盾构下穿铁路地表沉降分析
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。
目前，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，但是也存在诸多问题。
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通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。
盾构施工引起的地表沉降和隆起
《地下铁道》7.9 盾构施工引起的地表沉降和隆起隧道与地下工程系7.9 盾构施工引起的地表沉降和隆起◆例如：南京地铁1号线某标在富水粉细砂地层盾构始发时出现两次流沙现象, 地面下陷1.5m。
管线破坏房屋倒塌◆盾构施工引起的地层损失和隧道周围受扰动土体的固结沉降是引起地表沉降的主要原因。
1.地层损失(1)定义：◆地层损失是盾构施工中实际开挖土体体积和竣工隧道体积(包括在隧道外围压注的浆体)之差。
◆地层损失率以占盾构理论排土体积的百分比V l (%)来表示。
则单位长度地层损失为 ◆隧道周围的土体在弥补地层损失的过程中，发生地层移动，引起地面沉降。
200(%) r V V l π⨯=◆第二类：属于不正常的地层损失，是一种由人为因素而引起的本来可以避免的地层损失。
◆第三类：属于灾害性的地层损失，盾构开挖面发生土体急剧流动或暴发性的崩坍，引起灾害性的地面沉降。
1.地层损失(3)引起地层损失的主要因素②盾构后退●在盾构暂停推进中，由于盾构推进千斤顶漏油回缩而可能引起盾构后退，使开挖面土体坍落或松动，造成地层损失。
③土体挤入盾尾空隙●当盾尾离开衬砌时，在衬砌上方形成所谓的“建筑空隙”，由于向建筑空隙中压浆不及时，压浆量不足，压浆压力不适当，使得盾尾后的隧道周边土体失去原始三维平衡状态，而向这一建筑空隙中移动，引起地层损失。
在含水不稳定地层中，这往往是引起地层损失的主要因素。
2.受扰动土体的固结沉降固结沉降分为：主固结沉降和次固结沉降两种。
(1)主固结沉降◆盾构推进中的挤压作用和盾尾的注浆作用会使隧道周围的地层中形成超孔隙水压力，这种压力在盾构施工后的一段时间内就会消失，在此过程中地层发生排水固结变形，引起地表沉降，这种因孔隙水压力变化而产生的沉降，称为主固结沉降。
(2)次固结沉降◆土体受到扰动后，土体骨架还会继续发生压缩变形，这是一种蠕变，在这种变形过程中产生的地面沉降称为次固结沉降。
它的持续时间比较长，长的可持续几年以上。
地铁隧道盾构法施工引起的地表沉降分析
地铁隧道盾构法施工引起的地表沉降分析摘要：随着社会的快速发展，地铁在城市中的作用越来越大。
本文简要叙述了地铁隧道盾构法施工而引起的地表沉降的原因，根据土质的不同，采取不同的掘进方法，努力确保地铁隧道的施工质量，为城市地铁隧道施工企业提供参考。
关键词：地铁隧道、盾构法、地表沉降一、前言随着经济社会的不断进步，地铁已经逐渐成为发达城市的重要交通要到，在一定程度上缓解了交通压力。
在城市地铁建设中，最常用的方法是盾构法施工。
盾构法施工的优点的能够不间断的进行掘进，而且掘进进度比较稳定，能够在软弱土层进行施工。
但是由于盾构法施工过程中，刀盘与盾体、盾体与管片存在间隙，在同步注浆无法及时跟上的情况下，容易造成地表沉降。
因此，在地铁建设中必须要加强对沉降的观测，并加以控制。
在为城市地铁隧道进行盾构施工时，由于施工环境能很大程度上避免施工影响，因此要严格控制地表沉降，保证施工质量。
二、地表沉降的原因分析地表沉降在城市地铁隧道盾构法施工中是很常见的。
依据对之前盾构法施工的隧道分析，发现引起沉降的原因主要有：1、降水引起的沉降盾构进出洞或换刀过程中需要进行降水，在运用盾构法施工的过程中经常会出现堵水、排水现象，降水后会因为吸排水的速度形成曲面水位，使降水处的含水层中土有效力增加，从而发生沉降。
2、地层应力引起的沉降在隧道进行盾构法施工掘进时，通常会造成土体松动甚至坍塌，使周围的土壤结构发生变化和地层原始应力的改变。
盾构法施工中，在弯道及水平进行纠偏时，容易照成周围的土层因挤压而破坏，使土层平衡状态受到破坏，引起地表沉降。
3、在不稳定的土层中施工时，盾构机与管片间隙必须及时注浆填充，并且能够确保压浆材料的性能和充填量满足设计要求，否则地表将发生沉降。
在施工过程中，由于种种限制，可能会发生超挖现象。
致使盾尾后建筑空隙不规则扩大，不能确定空隙面积，不及时对空隙进行处理，则很容易造成地表沉降。
三、掘进控制技术盾构法施工的重要工序之一就是掘进。
盾构下穿饱和软黄土地层地表沉降分析
温 克 兵
摘
一
要 ：饱和 软黄 土是 黄土 地 区基 础工 程施 工 中经 常遇到 的地 质 问题 之
，
径 ６． ４ ｍ ，机 长 ８ ６ ０ｍ。先 后 从 １０ ．８
在 西安 地铁 ２ 线施 工过程 中 ，盾构 法 下 穿饱 和 软黄 土地 层 的 地 表 号
起 人们 的重 视 。 根据 勘 察 揭 示 ，饱 １ ７． ，盾 构 管 片 外 径 ６ ｍ ，宽 ８ ９ ９ｍ ４ ．０～ｌ ． ０ｍ，补给方 式 以 大气 降 ３ ３
和 软 黄 土 地 层 在 西 安 地 铁 ２ 线 多 １ ５ ｍ ，厚 ０ ３ ｍ ，错 缝 拼 装 。 本 水 为 主 ，地 表 水 渗 人 以及 区 外 径 流 号 ． ．
个 区 间 均 有 不 同程 度 的 分 布 。本 文 标段 采用 ２ Ｅ本小 松 ＴＭ６ ４ 台 ｌ １ ＰＭ Ｘ 补 给 为 辅 ，地 下 水 位 年 变 化 幅 度 为 通 过 对 ２ 线 钟 楼 ～ 永 宁 门 区 间 的 土 压 平 衡 盾 构 机 掘 进 ，盾 构 机 外 １５ 号 ．０ｍ左 右 。
永 宁 门 始 发 ， 间 隔 距 离 约 ３ 环 ０ ０
（ ５ ） ，向 北掘进 。 ４ ０ｍ 钟楼 永 宁 门区 间 从 地 形 上 略
沉 降控 制成 为一 大难题 。通过 对 钟楼一 永 宁 门 区间 饱和 软 黄土地层 条件 下盾构 施工 过程 中的纵 向和横 向沉 降分析 ，初 步总 结 了其 沉降规 律 ，并 对 其沉 降控 制措 施进行 了初 步探 讨 ， 为 以后 类似 的施 工和 设 计提 供 了一
线 半 径 ３ ０ｍ ，线 路 纵 向 最 大 坡 度 中 砂 层 。 ５
关于地铁盾构施工引起的地表沉降问题研究
关于地铁盾构施工引起的地表沉降问题研究随着城市交通的快速发展，地铁已成为许多大城市的重要交通方式。
而地铁建设中使用的盾构施工技术，虽然在解决城市交通问题上起到了积极作用，但也引发了一系列的地表沉降问题。
地表沉降对城市建设和居民生活带来了许多负面影响，因此对于地铁盾构施工引起的地表沉降问题进行研究是十分必要的。
一、地铁盾构施工原理地铁盾构是在地下进行的一种隧道开挖方法。
其施工过程简单来说是：先在地下钻孔，然后把盾构机放入钻孔中，盾构机负责挖掘土壤并同时安装隧道构件。
盾构施工的方式可以降低对地表的影响，同时也可以减少对周围房屋和地下管线的影响，因此在城市地下建设中得到了广泛应用。
地铁盾构施工虽然降低了对周围环境的影响，但在实际施工中常常会导致地表沉降问题。
地表沉降是指由于地下开挖或挖掘过程中的土壤变形而导致地表下陷的现象。
地表沉降可能会引发地质灾害，如地裂、地陷、地震等，同时也会对周围建筑物和地下管线造成损害，给市政设施和民众生活带来不便。
地铁盾构施工引起的地表沉降问题主要有以下几个方面的原因：1. 土壤力学特性：地铁盾构施工过程中，由于挖掘土壤和地下水的作用，导致土壤力学特性发生变化，增加了土壤的可压缩性和变形性，从而导致地表沉降。
3. 施工方式和技术：盾构施工中的挖掘深度、稳定性和控制水平等因素，都会对地表沉降产生影响。
4. 地质条件：不同地区的地质条件不同，地铁盾构施工在各种地质条件下可能会引发不同程度的地表沉降问题。
地表沉降问题的研究对于地铁盾构施工技术的改进和城市地下建设规划具有重要意义。
三、地表沉降对城市建设和居民生活的影响地表沉降对城市建设和居民生活带来了许多负面影响，主要表现在以下几个方面：1. 建筑物和地下管线损坏：地表沉降可能导致周围建筑物和地下管线出现裂缝、倾斜、变形等问题，给建筑物结构稳定性和使用安全性带来威胁。
2. 市政设施受损：地表沉降可能会造成道路、桥梁、地下管道、电力设施等市政设施的波动和损坏，给城市基础设施的维护和管理带来额外负担。
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。
地铁盾构法施工造成地表沉降分析探讨
地铁盾构法施工造成地表沉降分析探讨摘要：盾构法施工引起的地表沉降分析是一个非常复杂的问题，影响的因素也很多，本文在模拟开挖时，对实际情况做了一些简化。
今后的研究应充分考虑广州地层的复杂性，对地表沉降的影响因素做进一步的完善。
关键词：盾构法；地表沉降；施工措施一、地表沉降的原因盾构施工引起地面沉降的主要原因是施工引起的地层损失和盾构隧道周围受扰动或受剪切破坏的重塑土的再固结作用等。
1.1地层损失地层损失是盾构施工中实际开挖土体体积和竣工隧道体积之差。
竣工隧道体积包括隧道外围包裹的压入浆体体积。
周围土体在弥补地层损失中，发生地层移动，引起地面沉降。
引起地层损失的施工及其他因素是：（l）开挖面土体移动。
当盾构掘进时，开挖面土体受到的水平支护应力小于原始侧向应力，则开挖面土体向盾构内移动，引起地层损失而导致盾构上方地面沉降；当盾构推进时，如作用在正面土体的推应力大于原始侧向应力，则正面土体向上向前移动，引起负地层损失（欠挖）而导致盾构前上方土体隆起。
（2）盾构后退。
在盾构暂停推进中，由于盾构推进千斤顶漏油回缩而可能引起盾构后退，使开挖面土体坍落或松动，造成地层损失。
（3）改变推进方向。
盾构在曲线推进、纠偏、抬头推进或叩头推进过程中，实际开挖断面不是圆形而是椭圆，因此引起地层损失。
盾构轴线与隧道轴线的偏角越大，则对土体扰动和超挖程度及其引起的地层损失也越大。
（4）土体挤入盾尾空隙。
由于向盾尾后面隧道外周建筑空隙中压浆不及时，压浆量不足，压浆压力不适当，使盾尾后坑道周边土体失去原始三维平衡状态，而向盾尾空隙中移动，引起地层损失。
在含水不稳定地层中，这往往是引起地层损失的主要因素。
特别是盾构在粘性土中推进时，盾构外周粘附一层粘土，盾尾后隧道外围圆形空隙会有较大量的增加，如不有效增加压浆量、地层损失必大量增加。
这在设计施工中应予考虑。
1.2受扰动土体的重新固结推进中孔隙水压变化、土体扰动后重新固结、管片渗漏水、压浆材料凝固收缩等引起土体固结沉降。
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。
地铁隧道盾构法施工中的地面沉降问题分析
地铁隧道盾构法施工中的地面沉降问题分析摘要：当前盾构法施工已经开始逐渐的应用在我国的地铁隧道施工中，通过盾构法的使用，能够有效的提升工程的质量和进度。
同时我国也在盾构技术的应用中取得了一定的成功。
但是不可否认的是，在具体的应用中还存在很多的问题没有得到有效的解决，比如盾构法地铁隧道施工过程中引起的地面沉降问题。
我们需要找到盾构法引起地面沉降的原因，并针对具体的原因采取针对性的措施。
文章主要对地铁隧道盾构法中地面沉降的机理、原因以及具体的观测方式等进行分析，以期能够为沉降问题的解决提供一些参考。
关键词：地铁隧道；盾构法；地面沉降引言近年来，我国城市化的进程也在不断加快，城市的规模在不断增大，使得城市活动空间变得异常紧张，尤其是给地面交通带来了十分巨大的运输压力，特别是流动人口以机动车辆的逐渐增多，导致许多城市道路交通拥堵以及交通事故频频发生。
基于地面的活动空间难以满足人们的需求，开发以及合理利用城市地下空间的策略得到了国内外的一致认可。
这样以来，不仅使得城市用地紧张以及交通拥挤等问题得到有效的缓解，同时对于促进社会的进步以及环境保护都是十分有意义的。
因此，地铁这一交通工具目前在各大城市的得到了极大的推广普及，同时它也成为城市中不可或缺的交通出行方式。
现如今，随着地铁交通的不断推广，地铁工程项目也与之增多，更多科学的施工技术在地铁的建设中得到了应用。
在这些技术中，盾构法被运用到了地铁隧道建设施工中，不仅促进了我国地铁隧道施工技术的发展，同时该技术方法也极大的保障了隧道施工的质量以及施工安全。
然而，地铁一般都修建在城市中心以及人流较大地段，由于地下的管线以及地面建筑的影响，在地铁隧道开挖过程中应用盾构法不可避免的会给地面稳定性造成一定影响，导致地面沉降。
一旦地面沉降过于严重将会直接影响地铁隧道的施工安全以及施工质量，甚至还会使施工周围的建筑物以及路面等造成不同程度的破坏。
基于此，本文查阅大量国内外相关文献，对盾构施工技术地铁隧道施工过程中容易引起地面沉降这一问题进行了探究分析，旨在为有效解决地面沉降这一问题提供相关参考依据。
地铁隧道盾构法施工中的地面沉降问题及处治措施
地铁隧道盾构法施工中的地面沉降问题及处治措施摘要：随着我国经济水平的不断提高，我国居民的生活环境有了翻天覆地的变化，人们的交通方式也有了很大的变革，而地铁交通作为现代人们出行的基本途径。
和传统的交通方式相比，运用地铁进行出行比自行车更高效，也比汽车的出行效率更高，不会受到交通堵塞的影响，这使人们有了更加便捷的交通出行方式。
其次，地铁工程的不断增加也让人们对地铁施工的安全性和稳定性提出了更高的要求。
在地铁的施工过程中，盾构的施工方法能够有效提高地铁施工的效率。
但是地铁在具体的施工过程中，可能会因为一些外部因素而导致地面的沉降问题，从而阻碍地铁施工效率的提升，而盾构法外地铁施工中的运用，能够有效解决地面沉降问题，并且提升地面建筑结构的安全性，为居民提供更加方便和优质的服务。
关键词：地铁隧道；盾构法；地面沉降一、引言地铁交通当前已经成为了各大城市中非常重要的交通工具，随着地铁交通的发展，地铁工程也在不断的增加，在地铁隧道施工中盾构技术的先进性和安全性使得其应用的范围越来越广泛。
地铁的修建一般都是在城市的中心，地下的管线以及地面的建筑都比较多，在隧道的开挖中势必会影响到地层稳定，造成地表的沉降。
盾构施工中引起的地面沉降情况会更加严重，甚至直接威胁到地面上的建筑结构安全。
二、地铁隧道盾构法施工概述盾构法就是指施工人员在隧道开挖过程中应灵活使用具有防护功能的设备，并且在此基础上合理切割岩土，同时对岩屑进行快速分类。
在现阶段中，实用的结构技术是施工过程中的关键问题，所以要使用实用机械能有效地提高施工质量，盾构技术在地铁隧道工程中得到了广泛的应用，提高了隧道的整体质量水平。
由于受到盾构方法自身的限制，施工过程中容易发生土体坍塌，现阶段相关人员必须使用合适的机械进行合理控制，种类繁多的固态机械和不同的电子元件特性设备都可以运用在控制工程中。
根据实例表明，开式压实机主要采用创新的形式，以有效应用在不稳定的土层中。
操作人员也要通过工作有效地降低工作难度，消除施工障碍，但如果他们不能适应岩层，就会出现以下缺点。
盾构隧道引起的地表沉降分析
盾构隧道引起的地表沉降分析摘要：随着城市地下空间的逐步拓展，盾构法成为城市地下铁路修建的主要工法。
本文对盾构隧道施工引起的地表沉降的影响因素进行了详细的分析。
主要分析了地表沉降受盾构隧道施工的影响因素分析，归纳总结了地表变形的影响因素，为正确选择施技术，制定完善施工安全措施提供依据，确保施工地区重要设施的安全。
同时结合某地铁盾构隧道掘进工程实践进行分析，提出地表沉降的历时阶段，并结合工程实例对盾构施工不同阶段、现场监测和数据分析进行讨论，得出了有益的结论。
关键词：盾构隧道地表沉降影响因素1引言由于盾构法具有高度的机械化、自动化，不影响地面交通，对周围建(构)筑物影响较小，适应软弱地质条件，施工速度快等优点，在城市地铁工程中得到广泛应用。
目前已经成为国内外城市地铁隧道的主要施工方法。
在建的上海、北京，广州、南京、天津地铁中都大量的采用盾构法。
但由于盾构的推进引起地层扰动，破坏原始土体的水压平衡，往往引发一系列环境病害。
国内外实践表明，盾构施工或多或少都会扰动地层引起地层移动而导致不同程度的环境影响，即使采用当前先进的盾构技术，也难以完全防止地表隆陷以及地层水平位移的发生。
尤其是在城市修建地铁，由于其埋深较浅，地表建筑及地下设施较多，修建地铁时对周围环境的影响更大。
地层沉降可能导致地表建筑物倾斜，甚至开裂、倒塌，地下管线被破坏；地层水平位移可引起地下桩基偏移及管线与通道错位等，进而导致桩基承载力下降并影响管线与通道的正常使用，甚至毁坏。
但地表沉降对环境的影响是主要矛盾。
因此，必须研究盾构隧道施工时引起地层移动、造成地面沉降的机理及影响因素，对地面沉降量进行预测，正确估计可能发生的地面变形，以选择最佳的施工技术，制定一套完善的措施以确保施工地区楼房、建筑物与地下管线等重要设施的安全。
伴随着盾构施工方法的逐步完善，众多学者专家对盾构法施工引起的地表沉降和控制地表沉降的措施等方面进行了大量的研究。
本文以某地铁盾构隧道的地面沉降观测为基础，详细分析了开挖过程中和完成后的沉降规律，这对评价开挖对地面建筑及地下管线的影响有一定的指导意义。
盾构下穿地表沉降规律研究及预测模型研究
盾构下穿地表沉降规律研究及预测模型研究摘要：盾构法施工主要依靠千斤顶推力向前移动刀盘切削土体，因其集开挖、排土、推进和管片拼装一体化施工、自动化程度高，掘进过程中对周围环境影响小，施工速度快等优点成为近几年各个城市轨道交通隧道最常用的施工方法，但盾构掘进不可避免的对地层产生一定扰动，造成地层损失以及地表变形，进而导致上覆建（构）筑物的安全与运营。
本文在分析长沙轨道交通3号线施工难点的基础上，通过研究盾构施工作用，进一步明确盾构掘进过程中地表变形特征，并通过Mindlin解推导了盾构施工期间地表沉降及深层土体水平位移的解析解，求解卵石流塑地层盾构下穿铁路桥地表沉降预测模型。
1.盾构掘进过程力学模型盾构隧道施工推进过程中，对周围地层的扰动力主要分为盾构开挖面正面附加推力q、盾壳与周围土体摩擦力f、盾尾注浆压力p。
盾构沿x轴正方向水平掘进，开挖面位于x=0处的yoz平面，盾构外径为D=2R，长度为L，隧道轴线到地表净距为H。
在盾构掘进施工过程中，为了便于分析其施工应力对地层变形的影响，进行如下假设：（1）土体不排水且为线弹性半无限空间。
（2）盾构掘进过程仅考虑空间位置变化，不考虑时间效应。
（3）对地层变形计算只考虑盾构掘进施工影响，扰动土体固结及浆液固结导致地层变形不在本章节计算之内。
（4）掘进过程，盾构机保持水平，不考虑盾构姿态变化的情况。
（5）盾尾注浆压力p沿管片圆周径向均匀分布，作用范围为盾尾后方1.5 m，即一环管片宽度。
2. 盾构下穿铁路桥地表沉降模型预测长沙轨道交通3号线9标下穿京广铁路桥段区间由上至下依次为杂填土、粉质粘土、细砂、卵石、强风化板岩，中风化板岩。
隧道采用土压平衡式盾构机施工，总长L=9.4m，管片为预制装配式钢筋混凝土结构，其宽度为1.5m，外径D=6.0m，厚度为0.3m。
计算参数取值如下：隧道中心埋深H=21.5m，土体加权平均剪切模量G=12MPa，重度γ =19.5kN/m3，泊松比为μ=0.28，粘聚力c =10kPa，内摩擦角φ=30°，静止侧向土压力系数K0=0.52，由于卵石流塑不均匀地层粘度较高，残余摩阻力与极限摩阻力比βs=0.9，盾壳与周围土体界面有效内摩擦角取值为δ’=6.5°，不排水弹性模量Eu=27MPa，盾构开挖面附加推力q=20kPa，盾壳与周围土体摩擦力f=80kPa，盾尾同步注浆压力p=200kPa，结合本工程盾构施工的参数监控数据等效土体损失参数g=30mm。
地铁盾构施工对地表沉降的影响分析
下至 隧道洞底 以下 ４ 约 ７ 。除顶面 以外各边 界施加 垂直该 ０ｍ（ Ｄ） 面方 向约束 ， 面 为 自由 面。初始 应 力仅 考 虑 自重 应 力场 的 影 顶
响 。管 片按 弹性 匀质 圆环考虑 ， 用小于 １的刚度折 减系数 田来 体
图 ２ 不 同土仓压力时的地表纵 向沉降 曲线圈
在 盾构推进时 ， 制好 平衡 土压是减 小地表变形 的Βιβλιοθήκη 要有效 控方法之 一。
现环 向接头 的影响 。模型 中用壳单元 模拟管 片 ； 层视 为理想 弹 地 塑性材料 ， 服从 Ｍ ｈ—ｏｌｍ ｏ ｒ ｕｏ ｂ屈服准则 ； Ｃ 注浆层按弹性材 料考虑 ， 地层和 注浆层 均采 用实 体单元 模 拟。最终 的计算 模 型如 图 １所 示 ， 有 ３ ４ 共 ８２ ０个单元 ，１ ０ 个节点 。 ４ １ ６
取 ８ 约 １Ｄ， ０ｍ（ ３ Ｄ为洞径 ） 沿 隧道长度方 向取 ６ 上 至地表 ， ； ０ｍ；
一
＊ Ｏ０ ａ — ０ １ ａ ．６ ＭＰ ．４ ＭＰ ＋ ００ ａ ＋ ０ １ ａ ．８ ＭＰ ．６ ＭＰ
ｒ 一 ０１ ａ ＋ ０１ ａ ． ＭＰ ０ ．８ＭＰ
土仓压 力 、 出碴 量在施 工时 可 以人为控 制 ， 最难 确定 而 又对地 表 在前方 ９ｍ处 出现最大隆起值为 ３ ４ｍ 在工作 面后方 ２ 以 ． ｍ； ０ｍ
位移有 着重要影响 的是盾尾空 隙、 土体 向盾尾 空隙 的 自然充 填及 外 ， 地表沉 降趋 于稳定 ， 最大沉 降值约 为 ６ ４ｍ ． ｍ。当土仓 压力 为 注浆后 浆体的分 布情 况和 隧道壁 面受 扰动 的程度 和 范 围。在 本 ０ ０ ａ时 ， ．６ＭＰ 工作面前方 １ ５ｍ处开始出现地表沉降 ， 作 面正上方 ： 工 研究 中 ， 结合成都 砂卵 石地 层 ， 过 三维有 限元 计算 模拟 盾构 向 地表沉降达 １． ｍ； 通 ３９ｍ 在工作面后方 ２ ０ｍ以外趋于稳定值 ２． ｉ。 ８７ｒｎ ａ
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。
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。
地铁盾构隧道施工地表沉降问题的分析
地铁盾构隧道施工地表沉降问题的分析随着经济社会的不断进步，地铁己经逐渐成为发达城市的重要交通要到，在一定程度上缓解了交通压力。
在地铁建设中必须要加强对沉降的观测，并加以控制、在为城市地铁隧道进行盾构施工时，由于施工环境能很大程度上避免施工影响，因此要严格控制地表沉降，保证施工质量。
标签：地铁盾构；隧道施工；地表沉降1地铁隧道盾构法施工原理盾构法自法国工程师布鲁诺尔Isis年发明以来，至今已有一百多年的历史，其发展迅速，已广泛应用于德国、美国、日本、法国和中国等。
地铁隧道盾构法施工就是在盾构的掩护下连续安全地进行地层开挖与管片衬砌支护工作，其基本构造包括盾构壳体、刀盘、人闸系统、螺旋输送机与保压泵喳装置、铰接装置、盾尾密封装置、管片拼装机和管片整圆器、刀盘驱动系统、盾构推进系统、同步注浆系统、泡沫发生系统、膨润土设备、数据采集系统、sLS-T 隧道导向系统、后配套设备等部分，其主要施工工序包括盾构的安设与拆卸、土体开挖与推进、衬砌拼装与防水等部分。
盾构法施工时，首先根据地铁规划设计，在隧道某段的一端用明挖法建造基坑，然后再其内安装盾构机，当盾构就位后，先向开挖面掘进相当于装配式衬砌宽度的土体（一般为1.5m），安装盾构反力架等设备，形成外部支撑，然后在盾壳的掩护下利用千斤顶将切口环向前项入土层进行地层开挖、装配衬砌，随后盾构靠顶在已拼装好的衬砌环上的千斤顶向前的推力来克服盾构掘进中所遇到的地层阻力，保持盾构能均匀连续前进。
2地表沉降的产生原因2.1地层损失引发地面沉降地铁隧道的施工中，盾构施工将对相应的土体产生扰动，从而引发一定范围内土体成为松土而造成地层的损失，根据相应的理论分析和实际工程项目实例的总结，引起地层损失的因素包括开挖面的土体移动；盾构的后退；土体挤入了盾尾空隙；推移方向的改变；盾构正面障碍物，从而使地层在盾构通过后产生的空隙难以压浆填充引发地层损失；盾壳在移动后对地层产生了摩擦和剪切；在土体压力的作用下，地铁隧道的衬砌产生了形变引发的地层损失；当隧道衬砌具有较大的沉降时也将引发地层损失。
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盾构下穿铁路地表沉降分析冯 义1 陈寿根1 罗石宝2(1西南交通大学土木工程学院 成都 610031; 2中铁二局城市轨道交通公司 成都 610031)摘 要 盾构机目前已广泛应用于各种土建工程领域,盾构法隧道施工具有安全、快速、地表沉降小等优点,如何控制地表沉降成为工程的一大难题。
本文依托深圳地铁5号线盾构隧道下穿广深铁路,对地面沉降监测数据进行分析,探讨了盾构施工过程地表沉降规律及其影响范围和程度,包括沉降随时间发展规律、沉降与盾构机掘进的关系、横断面沉降槽分布形式和沉降速率。
关键词 盾构 地表沉降 速率1 工程概况深圳地铁5号线长龙～布吉站盾构区间出长龙站后沿吉华路下穿金鹏路,之后下穿布吉公园、广深铁路,到达布吉站。
设计起点为长龙站后端结构内缘,里程为C K 30+568.40,设计终点为布吉站前端,里程为C K 31+416.00。
本区间线路基本沿布吉路敷设,敷设方式为地下。
右线长度为847.60m ,左线长度为840.47m 。
区间隧道在左D K31+317.569～D K 31+392.037,右DK31+320.316～D K 31+395.259范围内平面斜交穿越广深铁路,隧道中心线与铁路中心线的平面交角为77°,左线斜交铁路里程为D K 138+282,右线斜交铁路里程为D K 138+300,共计10股道,穿越长度约58m ,区间和铁路的竖向净距为14m 左右。
区间周边围岩为全风化角岩层。
土层从上到下分别为素填土、砾砂、粉质粘土、全风化角岩、强风化角岩、中风化角岩。
隧道在D K 31+350处覆土最浅,约为13.3m 。
地层加固采用φ800旋喷桩方式加固,咬合200mm 。
盾构区间隧道配置两台海瑞克复合式土压平衡盾构机,左、右线各1台。
盾构掘进划分3个阶段,即试验掘进段、正常掘进段和到达掘进段,即从盾构始发井始发后的75m 作为试验掘进段,在盾构到达前50m 段作为到达掘进段,其余地段作为正常掘进段。
管片采用厚300m m ,宽1500m m ,每环由6片管片拼装而成,管片楔形量采用38mm 。
文章通过对监测数据的提炼,对下穿广深铁路产生的地表沉降进行了一定的分析。
下穿广深铁路纵断面示意图如图1所示。
图1 广深铁路平纵断面示意图2 监测方案2.1 监测方法及设备沉降监测按国家二等水准测量规范要求进行,在施工影响区域以外约100m 处设置2～3个水准基点作为高程起算点。
每个监测点与基准点形成闭合或附合水准路线,简算出各点与原点高差或实际高程,多次监测后,比较各测点高差变化值,即沉降量后就可对各沉降点进行分析。
使用测量仪器:D J2-1光学经纬仪1台,全站仪1台,S1水准仪1台,铟钢尺以及测绳若干,计算机和打印机各1台,其它相关配件。
2.2 监测点布设在盾构下穿铁路左线两侧范围内,沿隧道中线上方地面平均每隔3m 建立一个监测横断面,平均每5设一个沉降断面,每个断面上布设至少5个m 21观测点,分别布设于轨道两旁和就近地面上,共计117个点。
布设点位断面图如图2,图3所示。
图2 广深铁路左线布点平面图图3 广深铁路左线布点纵断面图2.3 监测频率(1)加固施工期间监测频率普通点为1d 两次,线路加固期间因注浆连续作业须对线路进行跟踪沉降位移观测,主加固区观测频率按照每0.5h 一次,次加固区1d 两次,但可根据实际情况进行调整,注浆隆起量按2mm 控制,超过2mm 则立即报警。
(2)盾构穿越施工期间在盾构切口进入道床下方至盾尾脱出之间监测频率最高,线路沉降每小时一次,隧道沉降1d 一次。
在盾首距离铁路路基25m 处～盾首切入路基前时,以及盾尾脱出路基～盾尾远离路基25m 范围,监测频率为1d 两次。
对于盾构施工中沉降变化量大的点,根据实际情况加密监测频率,必要时进行跟踪监测。
监测结果及时反馈给施工人员。
在穿越后循环密度可逐步降低。
施工监测工作延续到观测值稳定收敛后方可停止。
2.4 监测技术要求本次观测中各点沉降观测精度为±0.01mm ,根据设计文件要求和铁道部《铁路线路维修规则》等相关标准,监测设计基准值如表1。
表1 监测设计基准值监测项目路基沉降/mm拱顶下沉/mm轨道沉降/m m水平收敛允许值55040.005B (B 为隧道宽度)313 监测数据分析3.1 测点沉降规律根据工程中的实际数据,对D K 31+317～D K 31+356隧道中心线D -3测点进行分析,可得到以下数据关系图,如图4,图5所示。
图4 沉降量变化曲线图5 沉降速率变化曲线如图所示,各断面D -3点随时间变化有一定规律,根据变化曲率形态,数据关系曲线可以分为5个阶段,第1阶段:5月15日,沉降和隆起值较小,变化速度慢;第2阶段:5月16日沉降量开始增大,但沉降速率比较小;第3阶段:5月17日沉降量继续增大,但沉降速率增大;第4阶段:5月18～21日沉降缓慢增加,沉降速率降低;第5阶段:5月21日后沉降逐渐趋于平稳,沉降量保持稳定。
另外可以看出,对于隆起量,也遵循上述规律。
上图说明,沉降发生最快的是盾构下穿时7d 左右,如果在实际掘进中保持一定的掘进速度在合适的时间长度内迅速通过,缩短沉降时间,是能够防止由于时间原因对围岩的过度扰动,从而有效控制沉降。
3.2 轴线沉降与盾构掘进距离的关系盾构掘进过程中,由于前方土体受掌子面稳定的影响,当盾构机离该横断面远近不同时,沉降量和速率是不同的。
通过对不同横截面沉降进行观察,可以了解盾构掘进前后对土体沉降的影响大小。
本文中选取D K31+317,D K 31+325,D K 31+344,D K 31+353四个断面进行研究,采用玻尔兹曼函数对原始数据进行拟合(负值代表盾构机刀盘开挖逼近该断面,正值代表远离该断面),拟合数据曲线如图6,图7所示。
图6 4个断面沉降量与开挖面距离关系拟合曲线图7 4个断面沉降速率与开挖面距离关系曲线从图中不难看出,沉降量在盾构机离断面30m 前基本保持不变,在前10m 左右开始出现轻微沉降,速率图像也表明此时沉降速率开始加大,开挖面在断面下方左右沉降量开始显著增加,沉降速率增大,开挖面通过10m 后沉降量继续增加,但沉降速率减小,在20m ～40m 左右,沉降速率接近0,说明在这个范围外沉降很少发生,这个时段就是该测点的最终沉降值。
实测数据分析表明,在下穿断面时,诸多因素影响了沉降加大,主要有以下几点:()土仓压力的影响由于广深铁路地质条件属于软岩,在下穿时必须保持一定土仓压力加大推力1:41前进,如何选择合适的土仓压力是很棘手的,过大或过小均会导致上层土体的隆起或沉降。
(2)盾尾间隙存在:由于盾尾通过后,管片与围岩会存在间隙,而这个间隙往往是不均匀的,受重力和地应力的影响,上层土体会逐渐填充间隙,而土体填充过程很复杂,包括土体会再次固结等都会导致土体下沉。
(3)同步注浆压力和注浆量:由于盾尾间隙的存在,需要对空隙进行注浆,以此来填充土体和渗入凝结间隙周围土体,间隙是不均匀的,所以需要选择合适的压力和注浆量,防止对围岩的三次扰动。
(4)掘进姿态调整:由于盾构机在掘进过程中会出现“低头,抬头”各种错误姿态,需要进行纠偏,而纠偏会对围岩产生扰动,影响地表沉降。
所以,应该按照规范正确纠偏,并且需要对姿态进行实时监控,搞清楚纠偏量,做到正确纠偏。
3.3 横断面沉降分析对于单线盾构隧道施工引起地面沉降,派克(Peck ,1969年)提出了地层损失的概念和估算方法。
该方法认为在不考虑土体排水固结与蠕变的条件下,盾构推进后地面横向沉降基本为似正态曲线,沉降槽体积等于地层损失的体积。
以D K31+317～D K 31+356六个断面进行测点分析,作原始数据沉降曲线,并用Peck 法计算理论沉降槽,如图8所示。
工程实际中点沉降量或隆起量最大,两边较低,与Peck 正态分布理论曲线相近。
沉降深度从0.3～4mm 不等,并有局部隆起,但沉降槽宽度都在20m 左右。
由于土体固结程度和地下水分布不同,局部点位并不严格服从Peck 理论曲线。
另外,盾尾间隙呈不均匀的环状,管片上部土体下沉比较快,上层土体很快会塌陷进行填充,所以及时同步注浆很关键,选用的同步注浆材料应该是保持初凝时间比较早,强度比较高的。
图 沉降槽分布曲线由于断面较多,故取两个代表性断面来分析横断面沉降速率(D K 31+356,D K31+340),如图9,图10所示。
图9 D K 31+356断面各点沉降速率图10 D K 31+340断面各点沉降速率从以上速率沉降图可以看出,两断面D -3点速率波动最大,依次向轴线两侧速率波动大小逐步递减。
这说明盾构机通过的正上方该处土体受盾构机影响最大,两侧土体影响逐步减少。
所以,在盾构掘进的过程中,对隧道轴线沉降的控制显得尤为重要。
4 结论(1)地表沉降受到各方面因素的影响,施工前对地表进行的预注浆加固,推进时盾构掘进参数的选择,合理的出土,盾构姿态的调整,同步和二次注浆等都是影响本工程沉降的最大因素。
(2)本工程中地表沉降规律曲线的影响时限是7d ,在7d 前后沉降发生了较大的改变,在7d 后,沉降趋于平缓,最终不变。
(3)下穿广深铁路地层为软岩,实际施工表明,在盾构掘进前对该地层进行旋喷注浆是有效的,并581极大地减少了地表土体沉降,并且洞内同步注浆和二次注浆也能起到有效降低沉降的作用。
(4)拟合地表沉降大小与盾构开挖面距离关系曲线,本工程中在-10～20m前后影响最大,在推进后40m左右沉降能够保持稳定。
(5)分析了沉降槽理论与实际分布曲线,本工程盾构掘进过程中对地表沉降的影响在隧道中轴线两侧5～10m范围内,在实际工程中需要施工人员高度注意该区域的沉降情况。
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