和土层孔隙进入隧道内部,导致隧道外侧土层流失,进而降低地面承载力。
3.永久变形引起地面沉降:盾构施工后,地下车站、设备区等路面上铺设了大面积的混凝土结构,这些结构与自然地基相互作用造成了土体永久变形,在均布载荷的作用下,控制不住会引起地面沉降。
针对上述原因,提出应对策略:1.压缩施工阶段进行振动控制:施工机械振动是造成地面沉降的主要原因之一。
因此,施工前需要设计合理的振动控制方案,结合盾构机的性能选择合理施工参数,控制机器进度,避免过大的振动能量。
2.设置水位监测点,保证施工过程中水文动态监测数据:在盾构施工过程中,需要通过测量确定地下水变化情况,面对地下水涌入引起土壤流变等情况,应设置水位监测点,及时采取措施,以保证施工顺利进行。
3.进行土体加固:针对隧道周围土体松散或土层剪切变形现象,可以采用土体加固方法来加强土壤固结度,避免地面沉降问题。
4.优化车站设计:为了避免永久变形引起地面沉降,可以通过优化车站设计和结构材料选择等措施,减少地面沉降问题的发生。
综上所述,对于地铁盾构施工工程中地面沉降问题,在施工前应经过充分的沟通和论证,制定合理的施工方案,并针对不同的地面沉降原因采取适当的防范措施。
这样可以减少地面沉降造成的影响,确保地铁盾构施工工程的安全和有效进行。
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地铁盾构隧道下穿建筑物沉降规律分析
摘要:通过对成都地铁盾构隧道穿越建筑物引起的地表沉降进行动态监测与分析,得出了盾构地铁隧道在穿越建筑物时沉降发生时间及影响范围,并初步制定了用于指导施工的监测数据库,以便为今后类似工程提供参考。
关键词:成都地铁2 号线; 盾构隧道; 穿越; 地面建筑物; 沉降监测
1 .引言
随着国家、城市的经济发展,地铁成为交通繁忙、人口密集城市的重要交通工具。
在地铁盾构隧道施工期间,不可避免地要近距离地下穿地面建筑物,在穿越期间,由于地层受扰动、超挖引起的地层损失及应力改变等原因都可能造成地面建筑物出现沉降、位移,从而引起建筑物出现裂缝、倾斜甚至倒塌,给人民的财产、安全带来威胁。
为掌握盾构施工过程中地面建筑物的状态,在实施加固、保护等施工措施的同时,必须对地面建筑物进行监测,并将监测数据及时反馈到施工中,确保施工安全。
本文对成都地铁盾构隧道某栋建筑物的监测成果进行研究分析,以便为今后类似工程提供参考。
2 .工程及地质概况
本工程为成都地铁线2 号线羊西二环路站~白果林站,在里程YCK26 + 332 ~YCK26 + 832 段穿越密集居民建筑群。
盾构隧道埋深约14 米,地面建筑物为金琴路南段二巷2 号楼,主体上部为砖混7 层,下部为预制桩基础,基底约2.5m 中砂。
该隧道地处川西平原岷江I 级阶地,为侵蚀~堆积阶地地貌,地形平坦。
隧道穿越地层主要为砂卵石层,局部夹中砂。
第四系孔隙水是段内地下水的主要存在形式,主要赋存于各个时期沉积的卵石土及砂层中,土体透水性强、渗透系数大,水量丰富。
场地内地质构造条件简单,未发现有断裂通过,无不良地质作用,在VII度地震作用下,不具备产生滑坡、崩塌、陷落等地震地质灾害的条件,环境工程地质条件较简单。
综合判定,本工程场地稳定。
3 .监测方案设计
尽管盾构法施工隧道具有对周围环境影响小、掘进速度快、机械化程度高、施工安全等特点,但仍不可避免地引起地表以及地表建筑物沉降。
因此在研究盾构隧道对建筑物沉降的影响,布设了建筑物沉降监测点,用以观测建筑物下沉量,判定建筑物的安全性,以便采取相应的保护措施。
3 .1 测点布置
建筑物沉降监测点位布设在建( 构) 筑物四角的结构柱、建筑物基础分界点( 基础沉降缝) 布设沉降观测点10 个监测点位,见图1。
3 .2 沉降观测方案
沉降观测使用天宝DINI 电子水准仪,水准控制点采用附合水准路线进行往返测,取两次观测高差中数进行平差。
往测时各站观测顺序为: 奇数站: 后、前、前、后; 偶数站: 前、后、后、前。
返测时,奇、偶测站观测顺序分别与往测的偶、奇测站相同。
作业过程中严格遵守规范。
每次观测由固定测量人员、固定仪器按相同的观测路线进行。
点的精度满足下列要求:
4 .监测分析
4 .1 建筑物沉降监测
下面是部分具有代表性监测点监测结果:
( 1) 沉降监测点J5 在盾构穿越期间出现变形,累计沉降最大为11mm。
穿越后经加固保护,变形数据趋稳定。
( 2) 沉降监测点J6 在盾构穿越期间出现变形,累计沉降最大为19.7mm。
穿越后经加固保护该点有所隆起,稳定后监测该点累计沉降为16.1mm。
( 3) 沉降监测点J7 在盾构穿越期间出现变形,累计沉降最大为8mm,盾尾脱离期间,该点沉降值增大,累计沉降最大达12.7mm。
穿越后经加固保护该点有所隆起,且变形数据趋稳定,7 月16 日最后一次监测该点累计沉降为8.9mm。
4 .2 监测数据分析
4 .2 .1 由盾构引起的沉降过程分析
从时间方面看,分为盾构穿越建筑物和穿越后两个阶段,得出这两个阶段建筑物绝对沉降量变化曲线,如图5。
从沉降发生的时间关系看,建筑物沉降主要发生在盾构穿越阶段,在穿越后经加固稳定后,沉降量逐渐变小趋于平缓,因此在穿越阶段必须做好保护工作。
4 .2 .2 沉降影响范围分析
根据监测数据现以沉降点到隧道中线的距离为横轴,以隧道半径r 为单位一,从图1 中量取各观测点到隧道中线的距离nr 作为横坐标; 以各观测点的最大沉降量为纵坐标,通过曲线拟合、平滑等处理,可以得到图6 所示的建筑物沉降曲线。
从图中可知,除去底层构造等因素影响之外,盾构隧道对建筑物的影响与建筑物离隧道的距离成反比,盾构隧道在穿越时会引起建筑物不同程度的下沉,且距离隧道边线越近沉降量越大。
在距离隧道中线6r 以外的区域沉降较小,对建筑物影响较小,而在6r 以内的区域受影响较大,最大沉降量为19 .7 mm ,这就要求提前做好保护措施,保证建筑物的安全。
沉降量以及横向的影响范围视当时的地质条件不同会有所不同。
5 .结束语
本文通过对盾构穿越建筑物时引起的形变发生过程及结果进行分析,得出沉降发生的时间规律和空间变化规律,为同类型盾构工程变形监测、预测等提供了重要参考。
同时建立了盾构施工监测数据库,动态
地显示地表沉降曲线以及其与盾构推进施工参数间的相互联系,为管理人员提供科学化、规范化盾构施工管理的手段,为工程技术人员快速查询特定信息和分析、预测、评价周边环境安全,提供依据并做出决策。
参考文献:
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