砂卵石地层盾构施工注浆对地表沉降分析及措施
富水砂卵石地层盾构施工沉降控制技术措施
富水砂卵石地层盾构施工沉降控制技术措施高琨【摘要】依托兰州轨道交通1号线一期工程试验段盾构区间右线施工情况，对盾构施工期间的施工沉降控制进行探讨。
施工中采用监控量测、回填注浆及地表注浆等技术措施，确保了盾构机在富水砂卵石地层中的顺利掘进，减少了地表及管线沉降，提高了隧道施工质量。
%Taking into consideration of right track construction in shield excavation of Phase I test section on Lanzhou line 1, the paper discusses the settlement control during shield excavation. The construction takes monitoring measures, backfill grouting and surface grouting and other technical measures to ensure smooth advance of shield tunneling in water-rich sand and gravel stratum, to reduce surface and pipeline settlement and improve quality of tunnel construction.【期刊名称】《现代城市轨道交通》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】3页(P46-48)【关键词】盾构施工;富水砂卵石地层;沉降控制;技术措施【作者】高琨【作者单位】兰州市轨道交通有限公司，工程师，甘肃兰州 730000【正文语种】中文【中图分类】U455.4盾构法施工会对周围土层产生扰动,从而引起地表沉降(或隆起),危机邻近建筑物或地下管道等设施的安全。
兰州地区地质特性为富水砂卵石地层，盾构机在该地层中掘进引起的地层沉降主要呈滞后沉降，在盾构掘进过程中由滞后沉降导致地表发生多次预警，严重时发生地表塌陷现象，造成一定的经济损失。
成都富水砂卵石地层盾构施工通过构筑物地面沉降控制措施探讨
成都富水砂卵石地层盾构施工通过构筑物地面沉降控制措施探讨摘要：本文通过成都地铁4号线盾构施工中的两个实例，探讨了成都地区地下水位高、卵石含量丰富的特殊地质情况下，盾构通过构筑物的技术和管理控制措施；盾构施工过程中，通过精心组织、严格把控，最终盾构施工安全顺利的通过了上述构筑物，取得了良好的经济和社会效益。
关键词：地面沉降；监理管控一、工程概述成都地铁4号线一期工程土建监理2标负责5站5区间2个施工标的监理任务。
二、监理措施项目监理工作开展以来，监理部认真贯彻公司“强化控制，有利协调，精心监理，确保质量”的监理工作方针，积极开展项目监理工作。
针对成都地铁富水砂卵石地层盾构施工特殊性及地面沉降控制难的特点，监理部提出了“认识到位、监控及时、反应迅速”的12字现场工作方针，从盾构施工各环节对地面沉降控制采取了相关的措施。
1、监理准备工作1）盾构始发前，监理部组织全体监理人员进行安全、技术交底。
2）督促施工单位做好沿线地质补勘及建（构）筑物、管线调查及安全鉴定工作并制定有针对性的保护方案。
3）监理全过程参与重大危险源调查、辨识、方案评审等工作。
2、地面沉降监理措施1）盾构始发、到达前督促施工单位对端头进行加固，加固范围为始发端长度8m，接受端长度6m，加固的深度要达隧道底以下2m，加固的宽度要比隧道开挖外围线各宽3m，也就是要保证加固体能将盾构机主体和至少1环管片全都包起来。
在盾构机始发或到达时，对最前或最后6环管片及时进行二次反复补注浆，堵住端墙与管片之间可能出现的涌水通道。
对进出洞加固范围内不同深度土体采用钻芯取样检测的方式加以验证，监理人员对施工单位钻芯取样过程进行见证，确保取样工作的真实性。
2）盾构机掘进中的超挖、姿态不良、土仓压力波动、喷涌流土、密封渗漏、注浆不足等，都会导致隧道上方的土体过量沉降和失水，引起地面过大的沉陷而损坏建（构）筑物。
3）盾构在成都富水砂卵石地层中掘进，严格控制出渣量是控制地面沉降的关键。
砂卵石地层地铁盾构施工沉降处理技术探讨
砂卵石地层地铁盾构施工沉降处理技术探讨摘要：目前，我国交通行业发展迅速，地铁成为人们出行主要的交通方式，其高效的承载能力极大地缓解了地面交通的拥堵状态，为各大城市所青睐。
现在新建地铁工程在施工过程中，会改变原有建构筑物周边已经稳定的围岩应力场，并逐步达到一个新的平衡（应力应变趋于稳定）。
同时，后期地铁在运营过程中，列车周期性的动荷载通过地层的传递对地下建构筑物也会有一定的影响。
随着地铁的大规模的发展，形成以盾构掘进方式为主的施工工艺，加快了地铁的施工进度，能促进城市线路迅速成网。
修建地铁的投入成本高、技术难度大、高风险，尤其在复杂的砂卵石地层，如何控制施工沉降，成为盾构施工的主要需要解决的问题。
关键词：地铁盾构；砂卵石；沉降处理技术引言由于地铁穿过地层比较复杂，且受多种不良地质及地层构造的影响，加之城市道路交通及其他控制点的制约，隧道盾构施工参数的确定对地面重要建筑的安全、地铁工程质量有决定性的影响。
因此，对卵石地层区段进行研究是很有必要的。
1地铁盾构区施工沉降机理地铁盾构区作业环节会受到施工进度、施工位置影响。
伴随着盾构区施工，此时的地层应力将不再平衡，平衡状态将会被打破。
因为应力被完全释放，于是地层出现了变形问题。
基于地层条件来看，盾构施工地表沉降是非常重要的因素。
此外灌浆压力、掘进压力、出土量、速度等也是需要考虑的问题。
从工程实际测量数据结果可以得知，之所以地铁盾构作业环节会出现地表变形现象就是因为下述几个原因所引起的。
首先是先期变形。
盾构施工环节会遇到很多地下水，保障施工进度和质量需要将这些地下水排空。
地下水位下降后，地层内的孔隙水压力发生显著变化，引发地表变形问题出现。
其次地表变形。
盾构作业中，掘进环节会受到前方作业面顶进压力影响。
此时土体会受到强烈冲击、挤压让地表开始隆起。
在压力越来越小以后，前方土体开始松动，于是引发地表沉降。
最后盾构通过地表变形。
受盾构施工影响，土体和盾构机之间会出现相对位移现象，引起地层损失。
分析盾构施工地表塌陷原因分析及处理措施
分析盾构施工地表塌陷原因分析及处理措施摘要：近年来，伴随着我国盾构施工的不断增加，虽然使我国在一定程度上受益匪浅，但在带来便捷的同时又暴露出很多问题，其中最重要的问题就是在盾构施工过程中地表塌陷问题。
所以对于盾构施工地表塌陷问题的控制与预防显得尤为重要，目前我国地表的大型建筑物不断剧增，对于建筑物或构造物塌陷控制要就较为严格，所以对于如何控制盾构施工地表塌陷是我国长期的一个重要工作。
关键词：盾构；施工；地表塌陷；分析；处理措施引言：在城市盾构施工过程中，势必会对生活中的周围环境造成影响，最为严重的就是施工地表的塌陷问题，因此要对盾构施工过程中的地表塌陷问题制定出合理可实行的方案，进行处理。
一、盾构施工技术分析1、工作原理。
盾构施工技术是指使用盾构机，在盾构钢壳之内保持开挖面稳定的同时，安全向前掘进、出渣，在尾部拼装管片形成衬砌、实施壁后注浆以使围岩基础稳定，用千斤顶顶住已拼装好的衬砌并利用其反力推动盾构前进的方法。
盾构机施工主要由稳定开挖面、挖掘包括排土、衬砌包括壁后注浆三大要素组成。
开挖面的稳定根据土质及地下水等情况的不同而有不同的处理方法，主要有开挖面的自然稳定即敞口放坡、机械式支撑稳定、压缩空气支撑稳定、泥水式支撑稳定以及土压平衡式支撑稳定等。
盾构机的“盾”是指保持开挖面稳定性的刀盘和压力舱、支护围岩的盾型钢壳；“构”是指构成隧道衬砌的管片和壁后注浆体。
2、技术特点。
第一，对城市地面建筑物和周围环境影响小，除了在盾构竖井或基坑处需要一定的施工场地外，地铁隧道沿线不需要施工场地，施工无噪音、无振动公害，对地面交通基本无干扰，适用于埋深较大、不宜明挖的松散地层；第二，施工精度要求高，管片的制作精度几乎相当于机械制造的程度，误差范围要求控制在0.5mm以内，盾构前进过程中要求严格控制对隧道轴线的偏差；第三，盾构施工过程有单行前进、不可后退的强制性，具有较大的风险，盾构施工开始便无法后退，一旦盾构本身出现致命故障，则可能产生灾难性的后果；第四，盾构机是适合于某一特定区间的专用设备，需要根据施工隧道的断面大小、埋深、地质条件等进行设计、制造或者改造。
盾构过砂层沉降预测及控制
盾构过砂层沉降预测及控制摘要：地表沉降是隧道施工中一项重要风险。
盾构掘进引起土体沉降有开挖时水土压力不平衡等多种原因。
笔者所在项目在过砂层施工中采取了控制排土量、紧凑衔接各工序、及时同步注浆与二次补浆等控制措施，大大减小了土体沉降量。
关键词：盾构隧道，沉降控制，砂层，沉陷槽理论1 工程概况本专题主要针对盾构机过半断面或全断面沙层。
隧道半断面或全断面位于冲积—洪积粉细砂层、冲积—洪积中粗砂层、冲积—洪积土层及局部冲积—洪积砾砂层。
、、是透水层，渗透性强，为主要含水层，地下水主要第四系孔隙水，由于本段砂层分布广泛，且厚度大，连通好，和地表水水力联系密切，富水性强。
由于各种管线、机场雕塑等建筑物基础埋深较浅，而勘察资料揭示该地段地层以冲积—洪积中粗砂层及冲积—洪积砾砂层为主，当盾构施工通过该段时，施工扰动可能会导致其周围土体沉降或隆起超限，即可能造成管线或雕塑基础局部沉降不均，甚至造成局部坍塌，如果大范围沉降则可能导致管线受拉破裂，导致航油或供水管路中断，后果严重。
为安全通过该特殊段，项目部编制了一套详细、针对性强的施工专题，并在施工中逐一落实，最终盾构机安全到达吊出井。
图1 右线地质断面图图2 地表沉降分析示意图2 地表变形分析在软土层中采用盾构施工时,隧道横向所产生的地表变形范围受隧道的埋深和其所处的地质土层状况影响较大,基本上接近土的破坏棱体范围,大致上近似于peck提出的沉陷槽形状,即概率论中的正态分布曲线。
同时隧道纵向所产生的地表变形可分为五个阶段,即初始沉降、开挖面前变形、盾尾沉降、盾尾空隙沉降、后续固结沉降,见图2。
3 地表横向沉降预测（1）①式中S(x)为地面沉降量沿横向的分布，mm;x为所求沉降点距盾构中心线的水平距离，mm；为沿盾构掘进中心的最大地面沉降，mm；且＝，其中为地面沉陷体积；i＝为沉陷槽宽度系数，即隧道中心线至沉降曲线反弯点的距离，其中为各土层加权平均后的摩擦角，H为地面至隧道中心的深度。
砂卵石地层地铁隧道盾构施工地面沉降控制探讨
图1公交五公司—定西路区间地质剖面图1引言兰州轨道交通2号线一期工程4标公交五公司站—定西路站区间主要布设于老城区主干道,周边管线及建筑物密集,城市道路交通繁忙,地层条件复杂,经工程地质勘察查明:隧道主要穿行于富水砂卵石及强风化砂岩层,盾构始发段地层为全断面富水砂卵石,砂卵石粒径较大。
盾构始发是盾构法施工的重要环节之一,盾构始发时的风险控制一直是地铁工程中的重难点,盾构在砂卵石地层进洞往往会对周边环境产生比较大的影响。
由于砂卵石地层存在不稳定性,盾构掘进时极易产生刀盘前方坍塌,影响盾构机正常始发,严重时引发周边建筑物、管线破坏。
因此对砂卵石地层的研究探讨,总结出有效控制地面沉降的技术措施是很有必要的。
2工程实例2.1工程概况及水文地质兰州轨道交通2号线一期工程4标公交五公司站—定西路站区间盾构拟从定西路站始发,沿排洪南路自北向南掘进至公交五公司站接收。
本区间右线长度约831.2m ,左线长度约734.7m ,左右线最大线间距约84.0m ,区间隧道底板标高约1494.2~1505.3m ,隧道底板埋深约18.4~31.3m ,区间采用土压平衡盾构施工,区间设一座联络通道兼泵房。
公交五公司站—定西路站区间位于黄河南岸河谷盆地内,地貌类型属侵蚀堆积河谷平原,场地地貌单元属黄河Ⅱ级阶地。
地层主要为第四系人工填土、第四系全新统冲积黄土状土、卵石及下第三系渐新统粉砂岩组成,下水为第四系松散层孔隙潜水,含水层主要为第四系冲积卵石。
卵石杂色,密实,颗粒母岩成分以花岗岩、石英岩为主,磨圆度较差,呈次圆状~次棱角状,分选性一般,可能存在粒径≥60cm 的漂石。
地下水类型为潜水,地下水埋深9.6~16.4m ,水位高程1510.96~1513.91m 。
公交五公司站—定西路站区间纵断面采用V字坡,最大纵坡2.95%,区间主要穿行于富水砂卵石及强风化砂岩层,盾构始发段地层为全断面砂卵石层,如图1所示。
2.2砂卵石地层盾构施工引发地面沉降的危害因为盾构机盾尾间隙的存在和盾构掘进时的扰动,盾构掘进过程中不可避免会造成地面沉降,但在不同的地质条件下出现的沉降特性存在差异。
富水砂卵石地层土压平衡盾构施工滞后沉降分析及预防控制措施
１ 产 生 机 理 分 析
根 据我公 司成都地 铁施工 的实践经验及实 验室
分析 ， 后沉 降主要 由地 层损失产 生 、 滞 即时沉 降发 展
失 释放 均匀等特 点 ， 沉降完成 后地面迅 速趋 于稳 定 。 此 阶段形 成 的相 对 松 散 地层 土体 颗 粒 排 布 并 非 最 佳 ， 石颗粒间含有 空隙 ， 卵 但其 层 内承 力卵石骨 架体 系较连续 ， 土体具有相 对的稳定性 ， 在无外 因诱 导时 可长期保持稳定 。即时沉降发展过程示意参见图 １ 。
法施工 。
散 。随着地层损 失 的 向上 发 展 ， 来 越 多 的密 实 土 越 体变成 相对较松 散 的填充 体 ， 地层 损 失 的空 洞会 越
来越小 ， 至消失 。 甚
正 常掘进状态下 ， 空洞在 到达地面前 就 已消 失 ， 此时导致地 面发 生 即时沉 降 。 当掘 进 异 常 ， 挖 量 超 较大或刀 盘上方土体坍 塌造成 的地层损 失数量较 大 时， 空洞在到达 地面时还 有富余 ， 此时就会发 生地 面 塌 陷事故 。空 洞在不断 向上发展 的过程 中其 蕴含 的 地 层损失一部分 通过 地 面沉 降 和塌 陷 释放 ， 另外 而 相 当一部分则分 散在形成 的松 散填充 体 中。
即时沉降为 地层 损失产 生的空 洞在短 时间内 向 上释放导 致地面 产 生 的沉降 或 塌 陷。在 重力 、 表 地
比较特殊 的滞后沉 降现象 。通 常表现 为盾 构施工正 常 掘进 ， 层随后发 生 即时 沉降 ， 地 随着掘进 工作面 的 远去， 即时沉 降逐 步趋 于稳 定 ， 经过 一段 时 间后 ， 但 该处地层 又 突然发 生 滞后 沉 降 ， 致地 面塌 陷。滞 导
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。
砂卵石地层地铁盾构施工沉降处理技术探讨
砂卵石地层地铁盾构施工沉降处理技术探讨摘要：目前在地铁工程的建设过程中，大多采用盾构施工技术，通过盾构机的应用实现对相关区域地质的掘进。
本位依托成都地铁5号线砂卵石地层工程实践案例，通过对砂卵石地层地铁盾构施工沉降的原因进行阐述，分析砂卵石地层地铁盾构施工沉降处理技术的要点，从而探讨加强沉降处理的措施。
关键词：砂卵石地层；盾构施工；沉降处理；引言盾构施工主要是通过盾构机设备进行隧道挖掘的过程。
对于城市地铁的建设来说，它需要根据不同的地质情况，加强盾构机选型及施工方案设计，避免施工中出现质量及安全问题。
在成都，砂卵石地层是一种常见的地质类型，具有较强的不稳定性，由于地层颗粒凝聚力很小,在刀盘旋转切削地层时，很容易破坏原来相对稳定平衡的地层而产生地面沉降和失稳现象。
针对砂卵石地层盾构施工中存在的沉降问题，需要第一时间采取有效的措施处理，否则极有可能马上会面临地面坍塌。
1、工程概况成都地铁5号线土建3标含3站4区间,区间单向长度约1800m,隧道拱顶覆土厚度为9.9~19.35m,主要穿越中密卵石及稠密卵石地层。
地质总结为高富水、大粒径、高强度、低粘聚力、自稳性差,是盾构施工难度最大的地层。
2、砂卵石地层盾构施工沉降的原因分析2.1地质环境问题在砂卵石地层地铁盾构施工技术的应用过程中，沉降的主要原因是由于地质环境方面的问题。
首先，从盾构施工技术的特点来看，它需要在地层中进行掘进工作，并且沿着设计轴线方向对地层进行挖掘，它对于地质环境的稳定性有着较高的要求。
针对砂卵石地层来说，它是由不同粒径的卵石颗粒所构成的地质形态，自稳性差，离散性大，基本没有粘聚力，在盾构施工的外力扰动作用下就会发生不规则沉降等问题。
另一方面来说，砂卵石层具有较强的透水性，在地铁盾构施工技术的应用中，它可能会造成地下水位与砂卵石的密切接触，从而对砂卵石地层的稳定性以及整体结构造成不利的影响，在这种情况下加大了沉降问题的发生，严重时甚至会产生坍塌现象。
富水砂卵石地层盾构施工地表沉降控制施工工法(2)
富水砂卵石地层盾构施工地表沉降控制施工工法富水砂卵石地层盾构施工地表沉降控制施工工法一、前言在城市建设和地铁交通建设过程中，盾构施工是一种常见的地下工程施工方法。
然而，盾构施工可能会引起地表沉降问题，给周边环境带来一定的影响。
为了解决这一问题，富水砂卵石地层盾构施工地表沉降控制施工工法应运而生。
本文将对该工法进行详细介绍，包括工法特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例。
二、工法特点富水砂卵石地层盾构施工地表沉降控制施工工法具有以下几个特点：1. 采用浅埋盾构施工方式，减少地表沉降影响范围及程度；2. 选择适当的施工工艺，通过改变土体应力状态来控制地表沉降；3. 采取合适的加固措施，增加地下空间的抗沉降能力；4. 针对地下水的情况，采取相应的排水措施，确保施工过程中的地下水位稳定。
三、适应范围富水砂卵石地层盾构施工地表沉降控制施工工法适用于以下情况：1. 地下水位较高的地区，如河流沿岸、湖泊周边等；2. 地下富含水砂卵石的区域；3. 盾构施工项目中要求较严格的地表沉降控制要求；4. 对周边环境影响要求较高的区域，如文化遗址、历史建筑等保护区域。
四、工艺原理富水砂卵石地层盾构施工地表沉降控制施工工法的基本原理是通过改变土体的应力状态来控制地表沉降。
具体包括以下几个步骤：1. 针对地下水位较高的情况，进行地下水的排水处理，降低地下水位；2. 在盾构施工前，加固地下空间，增加地下空间的抗沉降能力；3. 在盾构施工过程中，采用合适的盾构施工参数，控制施工速度和土体的松动程度；4. 盾构施工完成后，对施工区域进行综合处理，包括地表恢复、地下空间修复等。
五、施工工艺富水砂卵石地层盾构施工地表沉降控制施工工法的具体施工工艺包括以下几个阶段：1. 建立合适的工程水平，确定盾构施工的起点和终点；2. 进行地下水的降水处理，降低地下水位至合适的工程处理范围；3. 对施工区域进行加固处理，增加地下空间的抗沉降能力；4. 进行盾构施工，控制施工速度和土体松动程度；5. 盾构施工完成后，对施工区域进行地表恢复和地下空间修复。
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。
砂卵石层盾构施工地层损失原因分析与施工对策
砂卵石层盾构施工地层损失原因分析与施工对策砂卵石层作为地下水流动的重要储层，在城市地下管道工程中经常会遇到。
然而，砂卵石层地层的复杂性以及其易造成地层损失的特点，给盾构施工带来了很大的困难。
那么，砂卵石层盾构施工中出现的地层损失原因是什么？我们应该如何制定施工对策来降低地层损失的风险？一、砂卵石层地层损失的原因1.地质条件复杂。
砂卵石层地层与其他地质层相比，具有较高的地层变形和渗透性，还可能受到第四纪黄土、砂土等覆盖层的影响，导致地质条件的异常复杂性。
盾构施工中如果没有对地质条件进行充分的预测和分析，就有可能引起局部地质条件的异常变化，从而导致地层损失。
2.状态参数控制不当。
盾构施工中状态参数的控制非常重要，如果不恰当，就会导致地层损失的风险。
比如说，在砂卵石层盾构施工过程中，如果盾构机在前进过程中没有充分的控制掘进速度，很容易导致突出、返灌等地层损失现象的发生。
因此，掘进速度应该合理控制，避免过快或过慢。
3.施工技术不当。
盾构施工技术是保证工程顺利施工的关键，如果在砂卵石层盾构施工中技术不当，就会导致地层损失。
例如，在施工过程中没有充分考虑液压平衡、掘进回水等因素，就很容易造成返灌现象，影响隧道进度以及工程质量。
二、砂卵石层地层损失施工对策1.充分预测地层情况。
在盾构施工过程中，对局部地质进行充分的预测和分析，对于避免地层损失至关重要。
可以通过多种方法对地质条件进行充分的预测，如地面勘探、试验室分析等，从而提前发现可能出现的地层风险，并制定相应的施工对策。
2.合理控制状态参数。
盾构施工中状态参数的控制至关重要，需要在合理的范围内控制好掘进速度、回水压力、片场螺旋转速等参数，避免地层损失的发生。
特别是在面对砂卵石层等易受损地层时，应更加谨慎控制状态参数。
3.严格执行施工规范。
在盾构施工过程中，需要严格按照安全规范和执行方案进行施工，不得擅自更改参数或操作方式。
特别是在面对砂卵石层等较为复杂的地质情况时，更应注意细节，严格执行施工标准，有效避免地层损失的出现。
砂卵石地层地铁盾构施工沉降处理技术分析
砂卵石地层地铁盾构施工沉降处理技术分析摘要：地铁作为城市重要的轨道交通，为城市融合发展营造了诸多便利，并成为大中城市重要的出行方式。
地铁因其自身的高承载能力，有效地缓解了城市交通拥堵状态。
新时期，各大城市逐步加大了地铁工程建设力度。
在地铁工程施工中，往往会遇到一些砂卵石地层。
一旦施工不当，极易出现地铁盾构施工沉降问题。
采用科学合理的沉降处理技术，方可以从整体上解决地铁盾构施工沉降问题，并大幅度提高地铁工程建设成效。
本文结合工作实践，提出了几点施工沉降处理技术要点。
以供参考。
关键词：砂卵石地层；地铁盾构；施工沉降；处理技术我国城市轨道交通建设起步时间较晚，仍然有着较为广阔的发展空间。
且从未来发展趋势来看，多数大中型城市将地铁工程纳入到城市规划中，以期更好地缓解城市交通运输压力。
在实际发展中，因地下空间缺乏完善的预留地铁实施条件，致使地下施工过程中，难免会与其他建筑物间的距离较近。
一旦缺乏强有力的管控或者未采用合理的保护措施，极易影响到地铁工程或者相关建筑结构的安全性与稳定性。
因此，科学合理采用盾构掘进施工工艺，从整体上提高了地铁工程施工质量与效率。
在复杂的砂卵石地层，如何科学合理地采用地铁盾构施工技术，并有效防范沉降问题，就显得尤为重要。
1砂卵石地层地铁盾构施工沉降的引发因素1.1地质因素砂卵石地层的稳定性较差，且具有着强透水、大漂石等诸多劣势。
一旦施工操作不当，极易出现坍塌事故。
在现实中，有些地铁线路位于地下水以下，在掘进工程施工中往往会出现喷涌现象。
亦或者，大飘石含量过高时，掘进过程中，刀盘和螺旋往往会出现卡顿现象，致使施工出现坍塌问题，并拖慢了施工进度。
1.2施工方因素施工团队的综合素养直接影响到地铁盾构施工成效。
因施工方引起的施工沉降问题，主要表现为以下几个方面。
首先，在砂卵石地层施工时，施工方在停机、交接班等情况下，因掌子面惰性浆液保压不当，或者复推不当引起刀盘卡顿，超方引起坍塌等。
其次，在盾构掘进施工中，因同步注浆量较少，凝结时间不足等，满足不了掘进施工所需。
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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砂卵石地层盾构施工注浆对地表沉降的分析及措施【摘要】：盾构法隧道施工时地表沉降仍然是施工控制中的突出问题之一。
砂卵石地层中，由于地质条件的特殊性，地表沉降反应快、具突发性，危害极大，是工程中急待解决的问题。
本文分析了地表沉降的原因，结合北京地铁十号线盾构隧道的工程实践，有针对性提出了各种应对措施，为各位读者略作参考。
【关键词】：盾构施工；砂卵石地层；地表沉降；注浆；对策。
中图分类号：tu74 文献标识码：a 文章编号：引言盾构法隧道施工技术以其施工速度快、施工安全性好、工程质量有保障、对周边环境影响小而成为城市地铁隧道施工最佳的工法选择。
随着盾构制造技术的逐步国产化，盾构法隧道成本进一步降低，近年来该工法在城市地铁施工中得以大面积推广。
但在盾构法隧道施工过程中，地表沉降控制由于受地质水文条件、盾构选型、施工参数、施工经验、施工工艺控制等条件的影响仍然是施工控制中的突出问题之一。
特别是在砂卵石地层中，由于地质条件的特殊性，地表沉降具有突发性，反应快，处理不当易造成较严重的安全事故。
一、沉降原因盾构掘进引起土体变形的原因很多，而且各自发生的机理不同，主要有以下几方面。
1、开挖时水土压力不平衡。
土压平衡式盾构或泥水盾构，由于掘进量与排土量不等，开挖面土压力、水压力与压力舱形成压力不平衡，致使开挖面失去平衡，产生土体变形。
2、推进过程中围岩扰动。
盾构推进时，由于盾构的壳板与围岩摩擦和围岩的扰动而引起土体下沉或隆起，特别是蛇形修正和曲线推进时的超挖，是产生围岩松动的原因。
3、盾尾空隙和壁后注浆不充分。
由于盾尾空隙的产生使受盾壳支撑的围岩朝着盾尾空隙变形而产生土体下沉。
土体下沉程度受壁后注浆材料的性质、注入时间、位置、压力、数量等影响。
4、衬砌变形与变位。
管片连接螺栓不紧固，管片环易变形，盾尾空隙增大，盾尾脱出后外压不均等导致衬砌变形或变位，从而造成土体沉降。
二、砂卵石地层的掘进注浆对地表沉降影响的分析砂卵石地层掘进，地表沉降反应快，如不及时处理将导致地表较大沉降或坍塌，地表建筑物将出现裂缝，甚至垮塌，在砂卵石地层进行盾构掘进施工及时有效的同步、二次、径向注浆对地表沉降控制尤为关键。
1、同步注浆对地表沉降影响分析影响地表沉降的第二个主要因素就是同步注浆，根据施工总结，在渣土改良完全充分、良好的情况下，同步注浆控制不好，将是影响地表沉降的最不利因素。
同步注浆的目的是为了填充管片脱出盾尾后管片与盾构刀盘开挖面轮廓的土体空隙。
在同步注浆过程中主要考虑的就是浆液的收缩率，能减小浆液的收缩率就能控制地表沉降，怎样能控制浆液收缩率，根据分析，首先分析地层，其地层组成成分的颗粒大小以及颗粒之间的间隙，在砂卵石地层注浆，首先考虑有压力和无压力的情况下组成浆液的颗粒被地层吸收的情况。
根据分析，砂卵石地层中同步注浆，在无压力的情况下，其组成的浆液的颗粒粒径要大于砂卵石地层颗粒之间的间隙，这样才能保证地层在无压力的情况无法吸收浆液颗粒，从而管片与土层的间隙才能有效的填充，减少浆液损失，才能保证地层和地表的沉降。
本次试验就是研究在使用不同配比的浆液时地表沉降的变化规律；二是对注浆量和注浆压力进行调整。
最后，根据监测数据，找出一种在这种砂卵石地层中对控制地表沉降效果最好的参数。
2、二次补浆对地表沉降影响分析：主要针对二次补浆的位置和注浆压力进行调整。
砂卵石地层对浆液的吸收性较强，当管片脱出盾尾后，同步注浆能及时填充间隙，但鉴于地层的吸收和同步注浆浆液自身的收缩性，地层与管片壁厚会出现间隙，地表出现沉降，及时的二次补注浆，能有效的较小地表沉降的速率和沉降值。
3、径向注浆对地表沉降影响分析：盾构同步注浆后，由于浆液的脱水，浆液体积收缩会加剧地表的后期沉降量，虽然采取了二次补浆措施，但由于在盾构掘进过程中对地层的扰动，土体之间存在细微的间隙，二次补浆后其浆液同样会收缩，不能完全填充被扰动土体的间隙，再由于地面的冲击动荷载，地层后期可能会引起叠加沉降，如果能在被扰动的地层进行有偿的挤密性注浆加固，就能阻止地层后期的叠加沉降。
三、砂卵石地层的掘进注浆措施1、同步注浆隧道衬砌管片外径为6000mm，环形衬砌管片与土体之间有环形空隙，此空隙需及时填充，防止周围的土体产生应变而致使上部土体下沉。
此区间保持一定压力不间断地从盾尾直接向壁后注浆，当盾构推进结束时，达到设定压力后停止注浆。
（1）注浆量计算通常可按下式估算：q=vα式中，v为理论空隙量，α为注入率。
盾构机刀盘直径和预制钢筋混凝土管片外径有差值，则理论上每掘进一环，盾构掘削土体形成空间与管片外壁之间空隙的理论体积为：注入率α主要影响因素包括注入压力决定的压密系数α1、土质系数（砂卵石）α2、施工损耗系数α3和超挖系数α4。
在一般情况下，α1取0.10，α2取0.4，α3取0.10，α4取0.15。
则α=1+α1 +α2+α3+α4=1.75，即注入率为175%。
同步壁后注浆的注入量受浆液向土体中的渗透、泄露损失（浆液流到注入区域之外）、大坡度半径施工、超挖、壁后注浆所用浆液的种类等多种因素的影响，控制注入量多少的基本原则是要保证有足够的浆液能很好的填充管片与地层之间的空隙。
（2）注浆压力在同步壁后注浆施工中，为控制注浆效果和质量，应对注入压力和注入量这两个参数进行严格控制，本工程采取的是以设定注入压力为主，兼顾注入量的方法。
（3）注浆关键技术的控制注浆操作是盾构施工中的一个关键工序，直接关系工程安全和经济效益。
因此在施工中加强注浆管理，严格按照“确保注浆压力，兼顾注浆量”的双重保障原则（所谓双控就是注浆方量和注浆压力的控制，根据开挖土体的空隙和注浆地层的渗透以及注浆过程的损失计算出一个理论注浆方量和压力，根据理论值控制浆液的注入方量和压力。
注浆方量控制：即注入过程中当浆液方量已经达到理论值时，其注浆压力还远远达不到要求，此时就得考虑，地层是否有空洞、地层是否被击穿形成地面冒浆；注浆压力控制，即注浆压力值已经达到，而注浆方量还不够，这种情况下就得考虑，注浆系统是否堵塞）。
注浆操作必须有专人完成，在每环掘进完成后必须对注浆量进行记录，当发现注浆量变化较大时，应认真分析其原因，通过加大注浆压力等方法补注，当同步注浆无法满足沉降要求时，必需及时进行二次（多次）补浆。
2、二次补浆同步注浆后，由于收缩，土体之间仍存在空隙，又由于盾构推力，衬砌和土层间会相互分离，二次注浆能有效地进一步充实背衬空隙和提高止水能力。
（1）二次注浆利用管片的预留注浆孔和管片吊装孔开口后进行补浆，二次补浆采用水泥水玻璃浆液，弥补壁后浆液的填充不实的空隙，减小因同步注浆不饱满产生的沉降，为满足地表沉降要求，施工中要求每环都二次补浆。
（2）二次补浆浆液材料为水泥浆液和水玻璃，其浆液配比为水灰比=1:1，水泥浆液与水玻璃混合液体积比为1:1，根据技术参数和设备能力调节水玻璃混合液的浓度，此处施工要求双液浆的凝结时间为25～30秒。
（3）二次补浆选择在同步浆液初凝时间内，同时补浆不能太靠近盾尾，双液浆凝结速度快，可能导致盾构外壳被箍住，以致无法向前掘进，选择太远的地方，单液浆初凝收缩后会引起地层下沉，根据以上分析和盾构施工经验，二次补注浆安排在当前拼装管片后第4～5环管片处。
开始补浆时应注意注浆量的控制，应根据同步注浆浆液的收缩率，确定二次补浆的浆液方量。
当注浆量已达到要求而注浆压力仍达不到要求则考虑除设备原因外，地层是否被击穿，浆液通过缝隙冒浆而导致泄压。
（4）二次补浆压力和注浆量不要过大，根据上部地层覆土厚度注浆压力控制在0.25～0.28mpa，根据地表监测值以满足沉降的要求。
3、径向补偿注浆（1）径向补偿注浆利用管片的预留注浆孔和管片吊装孔开口后进行补浆，补偿注浆采用水泥水玻璃浆液，弥补壁后浆液的填充不实的空隙，减小因同步注浆和二次补浆不饱满产生的沉降。
（2）径向注浆工艺①先将与管片吊装孔配套的有50cm长螺纹的钢管安装在吊装孔中，钢管安装时螺纹处用生料带缠绕，钢管外露10cm并接上单向阀。
②采用yt28气腿式凿岩机进行钻孔，钻杆顶进时，注意管口不受损、变形、以便与注浆管路连接。
③在盾尾脱离管片6-7环后，实施径向补偿注浆措施。
④钻孔过程中每循环钻进50cm便注浆加固，加固成型后再进行钻进施工，如此循环钻孔和注浆两个步骤，逐步深入，直至钻孔、加固至隧洞径向3m。
⑤注浆导管采用φ42mm，长3.5m，壁厚为3.75mm。
（2）径向补偿注浆的注浆量受砂卵石地层的渗透率、泄漏损失、浆液的种类和注浆压力等多种因素的影响，为保证注浆效果、控制地层沉降，浆液为普通水泥浆液，其浆液水灰比=1:1，，注浆最终压力为2～3mpa，每孔注浆为3～3.5m³，注浆半径为1m。
在注浆过程中注意地表沉降点的监测，根据其监测结果及时调整注浆量和注浆压力，以达到最优效果，注浆后期采用高标号防水砂浆回填堵孔，进行防水密封处理。
结束语上图为北京十号线某标段区间，盾构在砂卵石掘进施工过程的沉降曲线图，从图上可看出，盾构掘进施工地表沉降主要发生在刀盘上方和管片脱出盾尾的上方，而通过有效、及时的注浆（同步注浆、二次补浆、径向注浆）措施后，地表沉降能得到的控制，满足相关规范要求。
本文只要是针对砂卵石地层盾构掘进施工注浆对地表沉降影响进行了一些初步分析，给予初浅的技术措施，对完全控制在此地层掘进施工的沉降方法还有待进一步探索和研究。
参考文献【1】周文波．盾构法隧道施工技术及应用［m］．北京：中国建筑工业出版社，2004【2】张云，殷宗泽，徐永福.盾构法隧道引起的地表变形分析［j］．岩石力学与工程学报，2002【3】朱伟，秦建设，卢廷浩.砂土中盾构开挖面变形与破坏数值模拟研究［j］．岩土工程学报，2005。