城市浅埋暗挖隧道地层变形规律及控制方法
地铁浅埋暗挖隧道地层沉降因素及控制对策
地铁浅埋暗挖隧道地层沉降因素及控制对策地铁浅埋暗挖隧道是大城市城市轨道交通建设的重要组成部分,然而在建设过程中,地铁浅埋暗挖隧道地层沉降问题一直是工程施工与地面安全的重要关键因素。
本文将从地铁浅埋暗挖隧道地层沉降的成因、控制对策等方面进行深入探讨,旨在为地铁浅埋暗挖隧道工程建设提供参考和借鉴。
1.1 地铁浅埋暗挖隧道施工方式地铁浅埋隧道的建设方式主要有钻爆法、掘进法、涂浆桩管法等。
在不同的地质条件下,选择不同的施工方式,但无论采用何种方法,都会对地下地层产生一定的影响。
地铁浅埋暗挖隧道工程负荷是指地铁车辆、载荷、垂直荷载等对地面和地下地基所产生的压力。
在地铁浅埋暗挖隧道施工过程中,对地下地层的压力变化也会引起地层沉降。
1.3 地下水位变化地下水位的变化也是影响地层沉降的重要因素之一。
地下水位的升降对地下地层的稳定性和承载力都会产生一定的影响,从而导致地层沉降的发生。
1.4 地下管线等其他因素在地铁浅埋暗挖隧道的施工过程中,可能会破坏地下管线、破碎地下岩石等,这些都可能成为地层沉降的因素。
2.1 预测和监测在进行地铁浅埋暗挖隧道工程施工前,必须进行地下地层的详细调查、分析和预测,了解地下地质、地下水位等情况,采取有效的控制措施。
在地铁浅埋暗挖隧道工程施工过程中,对地下地层的沉降情况进行实时监测,一旦发现地层沉降超过允许范围,及时采取对策。
2.2 合理施工方式选择合理的地铁浅埋暗挖隧道施工方式,根据地下地质条件、地下水位等因素,采取相应的施工方法,减少对地下地层的影响,降低地层沉降的风险。
对地铁浅埋暗挖隧道工程负荷进行合理控制,避免过重的压力对地下地层产生较大的影响,减少地层沉降的危险。
2.4 保护地下管线和地下水资源2.5 合理规划和控制地下水位2.6 加强沉降控制技术研究加强对地铁浅埋暗挖隧道地层沉降控制技术的研究,通过新技术、新材料等手段减少地层沉降的发生,提高地下地层的稳定性。
三、总结地铁浅埋暗挖隧道地层沉降是一个复杂的问题,需要从地下地质、地下水位、地下管线等多个方面进行综合分析和控制。
浅谈城市隧道施工引起的地层变形规律及控制方法
浅谈城市隧道施工引起的地层变形规律及控制方法摘要:隧道施工是目前道路施工中的重点内容也是难点,特别是在特殊地质条件下以及为了满足更为严苛的施工要求而进行的隧道施工,通常会面临围岩变化状况,因此,城市隧道施工引起的地层变形规律及控制方法的研究成为了当前城市轨道交通建设中必须要考虑的一个重点问题。
关键词:轨道交通地层变形控制方法随着城市化建设的加快以及进城务工人员的急剧增加,给城市的交通带来了很大的压力,交通问题成为了影响社会正常秩序的一个重要社会问题,也是制约城市经济发展的一个重要因素。
为了解决城市交通堵塞,扩大居民的出行范围,加快城市设施的建设。
以地铁建设为代表的交通建设成为了当前解决以上问题的有效措施。
地铁建设在解决以上矛盾的同时,在建设和运营的过程中也会时常出现事故,这一定程度上降低了人们对轨道交通的信任度。
国内外对地铁的研究表明,地铁在施工和运营的过程中对沿线地层都会造成扰动,从而引起地层移动而出现各种事故。
尤其是城市的地铁,其埋深比较浅,沿线的建筑物较多,更容易发生事故。
所以掌握地层空洞影响下城市隧道施工引起的地层变形规律,从而找出适当的控制方法,成为了当前刻不容缓的一个问题。
1 地层缺陷及影响分析随着我国城市经济发展,我国各大中小城市为了能够解决自己本城市的交通工具,开始大范围的建设地铁。
这个工程项目是巨大复杂的,正因为此其受到的影响因素更加的复杂。
因此,在城市隧道施工过程中必须要充分的考虑到隧道施工带了的负面影响,然后进行研究。
在隧道施工过程中安全事故时有发生,分析这些事故的发生原因,可以大致的分为不良底层、管线断裂,底层中不良地质体以及施工管理等方面。
在这些原因中第二个和第三个原因占据很大的比例。
俄日了解决底层缺陷带来的不良影响,需要研究人员对城市隧道施工引起的底层变形规律进行分析,另一方面,需要提高施工管理水平,对底层变形加以控制。
在城市隧道建设过程中出现的底层缺陷可以划分为两大类别,① 由于受到施工作业的影响,原本在地下的缺乏一定承受能力的建筑物,这些建筑物也许在现有环境下能够安全存在,可是在周边进行施工后就会使得这些建筑物减弱承受能力,最终导致底层塌落。
浅埋暗挖法隧道施工技术及地面沉降控制_0
浅埋暗挖法隧道施工技术及地面沉降控制摘要:近年来,我国各类建设工程项目不断增多,其中有很大一部分地下工程,如地铁、隧道等等,这些工程项目的出现,使得浅埋暗挖法施工技术获得了广泛应用。
采用这种方法进行隧道施工,能够边开挖、边浇筑,并且无需开槽,适用于砂层和粘性土层。
目前,我国在浅埋暗挖法隧道施工技术方面的研究取得了一定成果,但是需要进一步改进和完善的地方仍有很多。
关键词:浅埋暗挖法;隧道施工技术;地面沉降控制一、浅埋暗挖法隧道施工技术概述1、浅埋暗挖法的前提条件浅埋暗挖法不允许带水作业,如果含水地层达不到疏干,带水作业是非常危险的。
开挖面的稳定性时刻受到水的威胁,甚至发生塌方。
把地下水,尤其是上层滞水处理好是非常关键的环节,它直接影响浅埋暗挖法的成败。
2、浅埋暗挖法的基本经验浅埋暗挖法隧道施工总结可简要概括为十八字诀,即管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测,基本上概括了浅埋暗挖法的施工工艺要求和施工经验。
2.1底层的预加固和预处理开挖面土体稳定是采用浅埋暗挖法的基本条件。
当土难以达到所需的稳定条件时,必须通过地层预加固和预处理,来提高开挖面土体的自立性和稳定性。
降低地下水位一方面可达到无水施工,另一方面可以改善土体的物理力学特性。
经常采用的预加固和预处理的措施有工作面前方深孔注浆、超前小导管注浆和大管棚超前支护。
对于特定的情况可以单独使用,也可以2-3种技术同时配合使用。
2.2隧道开挖和初期支护对于隧道开挖和初期支护,特别要遵循“随开挖、随支护”的基本施工原则。
为了尽量减少土体开挖后暴露的时间,使得初期支护能够在最短的时间内闭合完成,必须要注意土体有限的自立时间。
因此,选择适当的开挖方法显得十分重要。
2.3二次衬砌浅埋暗挖法通常采用模筑混凝土作为二次衬砌材料,它既是提高初期支护强度和刚度,增加初期支护安全储备的需要,也是支撑中间的防水隔离层、承受水压力的需要,一般通过监控测量,证明初期支护基本稳定,防水层铺设完毕经隐蔽工程检查合格后,可以开始灌注二次衬砌。
地铁浅埋暗挖隧道地层沉降因素及控制对策
地铁浅埋暗挖隧道地层沉降因素及控制对策地铁是现代城市交通工具的代表之一,它不仅便捷,而且节省时间,受到了广大市民的欢迎和喜爱。
地铁建设需要在地下挖掘隧道,这种浅埋暗挖的方法对地层沉降有着显著的影响。
本文将讨论地铁浅埋暗挖隧道地层沉降因素及控制对策。
一、地铁浅埋暗挖隧道的地层沉降因素1.构造裂隙地壳中存在许多构造裂隙,这些裂隙会在地铁浅埋暗挖隧道过程中引起沉降。
由于地铁隧道穿过了许多构造裂隙,裂隙中的岩石容易破碎和变形,从而导致地层沉降。
2.土壤性质地铁建设的过程中,需要挖掘和开挖土壤,因此,土壤性质对地铁建设的影响非常大。
一般来说,软黏土和淤泥是导致地层沉降的主要土壤类型。
当地铁通过这些土层时,土壤会被挤压和变形,随着时间的推移,地层沉降会越来越明显。
3.水位变化地下水位的变化也会对地层沉降造成影响。
如果地铁穿过含有高水位的土壤层,那么地铁建设过程中,需要采用排水措施,以保证施工过程中的安全。
如果排水不当,水压过大会导致地层沉降,而且还可能导致隧道的变形和破坏。
二、地铁浅埋暗挖隧道地层沉降控制对策1.预测地层沉降在进行地铁建设之前,必须首先预测地层沉降情况。
可以使用数值模型来模拟和预测地层沉降,评估地下建筑物可能引起的地层沉降,从而采取相应的措施来控制地层沉降。
2.地层加固对于地铁经过的土地层,可以采取加固措施,如注浆等,以保证隧道建设过程中的稳定性。
可以使用高分子灌浆剂、水泥浆、珍珠岩等材料对地下土层进行加固。
3.监测地层变形在地铁建设过程中,需要对隧道周围的土地进行实时监测,以便及时发现地层变形的情况并采取相应的措施。
可以使用传感器等设备进行监测。
4.合理排水通过合理的排水控制,可以减少因水压过大而导致的地层沉降,从而保证地下建筑物的安全。
采用排泥管、泥水分离设备等措施可以有效地控制地下水位。
总之,地铁浅埋暗挖隧道施工过程中,地层沉降是一个非常重要的问题。
针对上述因素,采取控制对策可以有效地避免地层沉降,从而保证地铁建设过程的安全和稳定。
浅埋隧道施工引起的地层变形规律分析
浅埋隧道施工引起的地层变形规律分析浅埋隧道施工引起的地层变形规律分析摘要通过对浅埋隧道沉降进行实时量测,并对其理论进行分析整合,找出了一些浅埋隧道施工阶段引起的地层变形规律,由此提出了隧道施工时控制大变形的相应措施,取得良好的施工成果。
关键字隧道施工沉降分层沉降浅埋暗挖法沉降槽1引言伴随着我国经济的飞速发展,城市化进程建设进程的不断加快,越来越多的人口涌向城市,在给我国经济带来高速发展的同时,也产生了众多的负面效应。
人口密度增加,城市规模越来越大,基础设施尽显疲态,尤其是交通的拥堵己成为各大中型城市所共有的“重症”。
由此也对我国城市的发展产生很大的制约作用。
同时,经济与社会的发展对城市集约化程度和提高效率要求越来越高,快速有效的交通设施建设成为一个城市发展的必要条件和提高城市竞争力的重要筹码。
而与加强交通等基础设施建设的要求相矛盾的是目前城市市区内可供利用的土地面积越来越少,为解决城市建设与地面空间紧张的矛盾,以促进城市的可持续发展和加强环境保护,寻求地下空间的开发利用成为一条扩大城市容量和功能的有效途径,地下排水、供电、通信、煤气管道越来越多,城市地下交通的建设更是以其特有的各种优势受到人们的青睐。
虽然城市地下交通隧道及地下铁道有着诸多优点,但由于城市环境复杂,建筑物密集,管线密布,因此在施工过程中也不可避免的对周围环境产生影响,比如由于隧道在施工过程中引起的地层的位移,地表沉降,并由此引起隧道开挖影响区域内的建筑物基础的沉降,造成房屋的倾斜、变形等,对开挖区域内的管线( 尤其是刚性管线) 造成不同程度变形等影响。
在保证城市隧道及地铁等工程施工的顺利实施的同时,也为了保证周围既有建筑设施的安全,作为新奥法施工过程中重要组成部分的施工监测被普遍应用到施工过程当中,而在诸多监测项目当中,地表沉降监测被看作城市隧道监测项目中的重中之重,由于地表沉降为开挖过程中地层下沉最为直接量化的反应,而地层的下沉则直接影响了既有建筑及管线设施的变形甚至破坏。
浅埋暗挖隧道施工中沉降变形原因分析及控制措施
浅埋暗挖隧道施工中沉降变形原因分析及控制措施一、引言近年来,随着城市化进程的加快,地下空间的需求不断增加,浅埋暗挖隧道的施工也越来越普遍。
隧道的稳定性和安全性是施工中亟待解决的问题,其中沉降变形是一项关键问题。
本文将从隧道施工沉降变形的原因和控制措施两个方面进行分析和探讨。
二、浅埋暗挖隧道施工中沉降变形原因分析浅埋暗挖隧道施工中沉降变形的主要原因可以归纳为以下四点:1. 地质和水文条件地质条件和水文条件的不同会直接影响隧道的沉降变形。
例如,土层中的含水量、地下水位的高低、土层结构的稳定性等都会导致隧道的沉降变形。
2. 施工方式和技术隧道的施工方式和技术也是造成沉降变形的重要原因。
挖掘工序、注浆和加固工序、打洞工序等都会影响隧道的沉降变形。
3. 荷载条件荷载条件也是导致隧道沉降变形的因素之一。
例如,地铁列车、行人、车辆等会对隧道的沉降变形产生影响,甚至会加剧沉降程度。
4. 工期和施工方法施工方法和工期也会影响隧道沉降变形。
例如,在复杂地质条件下采用快进法施工会加速围岩的破坏并导致隧道沉降变形。
三、浅埋暗挖隧道施工中沉降变形控制措施为了控制和减小隧道施工中的沉降变形,以下控制措施应被采取:1. 地质条件分析在施工前一定要进行地质条件分析,如土层的性质、水文条件、地震灾害等。
仅仅采取一般的地质勘察方式是不够的,站在工程全局的角度,可以采用先进的地质探测技术,并结合实测资料等多种方式进行综合分析。
2. 施工技术与措施在施工过程中,应采用先进的技术,并调整施工顺序,以最大限度地减小地下沉降变形。
例如,在挖孔过程中,应试图减少挖孔造成的运动量,以改善工作现场的环境条件,使土地的变形得以最小化。
3. 进行沉降预测通过对施工工艺和设备的模拟、试验和分析,可以较为准确地预测隧道沉降变形的范围和程度。
可以及时调整施工工艺和方法,以最大限度地减少隧道沉降变形。
4. 注浆工程注浆技术在地下工程中起着关键作用,它可以加固岩石,提高坚硬程度,从而减少地下沉降的风险。
浅埋暗挖法隧道施工引起地面沉降的原因及控制措施
浅埋暗挖法隧道施工引起地面沉降的原因及控制措施本文整理分析了浅埋暗挖法隧道出现地表沉降的原因,并就这些原因提出了切实可行的控制措施,供浅埋暗挖法隧道施工控制地表沉降进行参考。
标签:浅埋暗挖;隧道; 沉降控制1 引言在我们国家,山区占了国土面积的大部分,在进行基础建设铁路,公路的修筑的时候,经常需要修筑隧道。
隧道修筑过程中,随着地层物质被挖出,自洞室临空面向四周一定范围内地层应力场也将发生调整,地表则必将发生或大或小的沉降。
对城市来说,过大的地面沉降和地层变位将直接危及地面建筑物的正常使用,进而危及施工安全,因此施工中必须对有害沉降进行控制。
本文分析了引起浅埋暗挖隧道沉降的主要因素,提出控制地层变形和地表沉降可以采取的对策和措施。
以供暗挖隧道参考。
2 沉降原因浅埋暗挖法隧道施工造成地面沉降的原因主要有以下几个方面:2.1 地下水的影响根据经典土力学理论,天然土体一般是由矿物颗粒组成骨架体,再由孔隙水和气填充骨架而组成三相体系。
土颗粒的压缩性很小,一般认为是不可压缩的,。
因此,土体的变形是孔隙流体的流失及气体体积的减小、颗粒重新排列、粒间间距缩短、骨架体发生错动的结果。
随着隧道的开挖引起地下水的流失, 颗粒重新排列,在宏观上的表现就是地层出现沉降。
2.2地层上覆体特性的影响上覆体本身力学特性对沉降也有比较大的影响。
有些土如枯土、粉质枯土及强风化泥质粉砂岩等一些土的承载能力差,无法形成自然载拱;而有些如硬质岩、极硬质岩可以形成自然拱。
能否形成自然拱,成拱的质量如何,对于地表出现的沉降有很大的影响。
2.3地层应力的影响隧道开挖的过程也是地层内应力重新分布的过程。
隧道开挖形成空洞,周围会产生急剧的变形与应力重新分配与调整的一个过程,应力的重新分布改变了土体颗粒的流动方向,从而引起隧道周围一定范围内土体产生一定量的移动,而引起地面沉降。
2.4爆破施工的影响由于地质条件的复杂多变,各段的地质条件不同,部分施工段可以进行机械挖掘,但有部分施工段需要爆破松动。
浅埋暗挖法施工引起的地表塌陷及控制措施
浅埋暗挖法施工引起的地表塌陷及控制措施摘要:在时代发展下,隧道施工的技术也在不断改善,而浅埋暗挖隧道施工技术中最重要的就是对地表塌陷进行控制,如果出现地表塌陷将会导致海水涌入隧道中,会产生不可设想的结果。
浅埋暗挖隧道施工是当前隧道工程中较为常见的一种,特点就是施工成本低、技术较为简单易实现,适用范围较广,但是在实际的施工过程中浅埋暗挖技术却容易对土体和岩石造成一定的损害,导致地层压力失衡从而出现变形的情况,一旦变形就会影响地下管线和建筑物的使用安全,甚至还会出现地表塌陷。
要避免地表塌陷的情况就要找出有针对性的控制措施,使隧道施工顺利进行。
本文主要通过分析地表塌陷的原因,并找出控制和预防塌陷的措施,以便于浅埋暗挖隧道施工作业的顺利进行。
关键词:浅埋暗挖;隧道施工;地表塌陷;控制措施在隧道工程的施工过程中,由于浅埋暗挖隧道施工技术适用范围广,受到了工程施工单位的广泛关注和认可。
浅埋暗挖隧道工程施工因受到地质条件以及施工环境因素的干扰,会造隧道工程出现地质塌陷问题,严重的情况下会直接影响到隧道工程的整体施工质量和施工安全性。
对此工程施工前要进行认真的分析和研究,对施工区域范围内的隧道施工地质条件进行有效的勘查,并且对可能造成隧道地表塌陷的因素进行预测,同时采取了相对应的预防控制措施来加以保障。
一、浅埋暗挖法概述由于浅埋暗挖法具备经济性高、施工简便灵活等优势,其在公路、铁路、地铁等工程中得到了广泛应用。
浅埋暗挖法主要是通过人工施工,虽然其机械化程度较低,但灵活性较高、且适应性极强,在地质条件较差的环境中也能适用。
在隧道工程的施工过程中土体很容易被扰动,使用浅埋暗挖法非常容易造成地表塌陷事故,而许多地铁隧道工程都会经过繁华地区和高层建筑,使用这种方法时,必须严格控制地表沉降,以保证现有建筑物和管道设施的安全。
如,但在浅埋暗挖隧道施工过程管理不当,则时常会发生地表塌陷和建筑物开裂等事故,严重的话还会出现塌方事故,造成人员伤亡。
地铁浅埋暗挖隧道地层沉降因素及控制对策
地铁浅埋暗挖隧道地层沉降因素及控制对策随着城市交通的发展,地铁成为现代城市中不可或缺的交通方式。
而地铁建设中最为复杂的工程之一就是地铁浅埋暗挖隧道。
在地铁建设过程中,地层沉降是一个重要的问题,它不仅关系到地铁建设的安全和稳定,还会对周边环境和建筑物造成影响。
研究地铁浅埋暗挖隧道地层沉降因素及控制对策显得十分重要。
地铁浅埋暗挖隧道地层沉降因素主要包括地质条件、暗挖施工方式、地下水、建筑物及设施等因素。
首先是地质条件,地质条件对地层沉降有着直接的影响,例如地质构造、地层岩性、地下水情况等都会影响地层的承载能力和稳定性。
其次是暗挖施工方式,挖掘方式的选择会直接影响地层的沉降情况,不同的挖掘方式对地层的影响也不同。
再者是地下水,地下水位的变化会对地层稳定性产生影响,尤其是在暗挖隧道时,当地下水位下降会导致地层沉降。
最后是周边建筑物及设施,地铁建设会对周边建筑物和设施造成一定的影响,尤其是在地层沉降较大时可能会引起周边建筑物的裂隙等问题。
针对以上地层沉降因素,我们需要采取相应的控制对策。
首先是对地质条件的控制,需要在地铁建设前进行详细的地质勘察和分析,充分了解地质情况,根据地质情况设计合理的地铁线路和施工方案。
其次是对暗挖施工方式的控制,选择适合地质条件的挖掘方式,并且在挖掘过程中采取相应的支护措施,保证挖掘过程中地层的稳定性。
再者是地下水的控制,需要合理的控制地下水位的变化,特别是在暗挖隧道时,要加强地下水的排水工作,避免地下水位下降带来的地层沉降问题。
最后是对周边建筑物及设施的控制,地铁建设前需要对周边建筑物和设施进行详细的评估和加固工作,保证地铁建设过程中对周边建筑物和设施的影响尽量降到最低。
除了以上的控制对策,我们还可以采取其他一些措施来减小地层沉降对周边环境和建筑物的影响。
在地铁建设过程中加强监测工作,对地层的沉降情况进行实时监测,并根据监测数据及时调整施工方案,保证地层沉降在可控范围内。
可以采取地铁隧道盾构施工、压浆注浆技术、地下水位监测和调控技术等先进技术来控制地层沉降的影响。
地铁浅埋暗挖隧道地层沉降因素及控制对策
地铁浅埋暗挖隧道地层沉降因素及控制对策浅埋暗挖地铁隧道是一种常见的地铁建设方式,通过在地下挖掘隧道,以便地铁列车的行驶。
随着城市化的不断发展,地铁建设所受到的影响也越来越大,其中一个重要的问题就是地层沉降。
地层沉降是指由地铁隧道挖掘过程中,地下土层因为受到影响而产生沉降的现象。
地铁浅埋暗挖隧道地层沉降因素及控制对策成为了地铁建设的热点问题,具体原因和对策如下。
1. 地下水位变化:地铁隧道挖掘会打破地下的水文条件,导致地下水位的变化,从而影响地下土层的稳定性,进而引起地层沉降。
2. 地下土层构造特性:地下土层的不同构造特性会使得地铁隧道挖掘对地层沉降程度有所不同,比如沉积岩层和火山岩层的地铁隧道挖掘对地层沉降的影响程度就会不同。
3. 地铁隧道施工方式:地铁隧道施工方式也是导致地层沉降的重要因素,例如采用爆破法进行挖掘会加剧地层沉降程度。
4. 城市地下管线:城市地下的管线网很发达,地铁隧道挖掘会对地下管线造成影响,从而引发地下土层的沉降。
1. 深入研究地下水情况,采取相应的排水措施,以维持地下土层的稳定。
2. 利用现代地质勘测技术,对地下土层特性进行细致的研究,以识别地下土层的脆弱区域,从而避免在地质条件复杂的地带进行地铁隧道开挖。
3. 采用先进的隧道挖掘技术,如冻结法、土压平衡盾构法等,尽可能减少地层沉降的发生。
4. 加强地铁隧道施工的监测,实时监测地层沉降的情况,及时采取补救措施,以减少地层沉降对周边建筑物和市民生活的影响。
地铁浅埋暗挖隧道地层沉降是地铁建设中需要重点关注的问题,尤其是在城市密集区域的地铁建设中更是如此。
通过深入研究地下土层的特性和施工对策的制定,可以有效地减少地铁隧道对地层沉降所造成的影响,从而确保地铁建设的安全和顺利进行。
只有这样,地铁才能真正成为城市交通的便捷工具,为城市的可持续发展做出更大的贡献。
地铁浅埋暗挖隧道地层沉降因素及控制对策
地铁浅埋暗挖隧道地层沉降因素及控制对策地铁浅埋暗挖隧道地层沉降是指在地铁建设过程中,由于土壤的挖除和补充导致的地下土层沉降现象。
地层沉降对地下水位、地表建筑物以及周围环境都有一定的影响。
本文将探讨地铁浅埋暗挖隧道地层沉降的因素以及相关的控制对策。
地铁浅埋暗挖隧道地层沉降的主要因素可以分为三类:土体力学性质、地下水位以及隧道施工工艺。
第一,土体力学性质。
不同类型的土壤具有不同的力学性质,如固结土、软土、粘土等。
这些土壤的力学性质对地铁挖掘过程中的沉降有直接影响。
软土和粘土的强度较低,容易发生较大的沉降。
而固结土的强度较高,沉降相对较小。
第二,地下水位。
地下水位的变化对土壤的稳定性有一定的影响。
当地下水位较高时,土壤的稳定性较差,容易发生沉降。
当地下水位较低时,土壤的稳定性较好,沉降相对较小。
隧道施工工艺。
隧道施工工艺选择合适的工艺对地层沉降有重要影响。
目前常用的施工工艺有开挖法、盾构法和顶管法。
开挖法适用于地层稳定、无地下水位的情况;盾构法适用于软土和粘土地层;顶管法适用于刚性地层。
第一,施工工艺的选择。
根据具体的地质条件和施工要求,选择适合的施工工艺,能够降低地层沉降的发生。
第二,地下水位的控制。
通过合理的地下水位控制,保持地下水位的稳定,能够减少地层沉降的风险。
可以采用抽水降水等措施来控制地下水位。
土体力学性质的改善。
针对软土和粘土地层,可以通过土体加固的方式来改善其力学性质。
常用的方法有灌浆加固、预应力锚杆加固等。
第四,监测与预警系统的建立。
建立完善的地层沉降监测与预警系统,能够及时发现地层沉降的变化,采取相应的措施进行处理。
地铁浅埋暗挖隧道地层沉降是一个复杂的问题,受土体力学性质、地下水位和施工工艺等多方面因素的影响。
通过合理的施工工艺选择、地下水位控制、土体力学性质改善以及监测与预警系统的建立,可以有效地控制地层沉降的风险,确保地铁建设的安全和稳定。
浅埋暗挖隧道施工技术及其地面沉降控制
浅埋暗挖隧道施工技术及其地面沉降控制摘要:随着城市地下轨道交通的快速发展,地铁浅埋暗挖施工技术被广泛采用,而浅埋暗挖施工引起地表沉降变形一直是困扰浅埋暗挖隧道施工作业的难题。
由于暗挖隧道围岩地层地质条件的复杂多变性,导致影响地表沉降变形的因素众多,很难进行比较精确地预测和计算。
因此,针对浅埋暗挖隧道施工引起地表沉降变形的影响因素分析越来越重要。
关键词:浅埋暗挖;隧道施工;地面沉降控制1浅埋暗挖隧道施工技术要点1.1 土体加固施工技术第一种是隧道超前锚杆支护,按照工法和结构形式方面的差异能够分成多种不同类型,如悬吊式支撑、格山拱支撑等。
在进行开挖施工之前需要把超前锚杆打入到足够稳定的岩层结构当中,末端利用悬吊锚杆来提供支撑作用力,从而使围岩结构的变形得到控制,以便于下一步进行断面开挖和喷锚作业,确保土体加固的作用得到有效体现。
第二种是超前小导管注浆支护,利用格栅钢架来建立起共同支护体系,并且充分发挥注浆管和超前管棚所具有的加固效果,在进行注浆时,能够使用包括水泥浆、水泥-水玻璃双浆液等的材料进行注浆,根据0.5~1.0MPa标准来对注浆压力进行控制,从而保证浆液填充能够均匀地扩散。
第三种是超前管棚支护,在对隧道外轮廓附近进行开挖的过程中,应当根据合适的间隔距离钻孔,同时对大惯性矩钢管进行安装,利用注浆固结的措施来实现支护体系,在施工的过程中,需要做好对导向钢管钻孔精度的控制,保证支护结构的稳定性与可靠性。
图1 隧道平面图1.2 隧道开挖施工技术第一种是全断面开挖,主要适合1~2级的围岩结构,通过移动钻孔台车全断面一次性钻孔作业,以爆破的方式成型,并且在此之后实现初期支护与二次模筑衬砌施工,在施工的过程中具有较高的施工效率且工序不多,但很容易由于爆炸而造成移动、振动等的情况,需要做好对于施工的安全管理工作。
第二种是台阶开挖,根据具体状况来对工作面施工进行划分,从而更好地更好地适应地层所出现的变化,常用于软弱围岩地层结构,在对隧道进行开挖时正台阶法的应用较多,能够根据具体的状况利用上下两部分分部开挖、大部分分部开挖等的形式进行。
城市隧道施工引起的地层变形规律及控制方法分析
城市隧道施工引起的地层变形规律及控制方法分析摘要:大规模的城市轨道交通主要在北上广等一线城市开始建设,任何一种事物大规模的建设都会对附近的生物带来危害,城市轨道建设无疑也会对沿线的百姓和环境带来相应的危害,它会导致地层变形。
地层变形会造成地表的建筑物出现差异沉降、建筑物开裂以及地下管线的破裂等。
如果施工不当,可能会出现工程事故甚至人员伤亡。
所以,对城市隧道施工引起的地层变形规律及相应的控制方法的研究,是当前城市轨道交通建设研究的一个必要课题。
关键词:城市隧道施工、地层变形规律、控制方法前言随着城市化建设的加快和进城务工人员的急剧增加,城市交通面临很大的压力,交通问题成为制约城市经济发展的重要因素,更是一个影响社会正常秩序的严重社会问题。
以地铁建设为代表的交通建设在解决交通堵塞、方便居民出行、加快城市建设方面采取了有效措施。
但是地铁在解决问题的同时,在建设和运营过程中会经常出现事故,经国内外对地铁的研究表明,地铁在建设和运营的过程中会对铁路沿线地层造成扰动,从而引起地层移动发生各种事故。
在城市地铁沿线建筑物较多,埋深比较浅的位置更容易发生事故。
1、城市隧道施工地层缺陷类型及其影响分析1.1城市隧道施工事故类型进入21实际以来,我国的经济建设迅猛发展,城市化进程也在不断加速。
国内各大中城市为了缓解本城市的交通压力,纷纷开始修建城市的地下铁路。
但是地铁项目是一个繁杂的系统工程受到诸多因素的影响,不仅涉及面广其难度也是巨大的,所以,在工程实践过程中一定要对影响隧道建设的突出因素进行分类研究。
在国内各大城市地铁建设过程中地铁工程安全事故也是是有发生,根据张成平对北极地铁44起事故事故案的统计分析,将地铁事故主要分为了四种类型:不良地层、管线断裂或渗漏、地层中不良地质体、施工管理。
相关资料显示因不良地质体及管线渗漏或断裂产生的不良地质条件两方面导致事故发生的总是已经占了事故总数的40%以上。
为了解决地层缺陷对地铁施工产生的不利影响,首先,需要在技术层面研究地层缺陷影响下城市隧道施工导致地层变形的规律和围岩破坏模式。
浅埋暗挖隧道地表建筑物变形控制技术_secret
浅埋暗挖隧道地表建筑物变形控制技术某浅埋暗挖隧道沿线地表建筑物复杂,为密集的居住区、军管用房,楼层多为3~7层,基础多为扩大条形基础或独立基础,主体结构为砖混结构。
另外隧道穿越地层地质条件复杂,Ⅴ、Ⅵ级围岩比重大,以残积亚粘土、砂砾状-碎块状-强风化正长岩和花岗岩为主。
1建筑物变形预测按照位置关系,在不同穿越方式下建筑物分别处于地表沉降槽的不同位置,由此可对相应状态下建筑物的变形值作出预测。
为此依据穿越方式不同可对各类建筑物在隧道实际施工过程中的变形量进行预测,得出相应条件下的建筑物结构变形值。
1.1建筑物处于隧道结构正上方的施工影响根据工程类比及有关试验,当建筑物处于隧道结构的正上方时,在不采取注浆加固措施的条件下,导洞开挖过程中的最危险状态和开挖完成后的最终状态下建筑物前、后侧沉降分布如图1所示。
由图可见,最危险状态建筑物最大沉降量达28mm,差异沉降量达24mm,平均倾斜率为2‰;隧道开挖完成后的最大沉降量为48mm,差异沉降量为15mm,平均倾斜率为1.25‰。
显然满足不了建筑物控制标准的要求。
( (a) 开挖过程中最危险状态 (b)开挖完成后的最终沉降状态图1不注浆条件下的建筑物沉降分布(建筑物处于正上方)在开挖前及开挖过程中采取注浆加固以后建筑物前、后侧沉降分布如图2所示。
由图可见,最危险状态建筑物最大沉降量达13.4mm,差异沉降量达12mm,平均倾斜率为1.0‰;隧道开挖完成后的最大沉降量为19mm,差异沉降量为3mm,平均倾斜率为0.25‰。
由此可见,当建筑物处于隧道结构的正上方时建筑物的沉降量、差异沉降和倾斜均可控制在允许的范围内。
(a) 开挖过程中最危险状态 (b)开挖完成后的最终沉降状态图2 采取注浆加固措施后的建筑物沉降分布(建筑物处于正上方)(2)建筑物处于隧道结构一侧的施工影响建筑物处于隧道结构一侧,即建筑物的一部分处于隧道正上方时,在不采取注浆措施条件下导洞开挖过程中最危险状态的建筑物最大沉降量达18mm,差异沉降量达15mm,平均倾斜率为1.2‰;隧道开挖完成后的最大沉降量为52mm,差异沉降量为12mm,平均倾斜率为1.0‰,如图3所示。
地铁浅埋暗挖隧道地层沉降因素及控制对策
地铁浅埋暗挖隧道地层沉降因素及控制对策随着城市的不断扩张,地铁系统的建设成为现代城市发展不可或缺的组成部分。
地铁浅埋暗挖隧道是地铁建设中的重要环节,然而在地下复杂的地层环境中进行暗挖隧道工程往往会导致地层沉降问题,给城市地下设施和建筑物造成不利影响。
研究地铁浅埋暗挖隧道地层沉降因素及控制对策显得尤为重要。
本文将围绕这一主题展开讨论。
1. 地质条件在地铁建设中,地下地质条件是直接影响地层沉降的主要因素之一。
地层的不均匀性、岩土层的粘聚力和内摩擦角等参数会影响挖掘引起的地层位移和沉降,导致地下管线和建筑物的变形和破坏。
2. 地下水位地下水位的变化也是导致地层沉降的重要因素。
在挖掘隧道的过程中,地下水位的变化会导致地层的松散度和密实度发生改变,进而引起地层沉降。
3. 施工方式地铁浅埋暗挖隧道的施工方式对地层沉降也有很大影响。
不同的施工方式会产生不同的地下应力分布,从而导致地层的不均匀沉降。
4. 城市地下管线和建筑物在城市地下存在大量的管线和建筑物,地铁建设中的挖掘会引起地下管线和建筑物的受力状态发生改变,导致地层沉降。
5. 地铁运营地铁的运营也会对地层沉降产生影响。
地下挖掘后的地下空洞会影响地下水流动,从而导致地层沉降。
地铁浅埋暗挖隧道地层沉降是一个受多种因素综合影响的复杂问题,需要进行综合分析和研究,以找出合理的控制对策。
1. 预测和监测在地铁浅埋暗挖隧道施工前,需要进行地下地质勘察和预测,以了解地下地质条件,预测地层沉降情况。
隧道施工过程中,需要对地层沉降进行实时监测,以及时了解地层变形情况,为采取控制措施提供依据。
2. 合理的施工工艺在地铁浅埋暗挖隧道施工中,需要根据地下地质条件选择合适的施工方式和工艺,避免由于施工引起的地层沉降。
可以采取分段施工、局部加固等措施,降低地层沉降风险。
合理控制地下水位变化,包括排水、注水等措施,可以减少地下水位变化对地层沉降的影响。
在地铁施工中,需要对地下管线和建筑物进行合理的防护和支护,避免施工对其产生影响,减少地层沉降。
地铁浅埋暗挖隧道地层沉降因素及控制对策
地铁浅埋暗挖隧道地层沉降因素及控制对策地铁浅埋暗挖隧道是城市地铁建设的重要组成部分,但在其施工和使用过程中,地层沉降因素对城市地面和地下设施造成了不小的影响。
对地铁浅埋暗挖隧道地层沉降因素及控制对策进行研究和探讨,对于确保地铁施工和使用的安全和稳定具有重要意义。
本文将就地铁浅埋暗挖隧道地层沉降因素及控制对策进行详细的阐述。
1. 地质构造地铁浅埋暗挖隧道地层沉降的首要因素之一是地质构造。
城市地下的地质结构多种复杂,包括岩石、土层、水系等,这些地质构造对地铁浅埋暗挖隧道的施工和使用过程都会产生一定的影响。
地质构造的不同会导致地铁隧道地层沉降的不同情况,需要在隧道设计和施工过程中加以考虑和控制。
2. 地下水位地下水位是影响地铁浅埋暗挖隧道地层沉降的重要因素之一。
地下水位的变化会直接影响地铁隧道周围的土层的稳定性,进而导致地层沉降的变化。
地下水位的波动引起了土层的液化和压缩,使得地铁隧道周围的地层易产生沉降,需要采取一定的控制措施。
3. 施工方法地铁浅埋暗挖隧道的施工方法也是影响地层沉降的重要因素之一。
不同的施工方法对地下土层的影响不同,合理选择施工方法可以有效地降低地层沉降的发生。
常用的地铁隧道施工方法包括盾构法、顶管法、开挖法等,每种施工方法都有其适用的地质条件和特点,需要结合具体情况进行选择。
1. 地质勘测和分析在地铁浅埋暗挖隧道施工前,需要进行地质勘测和分析,了解地质构造、地下水位、土层性质等信息,从而科学地选择施工方法和采取相应的控制措施。
地质勘测和分析是地铁浅埋暗挖隧道地层沉降控制的第一步,对有效地降低地层沉降具有重要意义。
3. 地铁设计与运行控制地铁浅埋暗挖隧道的设计和运行控制也是降低地层沉降的重要手段。
在地铁设计中,需要考虑地质条件、地下水位等因素,加强地层沉降的分析和预测,从而减少地铁运行对地层沉降的影响。
在地铁运行过程中,需要加强监测和管理,及时发现和处理地层沉降问题,保障地铁的安全和稳定运行。
地铁浅埋暗挖隧道地层沉降因素及控制对策
地铁浅埋暗挖隧道地层沉降因素及控制对策地铁浅埋暗挖隧道是城市地下交通的重要组成部分,但其施工对周围地层造成的沉降问题一直是各城市工程师关注的焦点。
地层沉降可能导致地面建筑物、路面和管线等的损坏和安全隐患,甚至使地铁线路陷入危险状态,因此,必须采取措施保证地层沉降的控制。
1. 地层沉降因素地铁浅埋暗挖隧道在施工过程中,会对周围地层物理力学性质产生破坏,使得地层产生相应的沉降。
主要的地层沉降因素包括:(1)超前地应力影响。
施工过程中,顶部人工支护结构的阻碍加剧了地应力的超前范围,导致地应力范围扩大,形成较大的应力集中区域。
(2)土体变形和固结。
顶部人工支护结构能够稳定顶部土体,并分散较小的固体应力,但仍会使土体在轴向方向上产生较大的变形和固结,进而导致地层沉降。
(3)地下水位的变化。
地铁施工过程中,会对周边土体的渗透性产生影响,导致地下水位的剧烈变化,水压力的变化会进一步恶化地层的力学性质。
(4)上部建筑物的重力荷载。
地铁线路通行时的振动,可能会在邻近的建筑物中产生共振,在地下隧道周围的桩基中产生重大沉降。
2. 地层沉降控制对策为控制地层沉降,必须从施工方式、土体性质、地下水位控制、结构设计等方面着手,采取相应的控制对策。
(1)施工方式施工方式是地层沉降的主要因素,选择合适的施工方式可以有效地控制地层沉降。
常见的施工方式包括:① 地面开挖法。
地面开挖法可以减少超前地应力的影响,但存在操作空间约束的问题。
③ 盾构法。
盾构法不会对周围土体产生影响,但是需要大面积的异常排空和土体浪涌处理。
(2)土体性质为了控制地层沉降,还应保持土体的良好物理力学性质,采取措施减小固结度和剪切强度等。
可采取的措施包括:① 加入补充剂。
可以用于填充包括细粒土、淤泥等的图吉土(弱固土)或砂、石灰石等的破碎岩石。
② 掺入利图敛(Litecrete)泡沫混凝土。
这种泡沫混凝土重量轻,具有较低的强度和刚度,可以在保持孔隙度的同时提高土体的抗剪力。
浅埋暗挖隧道施工中沉降变形原因分析及控制措施论文
浅埋暗挖隧道施工中沉降变形原因分析及控制措施摘要:众所周知,地下工程的施工中,不可避免会对岩体土体产生扰动,引起的变形可能会对周围建筑物或地下管线正常使用产生影响,因此施工风险大,尤其是对地面沉降变形的控制相当严格,以免出现严重工程事故。
本文结合北京地铁7号线03标珠市口站的施工方法,详细介绍浅埋暗挖工程中产生沉降原因及控制措施。
关键词:浅埋暗挖施工;地表沉降;沉降分析;沉降控制中图分类号:tf351文献标识码:a 文章编号:1 工程概况1.1 工程概况珠市口站位于珠市口大街与前门大街的交叉路口处,是北京地铁7号线工程第7座车站(含西客站),为北京地铁7号线与规划北京地铁8号线的换乘车站[1]主体结构采用8导洞的pba工法施工.车站主体结构标准段覆土约15.7m,二衬结构总宽度22.9m、总高度16.21m,小导洞标准段除柱下两个净跨度4m外,其余6个导洞净跨度3.5m,净高4.5m,主体初支扣拱厚度0.35m,边桩直径1m,二衬顶拱厚度0.6m~1.12m,边墙厚度0.7m,中板厚度0.4m,底板厚度1.1m,结构跨度7.25-7-7.25m,钢管柱直径0.8m,柱距6m(局部7m)。
车站主体8导洞“pba”工法施工,上、下层各4导洞,分别为a、b、c、d四轴;共8个断面。
1.2 工程水文地质概况根据《珠市口站岩土工程勘察报告》,本段地形由西向东逐渐下降,自然地面标高在42~43 m之间,本段基岩埋置深度相对较大,一般大于50m。
表层以厚度不均的人工堆积的杂填土、素填土为主,人工堆积层以下为新近沉积地层,再往下为第四纪沉积层,据勘察报告,本站场区内赋存三层地下水,分别为潜水(二)、层间潜水(三)、承压水(四)潜水(二);含水层岩性粉细砂⑤2层,水位标高26.7m(借用ⅶ-c4#孔水位)。
层间潜水(三):含水层岩性卵石⑦层,水位标高21.56m(借用c57#孔水位)。
承压水(四):含水层岩性卵石⑨层,水位标高13.26m(借用c57#孔水位)。
地铁浅埋暗挖隧道地层沉降因素及控制对策
地铁浅埋暗挖隧道地层沉降因素及控制对策随着城市化进程的加快,地铁建设越来越成为城市交通建设的重点。
而地铁的建设离不开地下隧道的开挖和施工,而浅埋暗挖技术是在城市地下建设中得到普遍应用的一种技术。
但是,由于地铁隧道施工引起的地层沉降问题已经成为制约其发展的重要因素之一。
本文分析了地铁浅埋暗挖隧道地层沉降的因素,并提出了控制对策。
一、影响地层沉降的因素1、隧道开挖的深度地铁浅埋隧道施工,开挖深度较浅,一般在10~20米左右。
如果开挖的深度过大,地层的变化范围就会逐渐扩大,可能会引起地层的塌陷和沉降,导致建筑物产生裂缝等安全问题,需要做好相关的措施。
2、土层的性质和含水量不同土层的性质和含水量会直接影响地层的稳定性和变形规律。
一般来说,含水量较高的土层比含水量较低的土层更容易发生沉降,而且隧道开挖对于弱土层的影响更加明显。
3、地下水位的深度和变化地下水位是地层沉降的重要因素之一,隧道开挖会破坏土层的稳定性,导致裂缝和沉降,而高地下水位可以通过分散土层上部分压而缓解沉降;而当地下水位经过开挖面之后被隔离起来,干燥土层上部分压下降,容易导致地层沉降。
4、施工钻机的种类和施工方式施工钻机的种类和施工方式会直接影响地层的变形规律,不同的钻机和施工方式对地层的影响也不尽相同。
二、控制地层沉降的对策1、地层稳定性预测与监测在施工前,应通过地勘及试验室条件下的模型试验、数值模拟等方式,对不同地层的稳定性进行预测,并对不同地质条件下开挖的隧道沿线地层进行监测,及时发现隧道开挖对地层的影响,及时采取措施。
2、保证隧道的设计合理应根据地质资料,结合工程物理性质及土层沉降模拟计算等作为参考源数据,合理设计隧道的断面形状和开挖的深度,合理选择抗压性能良好的材料,以减少沉降的风险。
3、施工过程管理应根据隧道施工数量及现场管理特点,制定合理、科学的施工管理方案,包括施工区域控制、材料供应、协调进度计划等方面的管理工作。
4、地层加固可采用传统的加固方法,例如土钉加固等,对地层进行加固,以增加地层的稳定性。
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城市浅埋暗挖隧道地层变形规律及控制方法
对于城市公路隧道而言,施工区域周边环境复杂是其最为显著的特点,表现在隧道紧邻建构筑物,往往要穿越交通流量较大的城市主次干道,且隧道埋深较浅,隧道施工对周边环境影响大,安全事故的发生会带来恶劣的社会影响。
因此,为了保障隧道施工安全及最大限度地降低隧道施工对周边环境的影响,选择合适的施工方法是关键。
标签:城市;浅埋暗挖法;地层变形规律
1、工程概况
某城市浅埋暗挖隧道段西线端桩号K12+710—K13+587.1,全长877.1m、东线端起讫桩号K12+700—K13+569.1,全长869.1m。
工程段主要位于⑩-2层粉质黏土混碎石、⑩-3层含砾粉质黏土、?k1c-1层全风化凝灰灰质粉砂岩、?k1c-2层强风化凝灰质粉砂岩、?k1c-3層中风化凝灰质粉砂岩、?s2k-2层强风化粉砂岩。
工程区属钱塘江水系,地面隧道下穿沿山河,沿山河平行于天目山路,河道宽30余米,河道与西溪湿地相通,河水涨落与大气降水补给有关。
场区水文主要分为地表水系和地下水。
2、地层变形规律
2.1地层竖向变形
通过对某城市隧道土建工程浅埋暗挖隧道地表变形进行监测,得到该地区典型地层变形规律。
隧道开挖后,围岩首先会发生应力重分布,导致地层变形,形成典型的地表沉降槽。
由此可知,在掌子面未到达监测断面之前,施工扰动对地层的影响较小,地层竖向变形不明显;地层竖向变形从CRD1部开挖通过时开始增加,且变形速率呈增大趋势,直至掌子面通过监测断面一段时间之后竖向变形速率开始减小,即沉降变形接近稳定。
可见,隧道掌子面初支的封闭成环对围岩的变形影响较大,为变形控制的关键,施工时应尽早使仰拱闭合,以减小围岩的变形量。
为统计出地层竖向变形规律,定义L/D为掌子面与监测断面的当量距离(其中,L为掌子面与监测断面实际距离,D为隧道跨度),对当量距离L/D 与监测断面地层竖向变形之间的关系进行研究。
研究表明,可将隧道施工对地表的影响归纳为四个变形阶段,即第一阶段为超前微小变形阶段,-2.03.0,该阶段后沉降基本趋于稳定。
2.2地层纵向变形
随着掌子面的不断推进,隧道东侧拱顶沉降的变化与分布,地层变形具有明显的时空效应,沿隧道纵向地层变形存在超前和滞后两方面特征。
通过对隧道施工拱顶沉降变化及分布规律进行总结,得沿隧道纵向轴线所产生的地层变形的一般规律。
地层纵向变形可划分为三个区域,即前期变形区、施工变形区和后续变
形区。
前期变形区:当隧道开挖工作面尚未到达该区域,由于工作面支护力不足等原因,导致工作面前方岩土体向后、向下移动,该区域地层表现为微小下沉。
施工变形区:在施工阶段,由于隧道开挖,隧道周边的岩土体必然向隧道内移动,一方面隧道开挖后不可能马上提供支护,另一方面支护也不可能完全阻止地层向隧道内的变形,施工变形区地层必然出现较大的下沉,施工变形区地层变形通常在1月内完成。
后续变形区:在隧道开挖工作面通过后的很长一段时间内,后续变形区地层变形仍在不断发展,后续变形区地层变形主要是由于土体的次固结沉降和蠕变变形引起的。
3、地层变形控制方法
3.1在掌子面对隧道周边地层进行注浆处理
浅埋暗挖隧道第VI标段设计以V、VI级围岩为主,其中V级围岩784m、VI级围岩93.1m。
从进洞起始,相继穿越淤泥质粉质黏土、粉质黏土、含砾粉质黏土、粉质黏土混碎石、含砾粉质黏土、全风化凝灰质粉砂岩、强风化凝灰质粉砂岩、中风化凝灰质粉砂岩、强风化粉砂岩,地层总体呈“上软下硬”,以软弱围岩居多。
本工程针对软弱地层及下穿城市主流交通要道采用超前管棚(分为Φ108mm大管棚、Φ89mm中管棚)、周边预注浆、超前小导管注浆(Φ42mm)等注浆加固工艺,改善围岩工程特性,有效控制了地层变形。
暗挖隧道从明暗交界段的北口竖井进洞,洞口段埋深最浅处仅9.2m(地面标高至拱顶标高),洞口段为Ⅵ级围岩,主要为淤泥质粉质黏土,含水率较高,隧道洞口围岩易受隧道施工扰动而产生变形,其施工安全风险相对较大。
暗挖隧道进洞段通过施工超前大管棚对隧道周边地层进行预加固,改善地层特性,提高周边土体c、φ值,从而有效的控制了进洞段地层变形,成功保证进洞段的施工安全。
3.2地层含水率控制
地下水的存储会对岩土体的物理力学性质造成一定的削减,因此本工程地下水控制在一定程度上影响隧道施工风险大小。
由于隧道东西两线同时下穿沿山河,为降低沿山河段隧道围岩含水率,控制地层变形,隧道穿越河流施工前对河流采取“截”、“引排”措施(黏土围堰+导流管),减小河水的下渗量和开挖面土层含水率。
并在围堰内设置拉森钢板及高压旋喷桩,防止河道下部地下水朝水平向渗透,两者协调配合,将地下水这一风险源带来的施工风险降到最低。
3.3初支背后注浆
由于隧道施工过程中出现超挖现象,导致隧道初期支护及围岩不密实,隧道初期支护后处于空腔状态,支护与围岩间不能变形和受力,造成围岩变形加速。
为进一步控制隧道围岩变形,将隧道施工过程中通过对初支背后进行注浆加固,最大程度的减小由于初支背后空腔引起的附加地层变形。
3.4确定合适循环进尺
循环进尺越小,隧道开挖对地层的扰动越小,但同时也会增加工期和施工难度,故应结合具体监测数据确定循环进尺的大小。
根据隧道现场实际地质情况及类似工程经验,施工过程中采用50cm的循环进尺进行施工,进行支护。
现场监测数据显示,在此循环进尺下地层变形正常,无异常变形情况发生。
3.5增加初期支护刚度
对于软弱地层隧道施工,通过提高初期支护的承载力、抗变形能力和保持拱脚的稳定性,可有效避免地层大变形。
通过对隧道原设计拱架体系进行优化,在原有系统锚杆的基础上增设锁脚锁腰锚杆,同时增加Φ22U型筋将锚杆与拱架锁紧卡死,牢固焊接成整体,使拱架形成良好的刚性支撑体系。
3.6按路面对地表沉降控制标准要求的验证
由于城市建设对路面的影响主要在于地面沉降和开裂,降低了日常行车的舒适度,只要隧道施工中严格控制施工质量,就不会影响道路的安全。
通过综合分析对比路面修复和控制地表沉降,认为城市施工中控制地表沉降达到30mm以内所投入的费用远高于路面修复的费用,且时间较长,故此地表沉降对路面的影响不作为制定地表沉降控制基准值的考虑重点。
4、结语
对于城市浅埋隧道,进尺长度应慎重。
尽量采用短进尺,一方面有利于降低施工对围岩的扰动,另一方面缩短了开挖后土体的裸露时间,应尽早完成支护,对土体变形进行约束,同时围岩的完整性、埋深是影响围岩发生水平、竖向位移的重要因素。
我国各个城市的地质特点不同,因此我们结合地区地质特点,以现场监测数据为支撑,对地层竖向、纵向变形规律进行研究,得到了该地区地层沉降典型规律。
针对地层变形影响因素,并结合现场施工实际情况提出了一系列地层变形控制方法。
参考文献:
[1]JTGD70—2004公路隧道设计规范[S].北京:人民交通出版社,2004.
[2]TB10003—99铁路隧道设计规范[S].北京:中国铁道出版社,1999.。