大直径软土盾构隧道工程地层沉降规律分析

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软土地层盾构施工中地表沉降分析及控制措施

软土地层盾构施工中地表沉降分析及控制措施
[4]李吉.软土地层盾构推进参数总结及常见问题分析[J].建筑技术开发,2019,46(13):159-161.
-全文完-
1.施工管理方案较Байду номын сангаас落后
软土地层的盾构施工技术作为我国现代化地质处理技术的代表之一,但该工艺建设的过程中仍然存在许多不足,特别是方案的运行管理并不能满足现有施工建设的标准,成为了影响施工建设质量的重要因素。沉降问题的出现与施工管理现场具有密不可分的关系,良好的现场管理方案能够对每一个环节进行科学的管控,提高项目建设的基本质量。但我国相关的施工管理方案存在明显的落后,在实际操作过程中形成了不完善的数据分析,导致了地表层发生了便宜,最终形成了裂缝、沉降等问题的发生。
1.软土地层盾构施工地表沉降问题的作用机理
通过我国大数据的相关分析,软土地层的地表沉降问题出现的原因主要是由于盾构结构的施工对地下环境进行了破坏,并且在一定程度上影响了岩石层的稳固状态,进而导致了地表沉降问题的出现。盾构施工技术的应用将土仓压力进行了分离,盾构施工的压力明显不足以支撑土层的基本承载力,导致了地层出现了一定程度的损失,影响了岩石层内部的基本结构,在推力不足的情况下出现了地表的沉降。盾构施工的过程中对地下土层进行了不同程度的破坏,在该过程中将水压进行了一定程度的变化,对地下层的细孔水源进行了排挤,导致了地层结构出现了层次上的变动。但盾构施工应用后期,需要将地下水压进行恢复,导致了排水压力出现了变形,最终导致了地表出现了沉降[2]。
1.提高技术应用效率
根据我国软土地层建设的基本标准来看,我国目前使用的相关技术并不具备良好的应用效率,并且在相关技术的应用过程中无法保障地表结构的基本稳定,无法形成科学有效的技术应用方案。为了进一步解决该地质结构出现的沉降问题,需要对施工过程中的土压进行严格的控制,通过前期标准化的处理技术来提高土压控制的应用效率,保障施工过程中处于一个相对稳定的状态,保障施工的安全进行

软土地区地铁隧道施工期地表沉降规律研究

软土地区地铁隧道施工期地表沉降规律研究

隧 道 的 实测 地 表 沉 降 数 据 分 析 P c ek公 式 的适 用 性 和 参 数 取 值 问题 , 探 讨 了 几 种 特 殊 情 况 下 的 并
地 表 沉 降 规 律 , 指导 施 工 方 案 的调 整 , 小 施 工 的 环 境 影 响 , 时保 证 隧 道 自 身 的施 工 质 量 。 以 减 同 关 键 词 软 土 地 区 地 铁 隧道 施 工 期 地 表 沉 降 规 律
2 0
鲁 志 鹏 : 土 地 区地 铁 隧 道施 工 期 地 表 沉 降 规律 研究 软
21 第 5 00年 期
6 5
芝 珊 絮

多少 数人 的基 本概 念 。而 式 ( ) i 隧道 埋 深 3 中, 受 和直 径 2个 因素 的影 响 , 提 出 主要 是适 用 于 饱 其
和含 水塑性粘 性 土 中开 挖 的 隧道 , 目前 在 上 海 地 区应 用 较 多 。
Co g lu h和 S h du 提 出 的 方 法 : c mit
/ 一 (。2 ) R z/ R () 3
⑥条 原 因引起 的地 表 沉 降 通 常 也 是 较 小 的 ; 第
⑦ 条在施 工 阶段 表 现 不 明 显 , 因此 本 文 将 其余 原
因作 为 主 要 考 虑 对 象 。
度 , 分析影 响沉 降 的各 种 因素 , 并 以求在设 计 和施
工 中采 取 减 少 地 层 移 动 的 措 施 。
1 ; 为沉降槽 宽 度 系 数 ( Ti I 隧道 中心 至 沉 降 曲线 反 弯 点 的距离 ) m。 ,
目前对 盾构施 工 引起 的地面 沉 降研究 可 概括
为: 经验 方法 、 理论 方 法 和模 型试 验方 法 。

软土地区盾构隧道开挖引起地表沉降规律分析

软土地区盾构隧道开挖引起地表沉降规律分析

软土地区盾构隧道开挖引起地表沉降规律分析摘要:基于现场实测数据分析,研究绍兴地铁某区间双线盾构隧道左、右线分别掘进情况下,柯华路站~笛扬路站区间的地表沉降规律。

结果表明:无论是先掘进的隧道还是后掘进的隧道,其地表沉降都可以分为4个阶段,其中初期土体扰动导致的沉降约占总沉降量的60%;土体的横截面地表沉降呈现以隧道轴线为中心的漏斗形分布,随盾构推进地表沉降逐渐增加,最大沉降发生在隧道轴线上方;双线隧道施工过程中,后行隧道受先行隧道影响较大,在双线盾构施工过程中应及时调整先行隧道注浆参数。

关键词:地铁,施工监测,地表沉降,盾构隧道引言随着城市化进程的加速发展,地面资源愈发紧张,为缓解交通运输拥堵的问题,地铁在城市发展的过程中扮演着重要角色。

地铁具有客运量大、运输速率快、运行稳定、对地面交通影响较小等优点,但同时具有造价高昂、易导致地表沉降等缺点。

地铁施工时不但要保证施工安全,还要保证管线及地表建筑物的正常使用,当地面沉降超过一定限度时,就会危及周围邻近建筑物和地下管线的安全,引发一系列岩土环境工程问题,因此及时的监测起到了至关重要的作用,通过分析监测数据不仅可以及时了解工程状况,还可预测并控制风险,以便拟定有效保护措施,并对其实施效果进行跟踪监督,但深基坑受环境影响是一个区域性很强的工程,故而监测预警值在不同地区往往差别较大[1-4]。

因此对深基坑开挖过程进行实时监控并分析监测数据是必不可少的,同时,将分析结论反馈于工程开挖,以便采取有效控制措施保障深基坑开挖工程安全顺利的进行[5]。

以往有学者对基坑监测数据进行了分析并提出了诸多有价值的建议。

刘念武等[6]提出了软土地区基坑开挖引起的建筑物与地表沉降的空间效应。

徐杨青等[7]提出了预测预警系统来进行数据监测分析。

本文参照了以往学者对基坑数据分析的研究,对软土地区盾构隧道开挖引起的地表沉降规律进行了分析研究,希望能为软土地区的基坑开挖监测提供一定经验。

盾构施工过程中地层变形与沉降规律研究

盾构施工过程中地层变形与沉降规律研究

盾构施工过程中地层变形与沉降规律研究盾构施工是一种常用的地下工程施工技术,它通过在地下挖掘隧道来满足城市发展和交通运输的需求。

在工程建设过程中,地层变形与沉降是一个重要的研究课题。

本文将从盾构施工过程中地层变形和沉降的原因、规律以及对工程安全的影响进行探讨。

首先,地层变形和沉降的原因有多种。

盾构施工过程中常常需要在地下进行挖掘,而地下的岩层和土层是相对稳定的。

一旦破坏了地下的平衡状态,地层就会发生变形和沉降。

盾构施工会对地下的土体施加较大的力量和应力,导致土体的变形。

此外,盾构施工过程中的挖掘、注浆和尾闸施工等作业也会对地层产生振动和应力,进而引起地层的沉降。

地下水位的变化也是地层沉降的一个重要因素。

其次,盾构施工过程中地层变形和沉降具有一定的规律。

一般来说,地层的变形和沉降会呈现出一个较长的时间过程,并随着施工的进行而逐渐增加。

变形和沉降的速度和幅度与盾构施工的进度、土体的物理性质、施工的方法和工艺等因素密切相关。

在盾构施工初期,地层的变形和沉降速度较慢,随着施工的深入,变形和沉降速度逐渐加快。

在施工完成后,地层的变形和沉降速度会逐渐减小,最终趋于稳定。

此外,地层的变形和沉降往往存在着不均匀分布的情况,即在施工轴线附近变形和沉降较大,在两侧逐渐减小。

最后,地层的变形和沉降对工程安全会带来一定的影响。

首先,地层的沉降会导致上部建筑物的沉降和变形,从而影响其结构安全。

其次,地层的变形和沉降会对地下设备和管线造成损坏,影响城市的正常运行。

此外,地层的沉降还可能引起地面的下沉和坍塌,给周围环境带来安全隐患。

因此,在盾构施工过程中,需要采取一些措施来减小地层变形和沉降的影响。

例如,在盾构施工前需要进行充分的勘察和设计,选择合适的工艺和施工方法,以减小对地层的影响。

在施工过程中需要进行监测和控制,及时对出现的变形和沉降进行修复和加固。

综上所述,盾构施工过程中地层变形和沉降是一个复杂的研究课题。

在施工过程中,地层的变形和沉降主要受到施工工艺、土体性质和地下水位等因素的影响。

天津软土地层运营盾构隧道纵向不均匀沉降分析及应对措施探讨

天津软土地层运营盾构隧道纵向不均匀沉降分析及应对措施探讨
纵向不均匀沉降的影响因素"宀o
目前,纵向不均匀沉降对隧道结构安全性的影 响已有大量研究[7'81o但由于纵向不均匀沉降具有 显著的时间效应,短期内无法评估其对隧道横断面 空间的影响,中长期的影响又缺少相应数据.故针 对纵向不均匀沉降对远期运营盾构隧道的影响难以
深入探讨[,-10]o
引起隧道纵向不均匀沉降的因素较复杂且运营 期间的偶然因素较多,难以确定引起纵向不均匀沉 降的主要因素。
100年纵向不均匀累计沉降量,预测结果,见图4。
里程
Q
O
O
O
O
2.2纵向不均匀沉降预测
图4 DK160 + 000 ~ DK175 +000累计预测沉降值纵断面
高翔:天津软土地层运营盾构隧道纵向不均匀沉降分析及应对措施探讨
・137・
3纵向不均匀沉降对隧道横断面的差异沉降分析 盾构隧道结构是由管片在环向和纵向通过螺栓
高翔:天津软土地层运营盾构隧道纵向不均匀沉降分析及应对措施探讨 DOI:10. 13379/j. issn. 1003-8构隧道纵向不均匀沉降 分析及应对措施探讨
高翔
(中国铁路设计集团有限公司,天津300000)
摘要:天津软土地层大直径盾构隧道,受区域不均匀沉降影响产生纵向不均匀沉降,此类沉
连接而成的非连续结构,其环向采用承载性能良好
的圆形结构,衬砌一般设计为半柔性结构,以充分
利用地层的承载能力,达到结构与地层共同作用、
共同变形、共同荷载的目的。因此,隧道变形与地 层变形具有一致性["-12]o
由于隧道范围广,坡度变化情况复杂,不同坡
段范围内数据点变化规律不统一,因此,不同坡段
的数据点不具有可比性。根据以上原则,分析纵向

软土地层盾构施工地表沉降分析及控制措施

软土地层盾构施工地表沉降分析及控制措施

根 据地表沉降规律纵 向曲线分布 , 盾构施 工引起 的地表 沉降 于开挖 面轮廓较衬砌 面偏 大 , 砌外 围存在 地层空 隙 , 衬 一般 随盾 按 照变 化规 律可分为五个 阶段 , 阶段变形 的主要原 因和作用 机 构 推进 采用注浆充填。施 工时 , 各 若注浆 压力不恰 当 , 注浆量不 足 ,
纵 向上 , 隧道沉降分布 随时间变形具有 阶段性 规律 , 图 2 见 。
3 盾构 施工 引起 地层 变形 的作 用机 理和 原 因分析 3 1 盾构 施 工 引起 地表 沉 降的作 用机 理 .
开挖面之间出现间 隙 , 开挖面 土体 因失 去支 撑而坍 落或 松动 , 造 成盾构前方地层损 失。C 注浆充 填 不及 时。盾构 法施 工隧 道 由 .
应 力释放
Ⅳ V
盾尾空 隙沉降 土体失去盾构支撑 , 压浆不及时 固结沉降 土体后续时效变形
应力释放 应力松弛
弹塑性变形 蠕变压 缩
2 地 表沉 降规 律
横 向上 , 沉降槽曲线近似为正态分布 , 图 I 见 。
3 2 原 因分析 .
从表 1中可 以看 出, 面沉 降的根本原 因是盾构施工 中引起 地 的地层损失和受扰动土层 的固结 。
山 西 建 筑
施工前必须要对 隧道 施工影 响范 围 内的地层 状况及 沿线 建
理 见 表 1 。 收 稿 日期 :0 2 O -3 2 1 - 12
注浆不 及时 , 衬砌外 围周边 土 体失去平 衡状 态而 向空隙 中移 动 ,
作者简介 : 黄春 来(9 5 , , 18 -) 男 助理工程师

8卷 0期 24・ 第 01 第 1 2 23 2年 4月
关键 词 : 软土地层 , 地层损失 , 地层损失率

大直径泥水盾构下穿地铁挡墙路基沉降控制

大直径泥水盾构下穿地铁挡墙路基沉降控制

大直径泥水盾构下穿地铁挡墙路基沉降控制大直径泥水盾构是一种常见的地下隧道开挖方法,它具有施工速度快、对周围环境影响小等优点。

但是在施工过程中,必须要进行合理的沉降控制,以减小对地铁挡墙和路基的影响。

本文主要介绍大直径泥水盾构下穿地铁挡墙路基沉降控制的相关内容。

大直径泥水盾构施工对地铁挡墙和路基的沉降影响主要通过孔外土体的变形和应力传递引起。

沉降控制的关键是减小围岩变形和降低应力传递。

针对围岩变形,可以采取以下措施进行控制:1. 合理选择施工参数:在施工过程中,选择合适的盾构机工作压力、推进速度和刀盘转速等参数,以减小围岩位移和变形。

2. 使用粘土或黏性土填充:在盾构开挖后的土腔内填充粘土或黏性土等材料,以减小土体变形和沉降。

3. 预支护措施:在盾构推进前设置预支护结构,如锚杆、钢支撑等,加强围岩的支撑作用,减小地表沉降。

1. 减小支撑作用:通过合理选择盾构机工作方式,减小推力和刀盘的接触压力,减小土体的变形和沉降。

2. 使用软土墙:在地铁挡墙附近设置软土墙结构,以吸收土体的应力和变形,降低对挡墙的影响。

3. 控制施工时间:合理安排施工进度,避免在高峰时间施工,以减小对地铁挡墙和路基的影响。

为了实时监测沉降情况,可以采用以下方法进行监测:1. 安装沉降观测点:在地铁挡墙和路基附近选择合适的位置,设置沉降观测点,并定期进行监测。

2. 使用激光沉降仪:通过安装激光沉降仪,实时监测地表沉降情况,及时采取措施进行调整。

大直径泥水盾构下穿地铁挡墙路基沉降控制是一个复杂的问题,需要综合考虑围岩变形和应力传递两个方面。

只有通过合理选择施工参数、采取预支护措施、减小支撑作用,以及在施工过程中进行实时监测,才能有效地控制沉降,减小对地铁挡墙和路基的影响。

不同直径大盾构穿越上软下硬地层引起的地表变形沉降分析

不同直径大盾构穿越上软下硬地层引起的地表变形沉降分析

不同直径大盾构穿越上软下硬地层引起的地表变形沉降分析摘要:为研究大直径盾构穿越上软下硬地层引起的地表变形沉降规律,建立不同大直径(12m、14m、16m、18m)盾构下穿广深典型上软下硬地层数值模型,结合Peck经验公式进行分析。

研究结果表明:(1)盾构刚抵达开挖面位置时,盾构正上方地表发生一定隆起,隆起范围受盾构直径的影响比较小,地表隆起范围均在13m左右;(2)开挖对上部软土产生了较大的扰动,对下部硬岩的扰动影响很小,地表最大沉降值随着盾构直径增大呈线性增长,直径为18m盾构开挖引起的地表沉降最大,达到-52.8mm;(3)Peck经验计算值与模拟值比较接近,验证了数值计算模型具有一定的准确性,研究结论可靠。

关键词:大直径盾构;上软下硬地层;Peck公式;地表沉降;地表隆起0 引言盾构法是目前城市地下隧道修建中使用最广泛的方法,它通过盾构机掘进的方式进行开挖,并且这种开挖方式有不影响路面交通、噪声扰动小以及施工安全等优点[1-3]。

随着城市交通需求的不断扩大,盾构机的尺寸也越来越大,到目前为止,全世界最大的盾构机直径达到将近18m。

由于城市一般都处于上软下硬地层,尤其是广深沿海城市,因此大直径盾构在上软下硬地层施工引起的地表沉降是目前城市隧道建设面临的主要技术难题[4,5]。

目前关于大直径盾构穿越上软下硬地层引起地表沉降的研究主要采用理论解析、数值模拟、模型试验等手段。

张斌[6]通过建立三维数值模型,运用Peck公式反算得到清华园隧道大盾构掘进引起的地层损失率,对比分析了不同掌子面释放系数、盾构机反力释放系数及脱空层模量缩放系数情况下的盾构隧道地表沉降规律。

郭卫社[7]依托深圳春风隧道特大直径盾构工程,提出完整极硬岩段的盾构破岩效率解决方案、大直径泥水盾构堵舱滞排解决方案、管片上浮开裂防治综合措施并取得良好的效果。

吴昌胜[8]通过收集国内盾构隧道地面最大沉降实测数据,利用Peck公式反推得到地层损失率的取值,研究大直径(D>10m)与中小直径盾构隧道地层损失率的分布规律及主要影响因素。

地铁隧道盾构施工引起的地面沉降规律分析

 地铁隧道盾构施工引起的地面沉降规律分析

地铁隧道盾构施工引起的地面沉降规律分析地铁隧道作为城市交通的重要组成部分,是连接城市不同区域的纽带。

随着城市的不断发展和人口的不断增加,地铁建设已经成为了必然趋势。

然而,地铁工程施工过程中,地面沉降问题一直是人们关注的热点问题之一。

本文将针对地铁隧道盾构施工引起的地面沉降规律进行分析。

一、地铁隧道盾构施工的基本原理盾构机是近几年开发出的用于地下建筑施工的新型设备,其施工原理是先在隧道顶部挖出一条一定宽度和高度的顶洞,然后在顶洞中安装一台盾构机,由盾构机推动管片向前推进,在管片及盾构机组成的初始管环内注浆加厚基础处理,之后备土排出。

二、地面沉降的原因在盾构施工过程中,挖掘出的土方需要在地面上暂时存放,同时,附近的建筑物、道路等也会因施工过程中振动影响,导致地面发生沉降。

研究显示,地面沉降量与地下水位、建筑物结构、地形地貌和施工方法等因素密切相关。

三、盾构施工引起的地面沉降规律1.施工工艺变化对地面沉降的影响在盾构施工中,该工艺由一段段管片拼装而成,每拼装一段管片就会使管壁位移,进而引起地下应力变化和土体压缩。

因此,在施工过程中,管片的安装方式、长度以及环片的数量等都会对地面沉降产生影响。

2.地质环境对地面沉降的影响地质环境也是地面沉降的重要因素之一。

地铁隧道的盾构施工,往往会挖掘过去几百年,甚至几千年地质构造形成的地层,地质情况的了解和研究对地面沉降和地铁建设安全有着至关重要的作用。

3.地下水位对地面沉降的影响地下水位也是影响地面沉降的重要因素之一。

在地铁隧道盾构施工过程中,由于管片与周围土层之间留有一定间隙,难以完全将地下水阻挡,因此,施工区域的地下水位变化也会对地面沉降产生一定的影响。

四、盾构施工减小地面沉降的方法和技术尽管盾构施工难以避免地面沉降问题的出现,但是采取恰当的施工方法和技术可以有效地减小地面沉降量。

其中,加强地面监测管理、降低施工工艺对地面沉降的影响、在隧道顶部安装加固杆等方法都是有效的地面沉降控制措施。

盾构施工软土地层参数选择及防沉降措施

盾构施工软土地层参数选择及防沉降措施

盾构施工软土地层参数选择及防沉降措施以区间右线盾构施工为依据,统计分析不同软土地层的参数选择及防沉降措施。

第1-108环主要穿越硬至可塑状粉质粘土,下部为粉质粘土夹粉砂层;第109-450环主要为硬至可塑状粉质粘土;第451-616主要为流塑粉质粘土及稍密粉土;第617-721环上部为粉砂,主要穿越为软至流塑状粉质粘土或稍密粉砂的软土地层。

1.1 参数选择1)按隧道全覆土计算水土压力;2)根据渗透性:砂性土层按水、土分算,线性迭加计算土仓设定压力值,并根据地面荷载情况,考虑地面荷载附加应力δ。

=Ko(γ-γw)H+γw×(H-2)+δKo粘性土层按土体饱和重度计算静止土压力。

地面附加应力δ。

= KoγH+δKo3)施工中土仓压力以上部压力控制为准。

4)计算拟定掘进参数5)实际盾构掘进控制参数(平均值)1.2 防沉降措施根据我标段实际情况,盾构隧道大部分在城市主干道下方,旁穿、下穿建筑物累计达44栋。

地面沉降控制是我标段施工的重点,受到业主的高度重视。

1.2.1 沉降控制总体控制原则1)土压平衡是关键,严格控制出土量、平衡出土速率,保证土仓平衡压力,防止超挖;针对每段地层、不同的地面环境情况,工程部都需要在盾构推进之前下达盾构推进技术交底,交底中仔细计算出理论盾构土压力。

2)保持良好的盾构姿态,严禁急于纠偏;3)硬-可塑粘土地层采用泡沫改良渣土,并增加泡沫用量,加强渣土温度检查,防止泥饼形成(1-450环);常夫区间右线渣土温度评价控制在25.4℃,最高为44℃,刀盘未形成泥饼;4)同步注浆采用厚浆,控制尾部沉降和后期沉降;5)通过加大同步注浆压力和注入量控制沉降,但增加注浆压力导致成型隧道质量降低(1-108环穿越刘公巷小区),因此,根据地面沉降的要求来控制注浆压力;6)在可液化砂层中掘进,须减少掘进推力、降低刀盘转速,控制砂层液化(616-721环);7)良好的设备及设备维保管理;8)做好盾构施工监控量测,及时反馈施工,及时调整、优化盾构施工参数。

软土层大直径盾构施工地表沉降控制措施研究

软土层大直径盾构施工地表沉降控制措施研究

软土层大直径盾构施工地表沉降控制措施研究在现代城市建设的宏伟蓝图中,地铁、隧道等地下工程如同城市的血脉,连接着城市的每一个角落。

然而,这些工程的建设往往伴随着一系列挑战,其中最为关键的便是如何在软土层大直径盾构施工中有效控制地表沉降。

本文将就此问题展开深入探讨,并提出相应的控制措施。

首先,我们要明确一个观点:软土层大直径盾构施工中的地表沉降问题,就像一颗隐藏在地下的定时炸弹,一旦处理不当,就可能引发灾难性的后果。

因此,我们必须高度重视这一问题,采取切实有效的措施加以解决。

那么,如何控制地表沉降呢?我们需要从以下几个方面入手:一、优化施工方案设计优化施工方案设计是控制地表沉降的基础。

我们应当根据地质条件、水文情况等因素,制定出科学合理的施工方案。

这就好比是在绘制一幅精美的画卷,只有精心构思、巧妙布局,才能创作出令人赏心悦目的作品。

同样,只有经过精心设计的施工方案,才能确保施工过程的顺利进行,从而有效控制地表沉降。

二、加强监测与预警加强监测与预警是及时发现并处理地表沉降问题的关键。

我们可以利用现代科技手段,如传感器、无人机等,对施工现场进行实时监测。

这就像是给地下工程装上了一双“千里眼”,能够随时掌握施工过程中的各种动态信息。

一旦发现异常情况,就可以立即采取措施进行处理,避免问题的进一步扩大。

三、采用先进的施工技术采用先进的施工技术是提高施工效率、降低地表沉降风险的重要手段。

例如,我们可以采用盾构法进行施工。

盾构法是一种先进的隧道施工方法,它能够在不破坏地面建筑物和交通设施的前提下,完成隧道的开挖和支护工作。

这就好比是用一把锋利的“手术刀”在地下进行精细的切割和缝合,既保证了施工质量,又降低了对周围环境的影响。

四、强化施工管理与质量控制强化施工管理与质量控制是确保施工安全、减少地表沉降的必要措施。

我们要建立健全各项管理制度,加强对施工人员的培训和管理,确保他们具备足够的专业知识和操作技能。

同时,我们还要加强施工现场的质量控制工作,确保每一道工序都符合规范要求,从而最大限度地减少因施工质量问题引发的地表沉降风险。

软土盾构隧道渗流引起的地层和隧道沉降

软土盾构隧道渗流引起的地层和隧道沉降

软土盾构隧道渗流引起的地层和隧道沉降软土盾构隧道渗流引起的地层和隧道沉降摘要:本文通过研究不同条件下孔隙水压分布规律以及隧道长期沉降作用机制最终发现,隧道与地层沉降的发生,很大程度上会受到土体与衬砌相对参透系数的影响。

不同相对渗透系数会引起不同的渗流量,而这些均会对隧道周围孔压分布与沉降形成产生深远影响。

地表与隧道沉降与渗流量呈正相关性,有鉴于此,在盾构隧道运营过程中,全面落实隧道渗漏水检测,及时查漏补缺至关重要。

关键词:支沟隧道;渗流;隧道沉降渗漏水是软土盾构隧道常见病害,会引起沉降。

受到隧道渗流的影响,地层周围土体孔压不断降低,有效应力逐渐升高,最终引起土体与隧道沉降的发生。

隧道周围孔隙水压力分布对隧道与地层沉降有着重要联系,近年来,有研究人员发现,隧道衬砌在防水方面发挥着重要作用,而在过去,多数研究人员在对该课题进行研究时,往往忽略了隧道衬砌作用,因此所得结果缺乏科学性。

本文就软土盾构隧道渗流引起的地层和隧道沉降进行研究,对隧道渗流对地表与隧道沉降的影响规律进行探讨,希望能够给业内同行带来一些启发。

一、软土盾构隧道渗流的方式与渗流处理(一)隧道渗流的形式从软土盾构隧道整体格局来看,当隧道直径明显小于隧道埋深时,隧道周围渗流场所承受的水位边界作用就越小,此时的渗流路径为轴对称形式。

当盾构隧道埋深比较浅时,隧道周围渗流路径就会收到较大的水位线影响,此时,如果隧道周围土体以及衬砌渗透系数比较大,同时隧道周围地下水无法充分补给,则土体水中的水位会随着渗流的发生不断降低。

如倘若隧道周围土体与衬砌渗透系数比较小,同时隧道所处地理位置存在丰富地下水,则地下水位基本不受渗流影响,始终处于不变状态。

也就是说,针对地下水十分丰富的地区,在排除其他影响因素的前提下,可假设水位线不会受到隧道渗流的影响。

(二)隧道渗流的等效处理隧道管片结合处以及手孔等部位,均为软土盾构隧道常见渗透部位。

隧道衬砌的局部渗透性,可通过有限渗透性的定义进行诠释。

软土地层盾构施工中地表沉降分析及控制措施

软土地层盾构施工中地表沉降分析及控制措施

软土地层盾构施工中地表沉降分析及控制措施摘要:随着社会经济的提升和科技水平的不断发展,目前,城市轨道交通在我国城市发展中也占据了重要地位,成为城市居民日常出行的主要交通工具之一。

而盾构施工掘进技术作为地铁隧道的主要掘进工艺之一,在地铁建设中有着不可取代的地位。

因此本文将对地铁隧道盾构施工地表沉降进行分析,仅供参考。

关键词:城市地铁隧道;地表沉降;控制措施1 引言在当前社会城市化发展中,为了更好地改善城市交通,不少城市修建了地铁,解决了道路拥挤的问题,提高了人们的出行质量。

但是,在地铁隧道工程施工中,在面临复杂地质条件下会出现地表沉降的可能,无法满足城市地铁隧道的施工需求。

因此,在地铁隧道施工中,施工单位应该结合城市地铁隧道的工程特点,分析影响地表沉降的现象问题,通过工程地形、地质及水文等具体状况,明确隧道地表沉降的施工方案,以保证地铁隧道施工的安全性。

2 基坑周边地基沉降影响因素2.1 基坑围护结构大量工程实践表明,基坑围护结构的刚度跟基坑周边地表沉降量有较大的相关性,围护结构刚度越大,越不容易变形,从而限制住了坑壁土体的水平向位移。

基坑施工开挖时,开挖完成到支护之间的时间间隔长短也会影响基坑周边地基的沉降量;采用分布开挖时,分布开挖的面积越大,无支护坑壁暴露的时间越长,基坑周边的沉降量越大。

因此,施工单位应根据施工条件与工程要求合理选择支护结构形式和开挖方式,尽快对坑壁进行支护。

2.2 软土性质由于软土具有较高的含水率和孔隙比,故其压缩性较高,承载力和抗剪强度很低,透水性较差。

当工程遇到软土地基时,支护难度要明显大于普通地基土工程。

并且开挖基坑时,施工机器的振动和碾压会扰动原状土,使得原状土的屈服应力急剧下降。

在基坑开挖的前期可能会出现落石坍塌等现象,并且在进行支护时容易造成支护结构入土深度不足,承载力不够,从而进一步导致支护结构出现转角或者位移,从而引起周边地基沉降。

对于高灵敏度软土工程地段,建议施工前对地基进行加固。

盾构隧道开挖引起的地表沉降规律

盾构隧道开挖引起的地表沉降规律

盾构隧道开挖引起的地表沉降规律内容摘要:摘要:地表沉降值是衡量开挖方式是否合适的关键指标,因此监测和预测地表沉降有重要的实际意义。

在文中,根据对盾构法开挖隧道引起的地表沉降监测资料,做出了观测断面中心点的速度直方图和观测断面中心点位移随盾构机推进的位移变化图。

通过分析,发现当盾构机到达测量断面前5m~8m后,地表测点的变形达到最大隆起值,然后测点的变形速度为负值,开始向下运动;在盾构机通过测量断面大约25m后,测点位移几乎不再增加,变形速度也变得很小。

关键词:地表沉降;盾构机;测量断面由于盾构法具有不影响地面交通、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,在地铁工程中得到广泛应用。

地下施工不可避免地会对周围土层产生扰动,从而引起地面沉降(或隆起),这将使邻近建筑物受到不同程度的影响,并可能危及地下电缆、水管、煤气管道等设施的正常使用。

因此,究竟会发生多大的沉降或隆起,会不会影响相邻建筑物的安全,是地铁隧道盾构施工中最关键的问题。

所以,在施工中对隧道沿线进行地表沉陷监测是必不可少。

它能使现场施工人员及时了解由盾构推进所引起的地面沉陷及附近建筑物或地下管线因此受到的危害程度,以便拟定有效保护措施,并对其实施效果进行跟踪监督[1]~[3]。

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。

1地表沉降的影响因素及其发展过程影响盾构隧道地表沉降因素有渣土仓压力、地层性质、盾尾注桨开始时刻、注浆量和注浆压力、出土量及盾构推进速度等,而地表沉降是这些因素综合影响的结果。

地层沉降主要取决于地层类型、盾构机类型及施工状况。

沉降历时曲线可分为5个阶段,如图1所示[4]:(1)先行沉降:指自隧道开挖面距地面观测点还有相当距离(数十米)开始,直到开挖面到达观测点之前所产生的沉降。

(2)开挖面前的沉降和隆起:指自开挖面距观测点极近(约几米)时直至开挖面位于观测点正下方之间所产生的沉降或隆起现象。

软土地区地铁盾构隧道施工引起的地表沉降分析毕业论文

软土地区地铁盾构隧道施工引起的地表沉降分析毕业论文

中国矿业大学力学与建筑工程学院2012~2013学年度第二学期《地铁与轻轨》课程报告学号02100578班级土木城市地下10-1班姓名______________________ 力学与建筑工程学院教学管理办公室软土地区地铁盾构隧道施工引起的地表沉降分析摘要:盾构法作为在软土地区修建地铁隧道的一种重要手段,较其它施工方法有许多优点,但仍不可避免地会对周围土体及邻近建筑物产生一定影响。

本文针对盾构施工对周围土体扰动机理展开论述,分析了盾构法对周围土体扰动的成因,讨论了盾构施工对周围土体引起地面沉降的因素,并总结了国内外盾构施工引起土体变形研究方法,提出了盾构施工附近建筑物沉降保护措施。

关键词:软土地区;盾构隧道;邻近建筑物;沉降分析1引言我国自20世纪50年代起,伴随着我国地下铁路的迅猛发展,盾构法施工也因具有地面作业少、适宜建造深埋隧道、对周围环境影响小、自动化程度高、劳动强度低、施工速度快等优点,盾构施工方法以其独特的施工工艺特点和较高的技术经济优越性,越来越受到建设和施工单位的重视。

城市地铁盾构隧道工程是在岩石土体内部进行的,无论其埋深大小,隧道开挖的各种施工将不可避免地扰动地下岩土体,破坏了原有的平衡状态,而向新的平衡状态转化,故而引起地表沉降和变形。

同时在软土地层中采用盾构法施工,会引起地层移动而导致不同程度的沉降和位移。

因此有必要对盾构法施工引起地层移动的规律进行深入的研究,尽量准确地预测盾构施工引起的地面沉降和对邻近建筑物的影响程度,以便于在设计和施工中采取必要的减少地层移动的措施,选择最合理的施工技术,制定出完善的施工措施,确保施工对邻近楼房、建筑物与地下管线等的影响降到最低。

2盾构施工对地层及周边建筑影响原因分析盾构施工引起周围地层地表沉降,邻近建筑物受其影响将产生变形、沉降或变位,从而影响建筑物的使用。

由于邻近建筑物变形是由地层变形所引起的,因此只有控制好了地层的沉降和变形才能更好的控制对邻近建筑物的影响。

盾构隧道施工引起的地表沉降规律分析

盾构隧道施工引起的地表沉降规律分析

盾构隧道施工引起的地表沉降规律分析摘要:本文对沈阳地铁1号线重工街—启工街区间盾构隧道施工过程中的地面沉降监测数据进行分析,探讨了盾构到达、通过、离开过程中地表沉降规律及其影响范围,包括断面横向地表沉降、纵向地表沉降,并对各阶段沉降产生原因进行分析。

研究结果对今后类似工程施工过程的隧道周边建(构)筑物的保护,施工参数的优化以及工程的顺利实施具有参考价值。

关键词:盾构,监测,地表沉降,规律1.引言目前有约20多个城市正在建设和筹建自己的轨道交通。

地铁的修建方法有多种,其中盾构法以其诸多优势成为城市地铁隧道采用较多的施工方法。

地铁穿过的地区多是城市繁华地段,地下管线和地面建筑物众多,盾构施工将不可避免地对土体的产生扰动,引发不同程度的地表沉降。

国内外针对盾构施工时地表沉降进行了大量研究工作。

为研究地表沉降提出的模型主要有Peck模型[1](1969)。

另外还有Attewell 模型(1981),O’Reilly-New 模型(1982),藤田模型(1982)等。

国内专家也对国内地铁盾构施工过程的沉降规律进行了总结[2-3],得到了许多具有共性的认识。

但由于沈阳地区地质条件特殊,其全断面中粗砂性地质情况与国内已采用过盾构施工的地区有较大的区别,基本上无类似工程经验可借鉴。

既有理论及其它地区相关地表沉降的研究成果不能完全照搬使用。

因此,本文根据沈阳地铁1号线重工街—启工街区间盾构隧道施工过程的地表沉降的观测数据,分析其变化规律及影响范围,以期对今后类似工程建(构)筑物的保护,施工参数的优化提供参考依据。

2.工程概况沈阳地铁1号线重工街—启工街区间起点设计里程为DK6+052.818,终点设计里程为DK6+828.040,区间长度为775.222m。

区间隧道为单洞单线圆形断面,盾构法施工,线间距分别为13m。

区间隧道结构底最大埋深19.723m(覆土厚度13.723m),最小埋深13.86m(覆土厚度7.86m)。

盾构施工引起地表沉降的原因分析及处理措施

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。

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关 键词 : 盾构 隧道 : 地 层 沉 降 ; 盾 构 推 进 ; 运 营 阶段 中 图分 类 号 :U 5 46 文 献 标 识码 :A 文 章 编 号 :1 0 — 6 5 ( 0 0)0 — 0 8 0 0 4 45 21 10 4 —3
盾 构隧道 施 技 术在城 市地下 工程 中得 到越来 越 r 多 的应 用 盾 构掘进 时将不 可避免地 扰动地 层 .引起
T程 的顺 利实施 以及工程 建成后 的维护 极为重 要 许 多学者 刮都 对盾 构施 工 引起 的地表 沉 降规律
拟 管片壁后 注浆 计算 范 围以盾构 隧道为 中心 。水平
方 向取 10m、垂 直方 向取7 左 右 边界 两侧 采用 5 0m
水平 向约束 .下 部采用 竖 向约 束 .上部 边界取 为 自由
备的安装 都会增 大结构 自重 ,加 剧地层 沉降 :车辆运
行之后亦 会对结 构和地层 产生一 定 的影 响 ,也 将引起 地层沉 降
土体 采用 四边形等 参元模 拟 .衬 砌管 片采用梁一 接 头元模 拟 .在 衬砌与 土层之 间设置 了接触 面单元模
当地层 沉 降超 过一定 范 围后 ,会严 重危及 周 围建 筑 物 的安 全 因此 掌握 大直径 隧道地层 沉降规 律 .对
边界 。
进行 了研究 .有些学 者还建立 了地 表沉 降预测模型 l. 6 ] 但 是 对 大 直径 软 土 盾构 隧道 的 地层 沉 降 分 析 还不 多 见 .缺少实 测数据 检验 .此外对运 营阶段 的地层 沉降
也较 少讨论 本文采 用有 限元数值模 拟方 法对大 直径
计算模 型 如图1 所示
色 砂 质粉 土 盾构 主要 穿越 的地 层 为灰 色粉 质 黏土 。
收稿 日期 :2 0 —1 - 8 0 9 2 2
4 8
计算 采用 的土层 参数 见表 1
中 盛墨 圄子 农
蒋 : 直 软 盾 隧 工 地 沉 规 分 睿 大径土构道程层降律析
表 1 计 算 采 用 的 土层 参 数
软土 盾构隧道 地表沉 降规律 进行研 究 ,以期对大 直径 软土 盾构隧道 工程实 施 以及 隧道运 营维护 提供参 考依
据。
1 工 程 概 况
上海长江 隧桥 ( 明越 江通道 )工程位 于上海 东 崇
图 1 计 算 模 型 简 图
北部 长江 口南 港 、北 港水域 .是一项 特大 型交通基 础
摘 要 :以 上海 长 江 隧 桥 r 的 隧道 为背 景 ,研 究 地层 沉 降 规 律 。首 先 建立 二 维 有 限元 计 算 模 型来 模 拟 盾 构 推 进 阶 段 对 地 r I 层 沉 降 的影 响 .得 ,该 阶 段 地层 沉 降 的规 律 。 然后 对 同步 构 件 浇 注 、设 备 安 装 及 车 辆 运 行 荷 载 引起 的地 层 沉 降 进 行 了 j 4 计 算 和 分析 ,最 后 将 计 算 结 果 与实 测 数 据 进 行 比较 ,得 f规 律 :要 注 意盾 尾 注 浆 阶 段 注 浆 液 的体 积 必 须 大 于 盾 尾 空 隙 f ; 的 体积 :盾 尾 开脱 阶段 橄 易 发生 沉 降 ,必 须 做好 同步 沣 浆 :运 营 阶 段 车辆 荷 载 对 地层 沉 降 影 响不 大 。
地层变 形及地 面沉 降 地表 的变形一 般取决 于地层 和
地下水 条件 、隧道直径 、埋深 、盾尾 间 隙和盾构推力
等因素: 。 引起地表变形 的基本原因可以归纳为开挖面 土体 的 移动 、土体挤 入盾 尾空 隙 、土体 与 衬砌 的相 互 作用 、
改变推 进方 向以及 受扰 动土体 的再 固结 [。对 于大直 2 = 径隧道 而言 .管 片拼装后 内部 构件 的浇 注 以及 有关设
设 施 项 目 上 海 长 江 隧 桥 T 程 全 长 2. k 55 m.采 用 “ 隧北 桥 ”方案 .即以 隧道形 式 穿越 长江 口南港 水 南
2 1 地 层 参 数 .
里 程 24 5 m处 地 层 自上 至下 依 次 为 江 底 淤 泥 、 7
灰色 淤泥质黏 土 、灰 色黏质 粉土 、灰色粉 质黏土 和灰
第 1期( 总第 1 4期 ) 4
21 0 0年 2月
中 千 暑 国 盛
CHI UNI P NA M CI AL ENGI NEERI NG
No1( eil Sr a No14) 4
F b 2 1 e . 00
大直径软 土盾构 隧道工程地层沉 降规律分析
蒋 睿
( 海黄 浦 江 大桥 建 设 有 限公 司 .上 海 2 0 9 ) 上 0 00
21年 期 00 第1 来自土层 名 称 江底 淤 泥
土层 厚 度/ m
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灰 色淤 泥 质 黏 土
灰 色黏 质 粉 土 灰 色 粉 质 黏 土 灰 色 砂 质 粉 土
域 ,长 约89k . m:以桥 梁形 式 跨越 长 江 口北 港 水域 , 长约 1 . k 66 m。 隧 道采用 2 台直径 1 . 5 3m的泥水加 气平衡 盾构 机 4 由浦东 向长兴 岛掘进 该项 目于2 0 年 l 月2 日正式 04 2 8 启动 .并于2 0 年 1 月3 日正式投 入运 营 09 0 1 2 盾构推 进 阶段地层沉 降分 析 上 海 长江 隧道 里 程24 5m处 属 于 隧道 竖 曲线 埋 7 深最大 的地方 .此处 隧道要承 受最 大的水 土压力 .使 得 隧道 承受最不 利 的外 荷载 以该处 为分析 断面 ,建 立 二维平 面应变 有限元 模型
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