浅埋暗挖地铁隧道施工地表沉降规律分析
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。
城市浅埋暗挖地铁隧道沉降控制与分析
!!!!""#年$"月第$"期中国资源综合利用"#$%&’()*+,-()"*./,(#(%)$0(12$3$4&2$*%随着城市地铁在我国的陆续兴建，浅埋暗挖法在地铁隧道施工中得到广泛的应用，由于其埋置深度小，随着地层物质被挖出，自洞室临空面向地层深处一定范围内地层应力场将发生调整，宏观表现为地层物质的移动，施工引起的地层变位将波及地表，产生地面沉降，形成施工沉降槽，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，这就要解决沉降的控制基准问题，并通过控制基准在施工过程中对地面建筑、地表沉降等，在理论分析指导下进行有计划的监测，以监测数据为依据，对暗挖隧道进行动态管理。
$沉降控制基准值的确定沉降控制基准由两个方面确定：其一是出于环控的需要；其二是出于隧道工程结构本身稳定的需要。
实施的控制基准必须两者兼顾。
沉降对城市环境、隧道结构本身造成的危害主要表现在地面建筑物的过量倾斜及地下管线的变形、断裂而影响其正常使用和威胁结构安全。
通常的地面沉降控制值即是出于对环境和结构稳定要求的考虑，其根据主要来源于已有的建设规范及以往的工程实例。
但是由于地面建筑及地下管线种类繁多、结构等级各异，线路穿越的地层不同，若均用同一基准值控制，难免产生某些地段过于保守，造成经济损失，某些地段又出现危害性沉降的弊端。
为了使给出的沉降控制基准值既保证建筑物及地下管线的安全，又使建筑成本较为经济，有必要对控制基准作较深入的分析，使其尽量适应各类建筑及地中管线的需求及尽可能符合工程实际。
沉降对地面建筑的危害主要表现在地面的不均匀沉降引发的建筑物倾斜（或局部倾斜）。
在《建筑地基基础设计规范》（5678889!:88:）中对各类建筑物的允许倾斜值已明确规定。
因此，对建筑物而言，允许最大差异沉降（不均匀下沉）作为地面沉降的控制条件，本文以横向沉降曲线加以分析。
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。
浅埋暗挖法地表沉降原因分析
浅埋暗挖法地表沉降原因分析浅埋暗挖法作为城市地下工程主要的施工方法，具有对地面交通干扰小、拆迁少、施工灵活等优点，但该工法可能引起较大的地表沉降。
为此国内外众多学者对浅埋暗挖法引起的地层沉降进行了广泛而长期的理论研究，最后取得比较一致的意见：土体的固结沉降、施工引起的地层损失、隧道开挖后地层初始应力改变三方面是导致浅埋隧道地层变形的主要原因。
标签：浅埋暗挖法；地表沉降；原因分析目前，我国地铁的修建处于高峰时期[1，2]，由于地铁埋深较浅，修建过程中引起土层初始应力场的变化会导致的地层位移发生改变进而波及地表，产生不均匀沉降，地表的沉降会对地面周边的建筑物、构筑物和地下管线产生不同程度的影响，当沉降达到一定限值后就会产生损坏，极有可能引发安全事故，因此正确认识并利用地表沉降规律，保证隧道开挖和支护形式的合理性是很重要的。
1、土体的固结沉降简单的说，土的固结是指在荷载等因素作用下，土体水分排出，土体体积减小、密度及强度增大的现象。
广义上的土体固结是指土的压缩过程，通常意义下的固结仅指饱和土的固结，当荷载刚施加在饱和土上时，由于土体孔隙中充满了水，土体所受的附加压力全部由孔隙水压力承担，随着水分的排出，有效应力逐步分担附加压力，当土体孔隙水分完全排出后，有效应力承担全部附加压力，这就是土体的固结过程。
简单的讲，土体固结就是附加压力由孔隙水压力转移到有效应力的过程。
固结按其发生机理可以分主固结与次固结，主固结是指土体受压，孔隙水排出，孔隙水压力逐步转化为有效应力的过程，也称渗透固结；次固结沉降是指主固结完成后，变形随时间缓慢增长导致的沉降。
这种变形既包括剪应变，又包括体积变化，主要取决于土骨架本身的蠕变性质，与孔隙水排出无关。
在一些软土、淤泥等孔隙比较大的土层中，次固结沉降不仅持续时间长而且在整个沉降量中占有较大比重，个别可高达35%，不容忽视。
结合土的固结理论和与地下工程的特点，我们可以将土的固结沉降归结为以下4个方面：（1）地下水位的下降；（2）孔隙水溢出；（3）开挖对土体的扰动；（4）土体的后期固结沉降。
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。
北京地铁浅埋暗挖法施工引起地表沉降规律研究.doc
北京地铁浅埋暗挖法施工引起地表沉降规律研究随着城市化建设进程节奏的逐步加快,城市里面人口越来越多,地面空间变得越来越拥挤,地下建筑的大规模建设解决了这个问题。
在地铁施工过程中,由于地下土体被挖出,造成洞室周围土体应力重分部,不可避免的产生地表沉降。
因此,对地下建筑施工引发的地表沉降规律进行研究十分重要。
本文首先对地铁建设引发的地表沉降的研究成果进行了总结,并对浅埋暗挖法以及监控测量技术进行了概括性的描述,并结合北京地铁九龙山站7号线地铁站及14号线地铁站车站主体84个监测断面,附属结构60个监测断面,区间20个监测断面,共计164个断面,并剔除之中9个数据异常的监测断面,最终选取155个断面的现场实际监控测量数据进行分析,并辅以FLAC3D数值模拟。
通过研究所得,对九龙山站PBA工法施工的车站主体进行了小导洞开挖方法的优化,本文主要结论如下:1.区间隧道采用台阶法施工,开挖上台阶的施工,对地表沉降影响较大,占总沉降量的50%-65%,因此缩短开挖的进尺,及时使得施工掌子面封闭成环可有效减缓地表沉降;2.隧道上覆建筑的存在,由于建筑的自重作用对隧道拱部土体产生压应力,改变了土体中应力的分布,因此地表受到的影响很大,引起了较大的沉降量,并且使得沉降槽平缓,宽度变大;3.施工方法及隧道断面形状对沉降槽宽度系数影响较大,上覆埋深基本相同的情况下,不同施工方法产生沉降槽宽度由大到小的排列顺序为PBA工法>中洞法>CRD工法;4.高跨比的增加使得沉降槽宽度变小,沉降曲线宽度参数也相应变小,地层损失率也有所减小,在粉质粘土和粉细砂为主的条件下,成拱效应高跨比的值在1.2-1.5之间;5.PBA工法步骤较多,小导洞施工阶段,采用“先上后下,交错施工”的施工方案对地层的影响较小,引发沉降量较小,通过现场监控测量数据与数值模拟计算结果比较分析,可知计算结果较为合理,可为今后的设计和施工提供参考;。
地铁车站浅埋暗挖法施工引起地表沉降规律研究
地铁车站浅埋暗挖法施工引起地表沉降规律研究摘要：在城市隧道施工中经常用到浅埋暗挖法，其具有施工便利、灵活、经济效益好的特点。
然而在地铁施工中应用浅埋暗挖法容易引起地表的沉降。
而城市地铁车站往往位于人口和建筑物密集的区域，一旦发生地表沉降容易造成严重的后果。
本文对地铁车站浅埋暗挖法施工引起地表沉降规律进行了研究，希望能够为判断地铁车站施工的最大地表沉降提供参考。
关键词：地铁车站；浅埋暗挖法；地表沉降为了对地铁车站使用浅埋暗挖法进行施工而造成的地表沉降进行合理的控制，避免施工造成的地表沉降给地铁车站周围的建筑物和行人造成不利的影响，本文结合工程实例，对砂性土和黏性土互层的地质条件下的由浅埋暗挖法施工而造成的地表沉降规律进行了研究，施工方法会对地表沉降值造成直接的影响。
1.工程实例和研究现状在地铁车站的施工过程中，周围的地层受到了施工的扰动，从而造成地表沉降槽，并影响周边的建筑物，甚至使其不能正常使用。
地表沉降预测是地铁施工前期一项重要的施工环境影响评估工作。
本文以某市的地铁5号线、10号线的11个地铁车站工程施工实例为例，该市使用了浅埋暗挖法进行施工，当地的地质条件为砂性土和黏性土互层。
当前国内外对于地铁车站中使用浅埋暗挖法进行施工而造成的地表沉降还没有进行系统的研究，F. Martos曾经以扁平矿洞开采导致的地表沉降统计结果为根据将沉降槽符合高斯分布首次提了出来。
而 R. B. Peck以及B. Schmidt等学者又对隧道开挖导致的横向地表沉降槽与高斯分布同样符合进行了证明[1]。
也就是Smaxexp[-y2/（2i2）]=S在公式中隧道中线与地表点之间的水平距离用y来表示；距离隧道中线处的地表沉降用S来表示；最大地表沉降用Smax来表示；到地表沉降槽反弯点距离用i来表示，其对沉降槽的形状与范围进行了定义。
通过该公式进行积分能够将沉降槽在隧道掘进方向上单位距离的的体积得出来，也就是所谓的地层损失率在这里指的是在隧道开挖体积中单位距离内沉降槽体积所占的百分比：V1=4VS/πD2其中：地层损失率（%）用V1来表示；隧道等效直径用D 来表示。
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。
浅析浅埋暗挖隧道施工引起地表沉降的原因及控制措施
浅析浅埋暗挖隧道施工引起地表沉降的原因及控制措施发表时间：2016-07-15T10:26:33.257Z 来源：《工程建设标准化》2016年5月总第210期作者：罗小怡[导读] 在渗透系数小的粘土层中，固结时间较长，沉降较慢。
反之，在空隙比与渗透系数较大的砂土层中，固结时间较短，沉降较快。
罗小怡（西安市地下铁道有限责任公司，陕西，西安，710016）【摘要】由于浅埋暗挖法施工过程中不可避免的会对地层产生扰动，必然会引起地表发生不同程度的沉降，从而对施工区域周边管线、道路及建筑物的安全性产生不利影响。
因此，科学合理的设计及施工组织管理，对减少和控制地表沉降产生的不利影响是十分必要的。
【关键词】地铁隧道；地表沉降；原因分析；控制措施区间浅埋暗挖隧道施工影响下的地层变形规律及控制措施是近年来工程界关注度比较高的话题，隧道施工引起的地表沉降，受地质条件、跨度、埋深、开挖方法、支护时间与刚度，以及施工管理技术水平等诸多方面因素的影响。
然而，大量的工程实践表明，隧道施工影响下的地表沉降是有规可循的。
以西安地铁三号线区间隧道施工为例，简要分析地表沉降的原因及控制措施。
1．地表沉降的原因分析1.1 降水对地表沉降的影响浅埋暗挖隧道施工中一般要采取降低水位的措施来达到作业面无水作业的目的。
由于降水会产生土体固结沉降，采用井点降水引起的地表沉降，涉及到井点降水的漏斗曲面范围，其沉降量和沉降时间与土的空隙比及渗透系数有关，在渗透系数小的粘土层中，固结时间较长，沉降较慢。
反之，在空隙比与渗透系数较大的砂土层中，固结时间较短，沉降较快。
1.2 施工速度对地表沉降的影响地表沉降发展规律随着开挖面所处位置的移动过程改变而变化，表现出明显的时空效应。
时间与空间的交叉相互作用反应了隧道施工引起地表沉降的一般规律。
1.2.1 地表沉降的时间效应。
浅埋暗挖隧道开挖后引起的地表沉降是逐渐累加起来的。
根据现场监控量测数据显示，单个地表点的沉降过程经历三个阶段：前期沉降、施工沉降和后续沉降。
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。
浅埋暗挖地铁隧道施工地表沉降规律分析
摘要：为了研究大连地铁２０２标段促进路站－春光街站暗挖区间人工素填土地段单双线隧道施工地表沉降规律，通过现场实测和数据分析整理的方法，在地铁隧道开挖期间建立了地表沉降监控量测测站，运用精密水准仪进行３个月的监测，监测结果表明浅埋暗挖隧道在开挖期间地表沉降最大位置处于隧道中心线的正上方，沉降量约为２５．６６～３１．８２ｍｍ．提出了距跨比β的概念，距跨比β的有效工程取值范围－４＜β＜４，地表沉降与距跨比β密切相关，其中－２＜β＜２地表沉降剧烈阶段，约占整体变形的６７．５～７７．６％，沉降速率约达０．８４～０．９３ｍｍ／ｄ．建议应加强监测频率，增加现场巡视．现场测试结果与文克尔地表沉降计算模型相吻合，监测成果对大连地铁及类似的浅埋暗挖隧道建设有借鉴作用．关键词：地铁隧道；人工素填土；地表沉降；文克尔沉降模型０引言随着社会经济的迅速发展和城市化步伐的加快，我国的地铁建设进入高速发展时期．在地铁隧道施工过程中不可避免地扰动隧道周围的地层，产生地表沉降，严重时将影响到周边建筑物和地下管线的安全［１－３］．国内外学者展开了许多地铁隧道施工引起地表沉降变形方面的研究［４－５］，对指导工程建设具有重要的理论与实际意义．由于大连地铁２０２标段促春区间是在人工素填土层中的地铁隧道施工，地层含水量大，地层软弱，底下管线密布，因此，对人工素填土地层中隧道施工引起的地表沉降规律进行总结研究，有着非常重要的理论和现实意义．１工程背景大连地铁２０２标段促进路站至春光街站区间设计范围为里程ＤＫ１１＋３６５．９４５～ＤＫ１２＋０１３．３５０，区间地貌为剥蚀低丘陵、冲洪积沟谷，地形起伏较大，整体上看中央高，两侧低，地面高程７．６９～２２．７８ｍ．沿线穿越街道、工厂、居民住宅区，建筑物密集，管线、管道众多．本文以暗挖区间为主要研究对象，右线先于左线开挖．左、右线隧道长分别为７３２．１２７ｍ和７３４．２７３ｍ．隧道主体横断面为单拱圆形断面，断面尺寸为６．３×６．５ｍ．隧道范围内上覆第四系人工堆积层（人工堆积素填土、杂填土层），第四系全新统冲洪积层（卵石层），第四系上更新统坡洪积层（粉质粘土），下伏震旦系五行山群长岭子组强（全风化岩、强风化岩、中风化岩）．隧道断面范围上方自上而下分别为：素填土（０．５０～１１．００ｍ）和杂填土层（１．４０～８．５０ｍ），卵石层（０．７０～１３．３０ｍ），粉质粘土（１．１０～１１．００ｍ），全风化岩（２．２０～２９．６０ｍ）．采用新奥法台阶法施工，上、中、下三个台阶依次进行施工，每次进尺１ｍ．暗挖结构超前支护采用超前小导管注浆对地层进行预注浆加固．施工后，及时进行隧道初期支护，支护方式采用立钢拱架和挂钢筋网喷混凝土方法，初期支护贯通后即采用二次衬砌．２地表沉降监测方案在隧道地表上方每隔３０ｍ布置一个观测断面，每个断面布置１２个点，沿着隧道轴线垂直方向地表均匀布置，间距为１．５ｍ，采用莱卡ＤＮＡ０３电子水准仪按照二级水准要求进行地表沉降观测，自从２０１１年１１月１日到２０１２月１月３１日，共计９０天的观测，为了便于分析，选取ＤＢ０３、ＤＢ０４、ＤＢ０５个断面数据进行分析．３监测结果分析３．１右线隧道开挖沿着隧道方向地表沉降分析为了便于分析总结规律，以监测断面为基准，当掌子面通过监测断面后，掌子面与监测断面的距离为正值；当掌子面未通过监测断面时，掌子面与监测断面的距离为负值．设掌子面与监测断面间的距离为Ｌ，隧道拱径为Ｄ，即为拱跨，定义Ｌ／Ｄ比值为距跨比β，即β＝Ｌ／Ｄ（１）断面间距为３０ｍ，隧道拱跨距离为６．３ｍ，得出距跨比β的取值范围为－４．８＜β＜４．８．２０１１年１１月１日建立测站ＤＢ０３、ＤＢ０４、ＤＢ０５，随着隧道开挖掌子面逐渐逼近、达到、通过监测断面，地表沉降逐渐发展直至稳定；此后左线开挖，历时９０天于２０１２年１月３１日通过ＤＢ０５监测站监测的地表最终稳定．其曲线如图１所示，当－４＜β＜－２时，各观测断面各监测点出现明显沉降，ＤＢ０３最大沉降点位于右线隧道中心线正上方测点ＤＢ０３０４，量为４．６７ｍｍ，约占总沉降量的１６．６％，ＤＢ０４最大沉降点位于右线隧道中心线正上方测点ＤＢ０４０４，量为３．４３ｍｍ，约占总沉降量的１０．８％，ＤＢ０５最大沉降点位于右线隧道中心线正上方测点ＤＢ０５０４，量为４．０４ｍｍ，约占总沉降量的１５．７％；当－２＜β＜２时，各观测断面各监测点出现急剧沉降，ＤＢ０３最大沉降点位于右线隧道中心线正上方测点ＤＢ０３０４，量为１９．３６ｍｍ，沉降速率可达０．８９ｍｍ／ｄ，占总沉降量的６７．５％；ＤＢ０４最大沉降点位于右线隧道中心线正上方测点ＤＢ０４０４，量为２４．２４ｍｍ，沉降速率可达０．８４ｍｍ／ｄ，占总沉降量的７６．２％；ＤＢ０５最大沉降点位于右线隧道中心线正上方测点ＤＢ０５０４，量为１９．９２ｍｍ，沉降速率可达０．９３ｍｍ／ｄ，占总沉降量的７７．６％；当２＜β＜４时，各观测断面各监测点沉降变化速率开始减缓趋于稳定．３．２右线隧道开挖垂直于隧道方向地表沉降分析大连地铁２０２标段促春暗挖区间在掌子面前方５０ｍ布置监测断面，右线区间先开挖，左线滞后，根据右线隧道监测结果确定左线隧道开挖的时间．在右线区间单独开挖期间选择ＤＢ０３、ＤＢ０４和ＤＢ０５等３个监测断面进行地表沉降分析，沉降曲线分布如图２所示，３个监测断面的最大沉降点在隧道中心线上方．由图２可知，ＤＢ０３、ＤＢ０４和ＤＢ０５等右侧有建筑物群，故不能完全布置地表沉降点，该３个监测断面的地表沉降隧道中线基本呈半正态分布，变化趋势基本相同．３．３双线隧道开挖引起地表沉降的变形分析当右线隧道开挖引起地表沉降趋于稳定时，各断面最大沉降曲线见图３所示，ＤＢ０３断面右线隧道中心线正上方最大沉降量为２８．８７ｍｍ，ＤＢ０４断面右线隧道中心线正上方最大沉降量为３１．８２ｍｍ，ＤＢ０５断面右线隧道中心线正上方最大沉降量为２５．６６ｍｍ．左线隧道开始开挖后对已经稳定的隧道围岩产生新的扰动，但其影响程度与距离有关，距离越近，影响约为剧烈．当左线隧道掌子面通过各断面时最终沉降曲线如图３所示．ＤＢ０３断面双线隧道中心线正上方最大沉降量为５７．３４ｍｍ，约为右线隧道开挖最大沉降量的１．９９倍；隧道ＤＢ０４断面隧道中心线正上方最大沉降量为６４．８６ｍｍ，约为右线隧道开挖最大沉降量的２．０４倍；ＤＢ０５断面隧道中心线正上方最大沉降量为５１．７６ｍｍ，约为右线隧道开挖最大沉降量的２．０２倍．由此可见，双线隧道开挖较单线隧道开挖引起的地表沉降不仅位置发生了改变，而且最大沉降量也发生较大的改变，约为单线隧道开挖的１．９９～２．０４倍．４地表沉降验证运用文克尔模型对右线区间隧道开挖地表沉降进行计算验证．文克尔模型假设地基表面任意一点的压力ｐ与该点的位移ω成正比，如式（２）所示．分析式（２）可知，当时或ｘ→ ∞时，ω（ｘ）＝０，即实际隧道开挖时地表的影响范围，根据监测结果，隧道开挖影响范围为２１ｍ，当ｘ＝０时，Ｐ（ｘ，ｙ）值最大，即在隧道中心处上方，根据实测结果为－３１．８２ｍｍ，故可得出得出文克尔计算模型预测方程：由式（３）计算的文克尔模型沉降数据如表１所列．由图４对比可知，实测数据曲线和文克尔计算模型曲线和沉降趋势吻合，文克尔计算数值较实际观测值偏小，仅应用文克尔地表沉降预测模型能够得出地表沉降的趋势，不能准确得出最大沉降量．这是由于在实际工程中隧道上方的土层为人工素填土且有少量的建筑垃圾，理论假设有了一定的差距；同时在理论计算时没有考虑到流－固耦合条件下土－结构的变形是否符合线弹性性质．由图４对比可知，实测数据曲线和文克尔计算模型曲线和沉降趋势吻合，文克尔计算数值较实际观测值偏小，仅应用文克尔地表沉降预测模型能够得出地表沉降的趋势，不能准确得出最大沉降量．这是由于在实际工程中隧道上方的土层为人工素填土且有少量的建筑垃圾，理论假设有了一定的差距；同时在理论计算时没有考虑到流－固耦合条件下土－结构的变形不符合线弹性性质．５结语ａ．大连地铁２０２标段促春暗挖区间地表沉降数据分析过程中引进距跨比β，便于沿着隧道掘进方向地表沉降分析．地表沉降最大位置处于隧道中心线的正上方，沉降量约为２５．６６～３１．８２ｍｍ．随着掌子面推进，沿隧道纵向地表沉降分为３个阶段－４＜β＜－２地表沉降加速阶段，约占整体变形的１０．８％～１６．６％；－２＜β＜２地表沉降剧烈阶段，约占整体变形的６７．５％～７７．６％，沉降速率约达０．８４～０．９３ｍｍ／ｄ；２＜β＜４，地表沉降减速阶段，沉降变化趋于稳定．监测结果表明，人工素填土地段地铁暗挖隧道施工在－２＜β＜２阶段，应加强监测频率，建议增加现场巡视.ｂ．右线隧道开挖垂直于隧道中线地表沉降曲线基本呈半正态分布，最大沉降点发生在右线隧道中心线正上方．文克尔沉降模型的计算曲线与现场实际监测曲线趋势相同，数值偏小，主要是由于文克尔预测模型假设所致，但也可作为人工素填土地段地铁暗挖隧道施工地表沉降的预测手段．ｃ．左线隧道开挖造成了已经稳定的右线隧道围岩的二次扰动．左线隧道的开挖不仅改变了地表最大沉降位置，由右线隧道中心线正上方改变到双线隧道中线正上方，而且最大沉降量也发生了改变，双线隧道开挖最大沉降量约为单线隧道开挖的１．９９～２．０４倍．（注：本资料素材和资料部分来自网络，仅供参考。
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。
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。
大连地铁浅埋暗挖隧道地铁施工地表沉降分析
大连地铁浅埋暗挖隧道地铁施工的地表沉降分析摘要：从施工生产实践出发，阐述大连地下铁道工程浅埋暗法施工测量的现状和主要技术工作方法。
关键词：地下铁道；施工测量；浅埋暗挖法地表沉降一直是城市地下工程施工过程中较为关注的问题，参建项目各方及当地居民都比较关注。
地铁隧道开挖扰动和破坏周围土体，使原本稳定的地层产生不同程度的变形。
浅埋暗挖隧道由于覆土较浅，施工面距离地表较近，在施工过程中底层变化会波及到地表。
其变形量和变形速率的大小和范围直接影响到地上密集城市建（构）筑物、市政工程和道路的安全使用。
近年来随着全国的地铁热潮的到来，地铁施工对地表沉降规律的预测要求越来越高。
因为各地地质结构和水文条件不一样，所以各地沉降变化规律都不相同。
大连作为东北部半岛地区首次修建地铁，通过对隧道开挖过程中所引起的地表沉降规律的研究来预测沉降情况和指导施工有非常重要的意义。
本文以大连地铁一期工程207标段东纬路站地表沉降为例进行分析。
1、工程概况东纬路站为地下双层岛式车站，站台宽度为12m，地下主体建筑面积10825m2（含风道），覆土厚度约5~14m。
地下一层为站厅层，地下二层为站台层，车站总长170.7m，标准段宽11.5x2m，车站顶板覆土3.7m～10m。
车站共设4个出入口（其中1号出入口预留），两组风亭。
车站主体及风道采用暗挖法施工，车站风井兼作施工竖井使用，采用格栅钢架支护倒挂井壁法施工，车站主体采用pba法，风道采用crd法，风道风两层，每层每个硐室分上下台阶法施工，施工是遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”的基本工艺。
本场地层自上而下分别为：素填土层厚0.70～6.80m；粉质粘土层厚0.5～13.4m；全风化泥灰岩层厚度4.7～13.2m；中风化泥灰岩层顶埋深13.00～18.7m；全风化辉绿岩层厚0.7～13.5m；强风化辉绿岩层顶埋深1.1～17.00m；中风化辉绿岩层顶埋深8.00～29.50m。
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。
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【摘要】地铁浅埋暗挖隧道施工对地层沉降影响深远，本文分析了地铁浅埋隧道施工对地层沉降的影响，探讨了地铁隧道地层沉降的主要因素，介绍了地铁浅埋隧道地层沉降的监测控制措施，并提出了针对地铁浅埋隧道地层沉降的对策。
本文还探讨了新型技术在地铁浅埋隧道地层沉降控制中的应用，并强调了地铁浅埋暗挖隧道地层沉降因素及控制对策的重要性。
展望了未来地铁浅埋暗挖隧道地层沉降研究的方向和发展趋势。
通过本文的研究，可以更好地认识和控制地铁浅埋暗挖隧道地层沉降，为地铁建设提供重要参考。
【关键词】地铁浅埋暗挖隧道、地层沉降、因素、控制对策、施工影响、监测措施、新型技术、重要性、研究方向、发展趋势1. 引言1.1 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中常见的工程形式，地铁隧道施工对地层沉降造成的影响十分重要，因此地铁浅埋暗挖隧道地层沉降因素及控制对策成为研究的焦点。
地铁浅埋暗挖隧道地层沉降的主要因素包括地质条件、施工方法、隧道形式及地下水位等多方面因素。
为了有效控制地铁浅埋隧道地层沉降，需要采取一系列监测与控制措施，如实时监测沉降情况、合理调整施工参数、采用支护技术等。
新型技术在地铁浅埋暗挖隧道地层沉降控制中也发挥着重要作用，如应用先进的支护技术、地质雷达技术等提高工程质量和效率。
地铁浅埋暗挖隧道地层沉降因素及控制对策的研究对地铁建设具有重要意义，未来还需进一步探讨新的研究方向和发展趋势，以提高地铁工程的安全性和可持续发展性。
2. 正文2.1 浅埋隧道施工对地层沉降的影响1. 挖掘工程对地基土体的变形和应力变化：浅埋隧道施工过程中，土方开挖和支护施工会对周围土体施加不同程度的应力，导致地基土体的变形和应力分布发生改变。
这种应力变化会引起地表和地下水平面的变化，进而造成地层沉降。
2. 地下水位的变化：隧道施工过程中，地下水位可能会发生变化，特别是在降水工程施工过程中。
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浅埋暗挖地铁隧道施工地表沉降规律分析
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摘要：为了研究大连地铁２０２标段促进路站－春光街站暗挖区间人工素填土地段单双线隧道施工地表沉降规律，通过现场实测和数据分析整理的方法，在地铁隧道开挖期间建立了地表沉降监控量测测站，运用精密水准仪进行３个月的监测，监测结果表明浅埋暗挖隧道在开挖期间地表沉降最大位置处于隧道中心线的正上方，沉降量约为２５．６６～３１．８２ｍｍ．提出了距跨比β的概念，距跨比β的有效工程取值范围－４＜β＜４，地表沉降与距跨比β密切相关，其中－２＜β＜２地表沉降剧烈阶段，约占整体变形的６７．５～７７．６％，沉降速率约达０．８４～０．９３ｍｍ／ｄ．建议应加强监测频率，增加现场巡视．现场测试结果与文克尔地表沉降计算模型相吻合，监测成果对大连地铁及类似的浅埋暗挖隧道建设有借鉴作用．
关键词：地铁隧道；人工素填土；地表沉降；文克尔沉降模型
０引言
随着社会经济的迅速发展和城市化步伐的加快，我国的地铁建设进入高速发展时期．在地铁隧道施工过程中不可避免地扰动隧道周围的地层，产生地表沉降，严重时将影响到周边建筑物和地下管线的安全［１－３］．国内外学者展开了许多地铁隧道施工引起地表沉降变形方面的研究［４－５］，对指导工程建设具有重要的理论与实际意义．由于大连地铁２０２标段促春区间是在人工素填土层中的地铁隧道施工，地层含水量大，地层软弱，底下管线密布，因此，对人工素填土地层中隧道施工引起的地表沉降规律进行总结研究，有着非常重要的理论和现实意义．
１工程背景
大连地铁２０２标段促进路站至春光街站区间设计范围为里程ＤＫ１１＋３６５．９４５～ＤＫ１２＋０１３．３５０，区间地貌为剥蚀低丘陵、冲洪积沟谷，地形起伏较大，整体上看中央高，两侧低，地面高程７．６９～２２．７８ｍ．沿线穿越街道、工厂、居民住宅区，建筑物密集，管线、管道众多．本文以暗挖区间为主要研究对象，右线先于左线开挖．左、右线隧道长分别为７３２．１２７ｍ和７３４．２７３ｍ．隧道主体横断面为单拱圆形断面，断面尺寸为６．３×６．５ｍ．隧道范围内上覆第四系人工堆积层（人工堆积素填土、杂填土层），第四系全新统冲洪积层（卵石层），第四系上更新统坡洪积层（粉质粘土），下伏震旦系五行山群长岭子组强（全风化岩、强风化岩、中风化岩）．隧道断面范围上方自上而下分别为：素填土（０．５０～１１．００ｍ）和杂填土层（１．４０～８．５０ｍ），卵石层（０．７０～１３．３０ｍ），粉质粘土（１．１０～１１．００ｍ），全风化岩（２．２０～２９．６０ｍ）．采用新奥法台阶法施工，上、中、下三个台阶依次进行施工，每次进尺１ｍ．暗挖结构超前支护采用超前小导管注浆对地层进行预注浆加固．施工后，及时进行隧道初期支护，支护方式采用立钢拱架和挂钢筋网喷混凝土方法，初期支护贯通后即采用二次衬砌．
２地表沉降监测方案
在隧道地表上方每隔３０ｍ布置一个观测断面，每个断面布置１２个点，沿着隧道轴线垂直方向地表均匀布置，间距为１．５ｍ，采用莱卡ＤＮＡ０３电子水准仪按照二级水准要求进行地表沉降观测，自从２０１１年１１月１日到２０１２月１月３１日，共计９０天的观测，为了便于分析，选取ＤＢ０３、ＤＢ０４、ＤＢ０５个断面数据进行分析．
３监测结果分析
３．１右线隧道开挖沿着隧道方向地表沉降分析
为了便于分析总结规律，以监测断面为基准，当掌子面通过监测断面后，掌子面与监测断面的距离为正值；当掌子面未通过监测断面时，掌子面与监测断面的距离为负值．设掌子面与监测断面间的距离为Ｌ，隧道拱径为Ｄ，即为拱跨，定义Ｌ／Ｄ比值为距跨比β，即
β＝Ｌ／Ｄ（１）
断面间距为３０ｍ，隧道拱跨距离为６．３ｍ，得出距跨比β的取值范围为－４．８＜β＜４．８．２０１１年１１月１日建立测站ＤＢ０３、ＤＢ０４、ＤＢ０５，随着隧道开挖掌子面逐渐逼近、达到、通过监测断面，地表沉降逐渐发展直至稳定；此后左线开挖，历时９０天于２０１２年１月３１日通过ＤＢ０５监测站监测的地表最终稳定．其曲线如图１所示，当－４＜β＜－２时，各观测断面各监测点出现明显沉降，ＤＢ０３最大沉降点位于右线隧道中心线正上方测点ＤＢ０３０４，量为４．６７ｍｍ，约占总沉降量的１６．６％，ＤＢ０４最大沉降点位于右线隧道中心线正上方测点ＤＢ０４０４，量为３．４３ｍｍ，约占总沉降量的１０．８％，ＤＢ０５最大沉降点位于右线隧道中心线正上方测点ＤＢ０５０４，量为４．０４ｍｍ，约占总沉降量的１５．７％；当－２＜β＜２时，各观测断面各监测点出现急剧沉降，ＤＢ０３最大沉降点位于右线隧道中心线正上方测点ＤＢ０３０４，量为１９．３６ｍｍ，沉降速率可达０．８９ｍｍ／ｄ，占总沉降量的６７．５％；ＤＢ０４最大沉降点位于右线隧道中心线正上方测点ＤＢ０４０４，量为２４．２４ｍｍ，沉降速率可达０．８４ｍｍ／ｄ，占总沉降量的７６．２％；ＤＢ０５最大沉降点位于右线隧道中心线正上方测点ＤＢ０５０４，量为１９．９２ｍｍ，沉降速率可达０．９３ｍｍ／ｄ，占总沉降量的７７．６％；当２＜β＜４时，各观测断面各监测点沉降变化速率开始减缓趋于稳定．
３．２右线隧道开挖垂直于隧道方向地表沉降分析
大连地铁２０２标段促春暗挖区间在掌子面前方５０ｍ布置监测断面，右线区间先开挖，左线滞后，根据右线隧道监测结果确定左线隧道开挖的时间．在右线区间单独开挖期间选择ＤＢ０３、ＤＢ０４和ＤＢ０５等３个监测断面进行地表沉降分析，沉降曲线分布如图２所示，３个监测断面的最大沉降点在隧道中心线上方．由图２可知，ＤＢ０３、ＤＢ０４和ＤＢ０５等右侧有建筑物群，故不能完全布置地表沉降点，该３个监测断面的地表沉降隧道中线基本呈半正态分布，变化趋势基本相同．
３．３双线隧道开挖引起地表沉降的变形分析
当右线隧道开挖引起地表沉降趋于稳定时，各断面最大沉降曲线见图３所示，ＤＢ０３断面右线隧道中心线正上方最大沉降量为２８．８７ｍｍ，ＤＢ０４断面右线隧道中心线正上方最大沉降量为３１．８２ｍｍ，ＤＢ０５断面右线隧道中心线正上方最大沉降量为２５．６６ｍｍ．左线隧道开始开挖后对已经稳定的隧道围岩产生新的扰动，但其影响程度与距离有关，距离越近，影响约为剧烈．当左线隧道掌子面通过各断面时最终沉降曲线如图３所示．ＤＢ０３断面双线隧道中心线正上方最大沉降量为５７．３４ｍｍ，约为右线隧道开挖最大沉降量的１．９９倍；隧道ＤＢ０４断面隧道中心线正上方最大沉降量为６４．８６ｍｍ，约为右线隧道开挖最大沉降量的２．０４倍；ＤＢ０５断面隧道中心线正上方最大沉降量为５１．７６ｍｍ，约为右线隧道开挖最大沉降量的２．０２倍．由此可见，双线隧道开挖较单线隧道开挖引起的地表沉降不仅位置发生了改变，而且最大沉降量也发生较大的改变，约为单线隧道开挖的１．９９～２．０４倍．
４地表沉降验证
运用文克尔模型对右线区间隧道开挖地表沉降进行计算验证．文克尔模型假设地基表面任意一点的压力ｐ与该点的位移ω成正比，如式（２）所示．
分析式（２）可知，当时或ｘ→∞时，ω（ｘ）＝０，即实际隧道开挖时地表的影响范围，根据监测结果，隧道开挖影响范围为２１ｍ，当ｘ＝０时，Ｐ（ｘ，ｙ）值最大，即在隧道中心处
上方，根据实测结果为－３１．８２ｍｍ，故可得出
得出文克尔计算模型预测方程：
由式（３）计算的文克尔模型沉降数据如表１所列．由图４对比可知，实测数据曲线和文克尔计算模型曲线和沉降趋势吻合，文克尔计算数值较实际观测值偏小，仅应用文克尔地表沉降预测模型能够得出地表沉降的趋势，不能准确得出最大沉降量．这是由于在实际工程中隧道上方的土层为人工素填土且有少量的建筑垃圾，理论假设有了一定的差距；同时在理论计算时没有考虑到流－固耦合条件下土－结构的变形是否符合线弹性性质．由图４对比可知，实测数据曲线和文克尔计算模型曲线和沉降趋势吻合，文克尔计算数值较实际观测值偏小，仅应用文克尔地表沉降预测模型能够得出地表沉降的趋势，不能准确得出最大沉降量．这是由于在实际工程中隧道上方的土层为人工素填土且有少量的建筑垃圾，理论假设有了一定的差距；同时在理论计算时没有考虑到流－固耦合条件下土－结构的变形不符合线弹性性质．
５结语
ａ．大连地铁２０２标段促春暗挖区间地表沉降数据分析过程中引进距跨比β，便于沿着隧道掘进方向地表沉降分析．地表沉降最大位置处于隧道中心线的正上方，沉降量约为２５．６６～３１．８２ｍｍ．
随着掌子面推进，沿隧道纵向地表沉降分为３个阶段－４＜β＜－２地表沉降加速阶段，约占整体变
形的１０．８％～１６．６％；－２＜β＜２地表沉降剧烈阶段，约占整体变形的６７．５％～７７．６％，沉降速率约达０．８４～０．９３ｍｍ／ｄ；２＜β＜４，地表沉降减速阶段，沉降变化趋于稳定．监测结果表明，人工素填土地段地铁暗挖隧道施工在－２＜β＜２阶段，应加强监测频率，建议增加现场巡视.
ｂ．右线隧道开挖垂直于隧道中线地表沉降曲线基本呈半正态分布，最大沉降点发生在右线隧道中心线正上方．文克尔沉降模型的计算曲线与现场实际监测曲线趋势相同，数值偏小，主要是由于文克尔预测模型假设所致，但也可作为人工素填土地段地铁暗挖隧道施工地表沉降的预测手段．ｃ．左线隧道开挖造成了已经稳定的右线隧道围岩的二次扰动．左线隧道的开挖不仅改变了地表最大沉降位置，由右线隧道中心线正上方改变到双线隧道中线正上方，而且最大沉降量也发生了改变，双线隧道开挖最大沉降量约为单线隧道开挖的１．９９～２．０４倍．。