盾构法施工引起地面沉降原因分析及防治措施
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随着城市地铁的不断发展,盾构施工在地铁建设中得到了广泛应用。
然而,在盾构施工过程中,由于多种原因导致的地面沉降问题越来越突出。
这不仅影响了盾构施工的进度和安全,还对周边建筑和环境造成了不良影响。
因此,深入探究地铁盾构施工中地面沉降的原因及应对措施具有重要意义。
1.地下水位变化盾构施工需要通过顺铁土层推进,但顺铁土层是由含水量较高的软黏土和泥炭土组成。
当盾构机在顺铁土层推进的过程中,水流压力会导致土层松动,土质的变化会使地下水位随时发生变化,从而导致地面沉降。
2.地质条件不利地域条件对盾构施工也有很大的影响。
如果施工地点地下是岩屑、岩石同砂土层,那么盾构施工时推进的阻力会很大,需要施工人员有相应的技术水平才能完成。
如果地下孔隙不充分,且岩石裂缝密度很大,那么相对应的地面也很容易出现沉降问题。
3.盾构施工参数设计不合理盾构施工一个重要的参数是推进速度,推进速度过快或过慢都会导致地面承载量不足,进而引发地面沉降。
同时,如果盾构施工人员选择的管径较大,那么施工质量更加难以保证,地面沉降的概率也会增大。
1. 引入地质勘探施工前对施工地点和周边地形进行勘测可以帮助盾构施工人员了解施工地点地质情况,从而确认推进速度和管径等参数的选择。
这样可以降低地面沉降的概率,减少对周边建筑和环境的影响。
同时,引入地质勘探还能够帮助施工人员做好地下水的调控工作,从而减少水流压力对地面的影响,应对地面沉降的问题。
2. 采用先进技术盾构施工本身就是一项先进技术,除了前期的地质勘探之外,也需要采用最先进的盾构机和各种工程材料。
这样可以帮助施工人员优化盾构施工的流程和施工的参数设计,减少对地面的影响,从而避免地面沉降的发生。
3. 做好监测工作在盾构施工过程中,安装监测设备对这种高速、高压的施工过程进行监测是必须的。
通过频繁监测,及时发现地面沉降的迹象可以让施工人员采取相应的措施,及时防范风险,保证施工安全。
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近年来,随着城市化进程的不断推进,地铁成为了很多大城市中不可或缺的交通工具。
而盾构技术则成为了地铁建设中的一项重要施工方式。
然而,在盾构施工过程中,地面往往会出现一些沉降现象,给周边居民的生活和财产安全造成一定的影响。
本文将对地铁盾构施工中地面沉降的原因进行分析,并提出应对措施。
一、地面沉降的原因1. 地源性因素地面沉降一部分是因为地质条件的影响。
在不同的地质环境下,沉降的表现形式有所不同。
比如,在岩溶地貌区,地面沉降多以整体下降的形式出现;在地层含水量大的区域,地面沉降容易出现表层松散层塌陷等现象。
2. 工程因素盾构施工中,不合理的施工方案和施工方式也是导致地面沉降的重要原因。
比如施工过程中没有对土体松动区域进行有效的润湿处理,施工速度过快,导致松动土层未能充分稳定等均会导致地面沉降。
二、应对措施1. 严格的前期勘探在盾构施工之前,需要进行严格的地质勘探和承载力评估。
通过分析地质特征、地下水位、地下能源管线等相关数据,制定合理的施工方案,降低地面沉降的风险。
2. 合理的施工方案应对地面沉降,合理的施工方案也是非常关键的。
比如,针对不同地质环境,采用不同的润湿材料和润湿方式,采用低速推进的方式,缩短推进长度和施工时间等都是减少地面沉降的有效措施。
3. 现场监控在盾构施工中,需要严格的现场监控。
通过测量地表沉降量、地下水位变化、盾构隧道周边压力等指标,并且及时进行调整,以减少地面沉降的风险。
4. 推进过程中的处理盾构施工中,在推进过程中颗粒物的产生是不能避免的,但可以通过吸附、过滤、消磁等方式减少其对沉降的影响。
同时将土体松动区域进行充分稳定,也能有效减少地面沉降。
本文对地铁盾构施工中地面沉降的原因进行了分析,并提出应对措施。
无论是通过前期勘探降低风险,还是调整施工方案、现场监控实时调整等,都可以有效降低地面沉降的风险,为城市地铁建设提供保障。
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。
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。
盾构施工沉降分析及建议
1、原因分析根据现场巡视及施工的实际情况分析如下:1、软土或砂层中盾构姿态不易控制,易发生栽头现象。
盾构姿态出现偏差后,在软土或砂层中不易调整盾构姿态,纠偏难度较大。
应按照缓慢纠偏方法进行纠偏。
现场巡视中发现多处管片间出现错台过大、破损等现象,是由于盾构姿态纠偏过急而引起的。
2、在砂层中掘进,使掘进进尺与盾尾注浆尽量保持一致。
管片脱出盾尾后应及时进行二次注浆的措施。
如盾构机推进速度过快,盾尾同步注浆不能及时跟进,盾尾空隙不能及时填充,造成盾尾处地面沉降。
从施工进度可知掘进速度较快,从而导致地面的沉降超限。
3、盾构在砂层中掘进,由于砂层自稳性差,当实际排土量大于理论设计排土量,土舱压力减小,舱内土体便会松散垮落,从而引起地表较大沉降。
2、建议现根据地层情况,施工进度,施工情况提出以下建议:1、控制盾构机的掘进速度,控制出土量,选取合理的掘进参数,加强渣土改良的效果;2、保证土舱压力,加大同步注浆量,可适当增大注浆压力,并及时进行二次注浆;3、施工方需派专人对预警点位置附近进行巡视,发现情况及时上报;4、应控制好管片的拼装质量,拼装前检测前一环管片的环面情况,制定好纠偏量及纠偏措施,尽量采取较缓和的纠偏量进行纠偏。
同时控制千斤顶顶力均匀,避免出现管片破损情况;5、应根据施工以及监测情况实时调整盾构参数,做到信息化施工。
6、根据右线的到达经验和效果来看,场地内无地下水,盾构安全顺利到达。
左线盾构到达接收时,应继续沿用右线的施工经验,确保土体加固效果达到设计要求,待盾构机到达端头后再凿除围护桩,并施做水平超前探孔,验证围护结构后方的水量大小及端头加固效果,盾构出洞后应及时、准确安装洞门密封圈。
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,其原因复杂多样。
针对这一问题,需要进行详细的分析并采取相应的应对措施,以保障地铁盾构施工的安全和稳定。
地铁盾构施工过程中地面沉降的原因主要包括地质条件、盾构施工参数、地下管线等因素。
地质条件是导致地面沉降的主要原因之一。
地铁盾构施工所在地区的地质条件直接影响着地面沉降的情况,如果地质条件较差,地面沉降的风险就会相对较高。
盾构施工参数的选取也是地面沉降的一个重要因素。
盾构施工的速度、推进力、泥浆比例等参数的选取会直接影响施工过程中的地面沉降情况。
而地下管线的存在也会对地面沉降造成一定的影响,地下管线可能会受到盾构施工过程中的挤压,从而导致地面沉降的发生。
针对地铁盾构施工中地面沉降的原因,我们需要采取相应的应对措施。
对地质条件进行充分的勘察和分析,提前了解地下地质情况,以便采取相应的预防措施。
在地质条件较差的地区,可以选择采用地下支护和加固等措施来减小地面沉降的风险。
我们需要严格控制盾构施工参数,合理选取推进速度、推进力、泥浆比例等参数,以降低地面沉降的发生概率。
我们还需要对地下管线进行充分的调查和保护工作,防止盾构施工过程中对地下管线造成影响,从而降低地面沉降的发生风险。
除了以上的措施外,我们还可以采取其他的一些应对措施来应对地铁盾构施工中地面沉降的问题。
可以在盾构施工过程中进行实时监测,及时了解地面沉降的情况,以便及时采取相应的补救措施。
可以采用地下注浆加固等技术手段来对地面进行加固,从而减小地面沉降的影响。
也可以采用地下掏空等方式来减小盾构施工对地面的影响,从而降低地面沉降的风险。
地铁盾构施工中地面沉降是一个复杂的问题,其原因多种多样。
为了有效应对这一问题,我们需要充分了解地质条件、严格控制施工参数、保护地下管线,同时采取实时监测、地下注浆加固、地下掏空等多种手段来减小地面沉降的风险。
只有这样,我们才能在地铁盾构施工过程中有效应对地面沉降,保障施工的安全和稳定。
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
地铁盾构施工中地面沉降是一种常见的地质灾害,其原因主要有以下几个方面:
1. 地质条件不均匀:地层的不均匀性是导致地面沉降的主要原因之一。
不同地层的
厚度、稳定性和承载能力不同,施工过程中可能遇到砂土、黏土、岩石等地层,其稳定性
不同,导致地面沉降不均匀。
2. 盾构施工技术:盾构施工过程中,盾构机挤压地下土层,使土体发生松弛和塑性
变形,导致地下水的渗透和地面下沉。
3. 地下水位变化:盾构施工过程中,为保持工作面的稳定,常常需要降低地下水位。
当地下水位下降过快或过深时,将会导致地下水与土层的剩余水压力失衡,导致地面沉
降。
对于地面沉降问题,我们可以采取以下措施:
1. 合理的盾构施工方案:在施工前,进行详细的地质勘探和工程评价,根据地质条
件合理设计盾构施工方案,选择合适的施工参数和施工工艺,避免对地下土层产生过大的
挤压力。
2. 监测和预警系统:建立地面沉降监测系统,监测地面沉降的速度和范围,及时预
警并采取措施进行调整。
3. 加固措施:对地面沉降较大的区域,可以采取加固措施,如注浆、钢板桩等方式,增加土体的稳定性。
4. 处理地下水位问题:合理管理地下水位,确保地下水位变化的幅度和速度适中,
避免过度降低地下水位导致地面沉降。
地面沉降是地铁盾构施工中常见的问题,需要对其进行全面的风险评估和有效的应对
措施。
只有合理的施工方案和科学的管理措施,才能有效降低地面沉降对工程和周边环境
的影响。
盾构施工中的地面沉降机理分析
盾构施工中的地面沉降机理分析在软土地层中开挖隧道,不论采用何种施工方案都将引起地层运动,产生地面沉降。
一、地层隆沉的原因地面沉降,是指由于盾构法施工而引起隧道周围地层的松动和沉陷。
它直观表现为地表沉降。
受其影响隧道附近地区的基础构筑物将产生变形、沉降或变位,以至使构筑物机能遭受破损或破坏。
由盾构法施工而引起的地层损失和经扰动后的土颗粒再固结是形成地面沉降的二个主要因素。
1、土体损失隧道的挖掘土量常常由于超挖或盾构与衬砌间的间隙等问题而比以隧道断面积计算出的量大得多。
这样,使盾构隧道与衬砌之间产生空隙。
在软粘土中空隙会被周围土壤及时填满,引起地层运动,产生施工沉降(也称瞬时沉降)。
土的应力因此而发生变化,随之而形成:应变—变形—位移—地面沉降。
所谓地层损失是指盾构施工中实际挖除的土壤体积与理论计算的排土体积之差。
地层损失率以地层损失盾构理论排土体积的百分比Vs(%)来表示。
圆形盾构理论排土体积Vo为:Vo =π•ro2•L (式1)式中 ro——盾构外径L ——推进长度单位长度地层损失量的计算公式为:Vs = Vs(%)•π• ro2 (式2)地层损失一般可分为三类:第一类正常地层损失。
这里排除了各种主观因素的影响。
认为人们的操作过程是认真、仔细的,完全合乎预定的操作规程,没有任何失误。
地层损失的原因全部归结于施工现场的客观条件,如施工地区的地质条件或盾构施工工艺的选择等。
这是因为在实际施工中无论选用何种类型的盾构都不可避免的产生地面沉降。
一般的说这种沉降可以控制到一定限度。
由此而引起的地面沉降槽体积与地层损失量是相等的。
在均质的地层中正常地层损失引起的地面沉降也比较均匀。
第二类非正常地层损失。
这是指由于盾构施工过程中操作失误而引起的地层损失。
如盾构驾驶过程中各类参数设置错误、超挖、压浆不及时等。
非正常地层损失引起的地面沉降有局部变化的特征,然而,一般还可以认为是正常的。
第三类灾害性地层损失。
盾构开挖面有突发性急剧流动,甚至形成暴发性的崩塌,引起灾害性的地面沉降。
盾构法施工地面沉降机理、预测与防治
盾构法施工地面沉降机理、预测与防治国内外实践表明,盾构法施工多少都会扰动地层而引起地表沉降,即使采用目前先进的盾构技术,要完全消除地面沉降也是不太可能的。
地面沉降量达到某种程度就会危及周围的地下管线和建筑物。
因此,必须研究盾构施工时引起的地层扰动,造成地面沉降的机理,要清楚地掌握沿线的地下管线和建筑物的构造、型式等,对地面沉降量和影响范围进行预测,预测图如下图所示,在设计和施工过程中通过现场反馈资料,采取相应的防治对策和措施。
1、地面沉降原因和预测地面沉降的基本原因是盾构掘进时所引起的地层损失和隧道周围地层受到扰动或剪切破坏的再固结。
地层损失引起的地面沉降,大都在施工期间呈现出来。
而再固结引起的地面沉降,在砂性土中呈现较快,但在粘性土中则要延续较长时间。
地层损失是指盾构施工中实际开挖的土体体积与竣工隧道体积之差。
竣工隧道体积包括衬砌外围包裹的注入浆体体积。
地层损失率以占理论排土体积的百分比表示,即V l(%)=V L/V×100 式(1)式中V L----盾构隧道单位长度的地层损失量(m3/m),取决于地层条件、隧道埋深、施工技术水平、盾构类型等诸多因素,目前尚难给出确定的解析式,根据统计,在适当技术和良好操作的正常施工条件下,V L =(-1.1%~11.0%)V,对于粘性土尚可根据其稳定系数N进行估算:u----粘土的泊松比;周围土体为弥补地层损失,就要向隧道移动,因而引起地面沉降。
引起地层损失的施工及其它因素是:开挖面土体移动,当盾构掘进时,若开挖面受到的支护力小于地层的原始应力,则开挖面土体向盾构内移动,引起地层损失和地面沉降。
反之,当支护力大于原始应力时,则开挖面土体向上向前移动,引起负地层损失和地面隆起;盾构在暂停推进时,千斤顶可能漏油回缩引起盾构后退,而使开挖面坍塌,引起地层损失;盾尾后面的建筑间隙未能及时有效地进行充填,从而使周围土体挤入建筑间隙,引起地层损失(在含水的不稳定地层中,这往往是引起地层损失的主要因素);盾构在曲线推进和修正蛇行时的超挖和扰动所引起的地层损失;在土压力作用下,隧道变形或沉降也会引起地层损失;施工中操作失误而引起开挖面坍塌,或前方地质情况骤变,而使开挖面土体急剧流动或崩塌而造成不正常的地层损失等等。
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。
盾构施工引起地表沉降的原因分析及处理措施
Construction & Decoration190 建筑与装饰2023年5月上 盾构施工引起地表沉降的原因分析及处理措施邵明玉 上海建工四建集团有限公司 上海 200000摘 要 通过工程实际经验及国内外学者分析可知,盾构推进过程中不可避免地引起地表沉降,但在透水性较大的软土地层中推进时,若不采取相应的技术措施易导致日沉降量超出警戒值,对地下管线及建筑物造成较大影响。
本文以上海地铁某盾构区间项目为依托,对地表日沉降量超出警戒值的原因进行分析,并介绍为减小沉降量采取的应对措施,对后续在软土地层的盾构施工具有一定的指导意义。
关键词 盾构施工;地表沉降;沉降量;处理措施Cause Analysis and Treatment Measures of Surface Settlement Caused by Shield ConstructionShao Ming-yuShanghai Construction No.4 (Group) Co., Ltd., Shanghai 200000, ChinaAbstract Through the practical engineering experience and the analysis of scholars at home and abroad, it can be known that the surface settlement is inevitable in the process of shield tunneling. However, if the shield tunneling is advanced in the soft soil layer with large permeability, the daily settlement will exceed the warning value if the corresponding technical measures are not taken, which will have a great impact on underground pipelines and buildings. Based on a shield section project of Shanghai Metro, this paper analyzes the reasons why the daily surface settlement exceeds the warning value, and introduces the countermeasures to reduce the settlement. It has certain guiding significance for the subsequent shield construction in the soft soil layer.Key words shield construction; surface settlement; settlement amount; treatment measures引言盾构施工具有速度快、经济合理、安全、利于环境保护等优点,从软质黏土到硬岩都可应用。
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
随着城市化进程的加速,在城市交通建设中,地铁成为了一个不可或缺的组成部分。
在地铁的建设中,地铁盾构是一种广泛使用的技术,具有安全、快速和高效等优点。
然而,在盾构施工过程中,地面沉降是一项经常发生的问题,需要及时有效地进行应对。
一、地面沉降的原因分析
1. 强度不足的地层:地铁盾构施工范围内的岩土材料如果达不到规范规定的承载能力,则会导致地面沉降。
2. 施工规范不当:在盾构施工中,如果操作不规范、保护不到位,将会导致地面沉降。
3. 地下管线工程:在盾构施工中,未能及时发现地下管线工程,也会导致地面沉
降。
二、应对措施
1. 强化施工管理:在盾构施工中要严格按照规范执行,确保施工过程中的操作规范、保护到位,尽可能地减少地面沉降的风险。
2. 加强地质勘探:进行盾构施工前,必须进行地质勘探,对勘探结果进行充分分析,确保在施工过程中切实把控地下岩土的力学特性,以防止地面沉降。
3. 进行夯实处理:地下松散岩土区域必须作出严格处理,使用加固技术进行夯实,
确保车辆轨道的安全操作,防止地面沉降。
4. 加强监测力度:在盾构施工过程中,必须加强对地面沉降、地下水位等监测数据
的实时监测。
综上所述,地面沉降是地铁盾构施工过程中的常见问题。
从施工管理、地质勘探、夯
实处理和监测等多个方面,应该采取相应的防范措施,确保盾构施工过程中的安全性和稳
定性,提高盾构的施工效率和运行效果。
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。
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指地铁盾构施工过程中, 地面表层发生下沉的现象。
地面沉降是盾构法施工中常见的地质灾害之一, 可能会给周围建筑、地下管线等带来不良影响。
下面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。
一、原因分析:1. 地质条件不良:地铁盾构施工区域的地质条件可能存在坚硬的岩石层、淤泥等地质问题,导致施工过程中土层变形和下沉。
2. 盾构机施工不当:盾构机施工过程中如果操作不当、施工质量控制不严格,容易引起地面沉降。
3. 周边建筑密集:盾构施工周围有大量建筑物,由于施工振动和沉降,容易对周围建筑造成影响。
4. 施工区域地下管线较多:地下管线在盾构施工过程中容易因为挤压和移位而导致地面沉降。
5. 施工区域地下水位高:地下水位高会增加地面沉降的风险, 地下水的泥化和渗透性等因素会导致地面下沉。
二、应对措施:1. 选择合适的盾构机:根据施工区域的地质条件选择合适的盾构机,确保其具备应对地质条件不良的能力。
2. 施工前进行勘察:在施工前进行充分的地质勘察和地下管线勘察,了解地质、地下管线等情况,制定相应的施工方案。
3. 施工过程中加强监测:通过监测地面沉降、地下水位等参数的变化,及时发现问题,调整施工方案,减小地面沉降的影响。
4. 施工中控制振动和沉降:采取合理的施工技术和措施,如减小盾构机的振动力,控制压力和速度等,减少地面沉降的程度。
5. 施工中加强安全监管:严格按照相关工程质量标准和施工规范进行施工,确保施工质量,避免施工不当导致的地面沉降问题。
地铁盾构施工中地面沉降是一个复杂的问题,需要综合考虑地质条件、施工工艺等多个因素。
只有通过合理的地质勘察、选择合适的盾构机、加强施工过程监测和控制等多种措施,才能有效地减小地面沉降带来的不良影响。
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盾构法施工引起地面沉降原因分析及
防治措施
盾构法施工引起地面沉降原因分析及控制方法进入21世纪,世界经济的迅猛发展使城市化建设得到了大幅度的提速。
当前,人口不断地向城市聚集,使城市人口和建筑的密集度快速上升,造成能被利用的地面空间越来越少,因此,当今城市现代化建设的重要课题之一便是开发地下空间,为人类创造价值。
但各种用途的管线被布置在地下,这便产生了在地下工程施工背景下的一种最佳方法——盾构法。
盾构法施工虽然优点颇多,可是也存在诸多问题。
本文就盾构法施工过程中引起的地面沉降问题展开讨论,分析产生的原因及寻找控制方法。
一,地面沉降产生原因
1、地层隆沉的发展过程
盾构推进引起的地面沉降包括五个阶段:最初的沉降、开挖面前方的沉降、盾构机经过时沉降、盾尾空隙的沉降以及最终固
结沉降,如图l所示。
第一阶段:最初的沉降。
该压缩、固结沉降是因为地基有效上覆土层厚度增加而产生的沉降,也是盾构机向前掘进时因为地下水水位降低造成的。
指从盾构开挖面距地面沉降观测点还有一
定距离(约3~12m)的时候开始,直至开挖面到达观测点这段时间内所产生的沉降。
第二阶段:开挖面前方的沉降(或隆起)。
这种地基塑性变形是由土体应力释放、开挖面的反向土压力、或机身周围的摩擦力等作用而产生的。
它是从开挖面距观测点约几米时开始至观测点处于开挖面正上方这段时间所产生的沉降(或隆起)。
第三阶段:盾构机经过时沉降。
该沉降是在土体的扰动下,从盾构机的开挖面到达测点的正下方开始到盾构机尾部经过沉降观测点该段时期产生的沉降(或隆起)。
第四阶段:盾尾空隙沉降。
该沉降产生于盾尾经过沉降观测点正下方之后。
土的密实度下降,应力释放是其土力学上的表现。
第五阶段:固结沉降,它是一种由地基扰动所产生的残余变形沉降。
经前人研究发现,第一阶段沉降占总沉降的0~4.5%,第二阶段沉降占总沉降的0~44%,第三阶段沉降占总沉降的15~20%,第四阶段沉降占总沉降的20~30%,第5阶段沉降占总沉降的5~30%。
2、地表沉降的因素影响分析
该因素影响分析的平台是当前使用较为广泛的大型三维有限元分析软件ANSYS,盾构开挖面掘进引起的地表沉降的客观因素包括盾构直径、土体刚度、隧道埋深、施工状况等设计条件;而其主观因素包含施工管理、盾构机的选用形式、盾尾注浆、辅助施工方法等。
下面对盾尾同步注浆、覆土厚度、管片宽度、掌子面顶进压力、土体弹性模量和盾构直径六个方面的因素进行分析。
2.1、盾尾注浆压力的影响
地表沉降会受到盾构机尾部注浆压力的影响,且影响较大。
本文在ANSYS中经过设置不同的盾尾注浆压力参数值来研究其影响程度的大小。
经过模拟分析发现:最大地面沉降随注浆压力的增加而减小。
我们知道,压力过小使得浆液不能将盾尾空隙充填完全,过大会造成浆液的流动性较差,主要是因为当盾尾脱空时,土体释放的大部分荷载被注浆压力抵消,注浆压力越大,浆体越能阻碍衬砌上方土体的径向位移,同时盾尾空隙也越能被充填完全,受到的作用也越大。
2.2、覆土厚度的影响
地面沉降的因素很大一部分也归结于覆土厚度,在盾构机直径不变,而覆土厚度不同的情况下,经过模拟分析发现:最大地面沉降随覆土厚度的增加而减小。
也能够从计算结果得出一点帮助:在地层条件允许的情况下,加大隧道设计埋深对减小地面沉降来说是一条有效的措施。
原因在于:覆土厚度在地层损失相同时越大的话,沉降槽的范围也会相应的增大,从而使得最大地面沉降值减小。
2.3、管片宽度对地表沉降的影响
在地铁隧道盾构法开挖中,某一段固定长度内管片的整体刚度是受到衬砌管片的宽度影响的,也就是说管片抵抗外界变形的能力与宽度息息相关。
本文在建模中取了不等的管片宽度来比较该因素是如何影响沉降的,计算表明,地表沉降最小的情况是发
生在管片宽度越大的时候。
究其地层变位更小的原因,如下:特定长度内的管片之间形成的缝隙数量在宽度大的盾构管片时相对来说就少,此时缝隙的总宽度也就更小,致使抵抗外界变形的能力就更强,整体的刚度也就更大。
2.4、掌子面顶进压力的影响
掌子面顶进压力即盾构推进时切削刀盘对隧道前方土体的作用力,在模型中将其取不同的值来反映对地表沉降的影响,但要保证前方水土压力之和不大于掌子面项进压力的值,警戒值被前方土体隆起超过是由顶进压力值过大造成的。
模拟后发现,地表累计沉降值变化量在掌子面顶进压力的增大下略微增大,而它在一般工况下掌子面顶进压力改变时变化较小。
2.5、土体弹性模量对地表沉降的影响
土体受扰动时抵抗变形的能力体现在土体的弹性模量上,在隧道开挖时对地表沉降总和的贡献很大,为了比较其对地表沉降的影响,在模型中设定了不同的土体弹性模量来查看对比结果。
经过模拟分析得知当提高土体弹性模量时,提高了土体抵抗变形的能力,即增大了土体的刚度,结果导致最大地面沉降量相应的减小,因此,要保证土体不发生过大变形,在选择盾构掘路线时,软土层的地带应避开,土质情况较好的区域应优先放在考虑的位置。
2.6、盾构直径对地表沉降的影响
其它的因素值保持不变,分别改变盾构直径的大小来进行研。