地铁隧道盾构法施工引起的地表沉降分析

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1、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、地表沉降中图分类号：U45文献标识码：A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

2、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7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

3、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

4、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7盾构法施工的重要工序之一就是掘进。掘进过程中开挖面的水平支护力小于正面的推应力时，开挖面将朝前进的方向移动，使下面的地层损失而导致盾构前的土体凸起；掘进过程中开挖面的水平支力小于地层的原始侧应力，会导致土体向盾构内偏移，造成土层损失导致沉降。1、在施工过程中，浅埋隧道掘进要确保掘进工作面土体的稳定，否则隧道的质量得不到保证。当隧道浅埋过浅或围岩基础不

5、牢固时，施工人员必须先了解掌握地质的具体情况，根据具体的土质情况制定施工技术。运用朗金理论计算土压。2、浅埋隧道掘进技术7浅埋隧道掘进施工时，确保掘进工作面土体的稳定性是控制掘进质量的重要保证。当隧道埋深较浅或围岩基础不稳定时，施工人员须先掌握地质情况，根据具体参数制定施工技术方法，采用朗金理论计算主、被动土压力。朗金理论是在开挖面稳定的条件下进行主动土压力计算的。而施工过程中土层的改变是不可避免的，因此稳定性差的土层计算出的主动压力是偏小的。在盾构施工时，当主动土压力比推动土压力更大时，土体将

6、会下滑，导致地表沉陷。掘进工程中如果水分较大，为了避免沉降的发生，可以进行灌注泥浆，使水室压力提高。目前，水泥―水玻璃双液浆在盾构法中比较常用，因为能够快速的进行地下水的封堵作业。对精度要求较高的隧道施工一定要采取措施确保静土压力小于盾构的推进力，以致使土体向开挖方向变形而形成滑移，减少地表沉陷的目的。四、压力与沉降盾构机在进行作业时，盾构机的刀盘的推动力会随刀盘作业产生的推力改变而改变。被动土压是侧向上压力的极限最大值，相反，主动土压力则是侧向上压力极限的最小值。而刀盘前的土压力比主动压力小，

7、会导致土体滑动使地表沉降。为了便于控制土压力，施工单位应该设置一个标准，然后采取PDCA循环进行管理,产生的最大值是被动土压力、水压和预备压的总数，最小值是主动土压和水压之和。五、管片的拼装技术管片在盾构法施工中的作用是很大的，它的拼装影响到掘进质量。目前国内外盾构机管片的类型主要有钢管片，复合管片，球墨铸铁管片和钢铁混凝土管片，而且每个环都由很多管片组成。我们可以根据工程的不同采取不同的拼装方法。环管片纵缝对齐的拼装易定位管片，施工效率高，但环面不平整，存在误差，环缝压不够大。1、同步注浆7衬

8、砌背后注浆的主要方式之一是同步注浆。对于土层结构特别稳定的地层，注浆时对填充率影响不大，但土层不够稳定的地层必须使用逐步注浆，且在正常的注浆压力下注浆。这样才能使注浆的质量得到保证。同步注浆主要使用同步注浆系统及盾尾的注浆管，将盾尾和盾构推进同时注浆，保证了周围土层结构，防止土层坍塌。2、二次注浆根据壁后注浆层的防水性和密实性，可以在同步注浆后采取二次注浆管片背后注浆必须要达到额定要求，确保注浆的质量、安全，防止漏水。漏水不但会使土体内有效应力发生改变，出现固结，产生地表沉降，还会对隧道质量产生