浅论上海地铁盾构法施工的隧道后期变形

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地铁隧道盾构施工地表变形规律及其控制技术探究

地铁隧道盾构施工地表变形规律及其控制技术探究摘要：文章介绍盾构法施工的特点、原理和施工过程，分析在隧道施工中引起地表变形的主要因素并总结其规律，最后提出地铁隧道盾构施工中的注意事项以及地表变形控制技术，供同行参考。

关键词：地铁隧道盾构施工；地表变形规律；控制技术1引言为了缓解城市交通堵塞问题，而且解决在有限的城市可利用空间中进行交通设施建设的问题，所以我国近年来大力发展以地铁为代表的城市轨道交通，其占用土地少，且基本上不会对地面景观和建筑进行破坏，并具有运输量大、安全可靠等优点。

在地铁隧道施工中，目前采用盾构法进行施工的技术逐渐成熟，但是在隧道盾构施工的过程中仍然存在对土体产生扰动而引起地表变形的问题，严重时会对周围的建筑以及人们的生命财产造成危害，需要对地铁隧道盾构施工引起地表变形的规律进行分析和总结，并寻找解决此问题的控制技术。

2盾构法施工技术与原理2.1盾构法施工的特点盾构法隧道施工适用于工程规模较大且工程量和埋深较大的工程，是属于暗挖法的一种。

即采用盾构机在地下进行土壤切削，其前进的动力是由衬砌后的隧道壁上起到支撑作用的千斤顶等设备对其进行加压而提供的，在盾构机进行掘进的过程中，施工人员在盾构的机壳内进行隧道壁的衬砌施工作业，从而实现隧道掘进和衬砌作业同时进行的隧道施工方式。

隧道盾构法施工具有非常高的自动化程度，大大减轻了施工人员的劳动强度，并提高了隧道施工效率，而且具有衬砌作业较为方便的特点。

在隧道盾构法施工中，其施工开展不受地面环境和天气的影响，并具有对地面道路和建筑物较小的扰动。

2.2盾构法施工原理及过程使用盾构法进行隧道施工需要经历以下几个过程：首先是盾构机的出发和到达，首先需要在竖井内进行临时管片的安装，千斤顶支撑这些管片进行施力并推动盾构机前进，盾构机利用刀盘上的滚刀对岩体进行切削和破坏，岩体碎片会通过刀盘上的预留孔进入土舱内，在添加剂的作用下岩体碎片成为流塑状态并经过螺旋输土机传输出隧道。

上海轨道交通14号线隧道工程变形监测与分析

上海轨道交通14号线隧道工程变形监测与分析摘要：为探讨隧道工程变形监测要点，文章以上海轨道交通14号线隧道工程为例，从建立地面及地下高程系统、布设监测点位，到获取监测数据，有效实现了对隧道变化情况的监测，监测结果可靠，能够为实际工作提供指导。

这对于促进隧道工程行业的发展也具有一定现实意义，希望能够为有关单位提供帮助。

关键词：轨道交通；隧道工程；变形监测地铁轨道工程的使用运行过程中，隧道沉降现象较为常见，但沉降量较大时，往往会造成车辆运行过程的平顺问题，带来较大的安全隐患。

与此同时，还存在治理难度大、周期长的特点。

对此，给予有效的监测方式，及时发现变形问题，尽早给予处理，才利于切实维护轨道工程的稳定应用，减少事故、问题的发生。

1 工程概况项目为上海轨道交通14号线沉降与收敛工程，测量范围为：昌邑路站（不含）～桂桥路站（含）段正线里程自K26+176.901～K38+557.755，包含工作范围内的折返线、与6号线云山路站换乘通道，桂桥路出入场线，地下车站9座。

实际的工作中，重难点为线路长，跨幅大，参与人员多，仪器设备投入多等，且存在时间紧、任务重的特点。

最终通过科学合理的规划，快速建立了地面高程系统、获取了线路测量数据、并对数据进行了有效处理，完成了监测任务，取得各方一致的好评。

2 工程地质条件从轨道工程所在地域情况来看，为水系较为发达的区域，包括地上河流与地下暗河。

地质情况为浜土、粘土、基岩石等，基岩面被厚约250~350m的第四系覆盖。

由于基岩出露面积较少，工程地质条件主要涉及100m以浅的主要由软土、粉土和黏性土组成的第四系松散土体，其中与地铁隧道工程建设密切相关的主要为浅部砂、粉土层和软土层。

由于地质情况较差，虽然施工过程中给予了有效的固化技术，但还可能出现工程的沉降变形问题，因此给予全面的变形监测具有必要性[1]。

3 隧道变形监测3.1 隧道监测内容（1）对隧道位移变形监测。

隧道工程在长期使用过程中，很可能出现地表下沉位移或周边位移现象。

地铁隧道盾构施工的变形控制技术

地铁隧道盾构施工的变形控制技术地铁的建设一直是大都市发展的重要标志之一，而隧道盾构施工则是地铁建设中不可或缺的一项技术。

隧道盾构施工的目的是在最短时间内完成地铁隧道的开挖和施工，但这一过程中往往会面临变形控制的难题。

本文将探讨地铁隧道盾构施工的变形控制技术，并分析其在工程实践中的应用和挑战。

一、变形控制的重要性地铁隧道盾构施工中，变形控制是保证隧道施工质量和安全的关键。

隧道施工过程中的变形如果无法控制，可能会导致隧道的结构受损，甚至引发地面塌陷等严重后果。

因此，变形控制技术的运用变得尤为重要。

通过合理的变形控制措施，能够有效地减少隧道结构的变形，确保工程质量和安全。

二、隧道盾构施工的变形控制技术1. 地质勘探技术地质勘探是隧道盾构施工前的重要步骤。

通过使用地质雷达、地球物理方法等现代技术，工程人员可以对地层结构进行详细的检测和分析。

通过了解地层情况，可以选择合适的盾构机和地质处理方法，从而减少后期隧道变形的可能性。

2. 预应力技术预应力技术是常用的变形控制手段之一。

施工时，通过在结构体内注入预应力材料，使得结构体在受力的同时产生压应变。

预应力技术能够有效地消除结构的内部应力，减少变形，并提高隧道的整体强度和稳定性。

3. 管片连接技术在隧道盾构施工中，管片连接是一个重要的环节。

合理的管片连接技术可保证隧道的整体连续性和稳定性。

传统的管片连接方式包括钢筋焊接和耐久性内密封嵌缝，但这些方法需要繁杂的施工工序，并且可能存在焊接质量不达标等问题。

近年来，新型的无缝胶带连接技术逐渐应用于地铁隧道盾构施工中，通过使用特殊的胶带材料，能够实现快速、可靠的管片连接，从而有效地控制隧道的变形。

三、隧道盾构施工变形控制技术的应用和挑战地铁隧道盾构施工中的变形控制技术在实践中取得了显著的成效。

各种先进的技术手段的应用，使得地铁隧道的建设效率得到了大幅提升。

同时，也面临着一些挑战。

首先，隧道盾构施工的复杂性使得变形控制技术的应用存在一定的难度。

上海地铁二号线盾构法隧道施工技术综述概况

上海地铁二号线盾构法隧道施工技术综述摘要：本文以上海地铁二号线工程为背景，介绍了盾构穿越地面密集建筑物及特殊地下管线等特殊技术措施，并针对隧道叠交工况提出了地面隆起变形计算公式,给出了隧道叠交穿越时地层移动的数学模型。

关键词：地铁盾构建筑物隧道叠交数学模型1 概述1。

1 工程概况上海地铁二号线工程圆隧道部分西起中山公园站,东止龙东路站,双线（上、下行）全长24。

122km ，共设12座车站。

全线横贯长宁、静安、黄浦及浦东新区，除浦东东方路以南大都为农田外，其余各段所处的市政环境为地面交通繁忙、建筑物密集及地下管线错综复杂。

尤其是浦西段区间隧道基本在素有“中华第一街”之称的南京路地下穿越，施工难度很大.地铁二号线的建成，将与地铁一号线及正在建设的明珠一号线构成上海地上及地下相结合的“申"字型高速有轨交通系统.（详见图1）图1 地铁二号线总平面图地铁二号线各区间隧道均采用盾构法施工，其中静安寺～石门一路区间段隧道采用上海隧道工程股份有限公司设计、制造的F6340mm 加泥式土压平衡盾构；陆家嘴～河南路区间段隧道采用中法联合制造的F6340mm 土压平衡盾构；其余各段均采用原地铁一号线使用过并经维修保养的法国FCB 公司制造的F6340mm 土压平衡盾构。

地铁区间隧道包括上行线和下行线各一条，隧道衬砌外径为F6200mm ,内径为F5500mm，衬砌为预制钢筋混凝土管片，每环宽度1000mm ，每环由封顶块（ F 、邻接块（L1及L2 、标准块（B1及B2 和落底块(D6块管片拼装而成。

除杨高路站～东方路站区间隧道外，两相邻管片的纵向、环向均采用M30螺栓连接，管片设计强度等级为C50，抗渗为S8，接缝防水采用水膨胀性橡胶和氯丁橡胶复合而成的弹性密封垫.1。

2 工程地质地铁二号线区间隧道，沿线主要穿越的地层有:‚2灰色砂质粉土层，易发生流砂；l 灰色淤泥质粉质粘土层,饱和、流塑,属高压缩性土;m 灰色淤泥质粘土层,饱和、流塑~软塑、夹少量薄层粉砂,属高压缩性土；n1－1灰色粘土层，很湿、软塑～可塑、受扰动后沉降大，属高偏中压缩性土；n1－2灰色粉质粘土层，很湿、软塑、受扰动后沉降大、局部夹薄层粉砂，属中压缩性土。

轨交隧道结构变形与渗漏治理新技术

ＮｅｗＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒＳｔｒｕｃｔｕｒｅＤｅｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄＬｅａｋａｇｅ
ＴｒｅａｔｍｅｎｔｏｆＲａｉｌｗａｙＴｕｎｎｅｌｓ
ＬｉＱｉｎｆｅｎｇ
侧纵缝张开，两腰渗漏水；错缝管片表现为顶部贯穿
Байду номын сангаас
裂缝，两腰渗漏水，或是衬砌环纵缝张开、分离。
２）不均匀沉降：引起环向高差、衬砌剥落，以及轨道道床破损或轨道变形。１隧道管片修复及治理技术
腐蚀等外力作用而产生病害，其主要表现为：
术（微扰动）和隧道内钢圈支撑加固技术。这两项技术施工过程都在隧道内，可于非运营时间进行，对地面环境没有影
响，并且加固和堵漏效果良好。
关键词：轨交隧道；结构变形；渗漏治理；微扰动注浆；钢圈支撑加固
文章编号：１００７ — ４９７Ｘ（２０１４）一０６ — ００３７ — ０４中图分类号：Ｕ４５５；ＴＵ７６１．１１文献标识码：Ａ
（ＳｈａｎｇｈａｉＴｕｎｎｅｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏ．，Ｌｔｄ．，ＳｈｉｅｌｄＢｒａｎｃｈ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００６２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｒｅｐａｉｒａｎｄｔｒｅａｔｍｅｎｔｆｏｒｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌｔｕｎｎｅｌｓｏｆＳｈａｎｇｈａｉＲａｉｌｗａｙＴｒａｎｓｉｔａｔｆｅｒｄａｍａｇｅｄ，ｔａｋｅｓｐｅｃｉａｌｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｉｎｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌｔｕｎｎｅｌｓｉｎｔｏｆｕｌｌｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎ．Ａｎｄｔｈｅｔｅｃｈｉｑｕｅｓｏｆｍｉｎｉｍａｌｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅｇｒｏｕｔｉｎｇｏｕｔｏｆｔｕｎｎｅｌｏｒｆｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔａｎｄｓｔａｂｉｌｉｚａｔｉｏｎａｎｄｓｔｅｅｌｓｕｐｐｏ￣ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔｉｎｓｉｄｅｔｕｎｎｅｌａｒｅａｐｐｌｉｅｄ．Ｔｈｅｔｗｏｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｃａｎｂｅａｐｐｌｉｅｄｉｎｔｈｅｔｕｎｎｅｌｉｎｎｏｎｏｐｅｒａｔｉｎｇｔｉｍｅａｎｄｈａｖｅｎｏｉｍｐａｃｔｏｎｔｈｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ａｎｄｔｈｅｙｈａｖｅｅｘｃｅｌｌｅｎｔｅｆｆｅｃｔｉｎｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔａｎｄｌｅａｋｓｔｏｐｐｉｎｇ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｒａｉｌｗａｙｔｕｎｎｅｌ；ｓｔｕｃｒｔｕｒｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ；ｌｅａｋａｇｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ；ｍｉｎｉｍａｌｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅｇｒｏｕｔｉｎｇ；ｓｔｅｅｌｓｕｐｐｏｌｆ

盾构隧道工程事故案例分析1

盾构隧道⼯程事故案例分析1盾构法隧道⼯程事故案例分析及风险控制上海市⼟⽊⼯程学会傅德明盾构法隧道已经发展到⼗分先进和安全的技术,但是由于地质⽔⽂条件的复杂性,或由于施⼯操作的错误,还存在许多风险,近年来,我国的盾构隧道⼯程也出现⼀些⼯程故事,因此, 隧道⼯程的安全和风险控制⼗分重要.1、盾构法隧道⼯程事故分析和风险控制1.1 南京地铁盾构进洞事故事故描述：1.⼯程概况南京某区间隧道为单圆盾构施⼯，采⽤1台⼟压平衡式盾构从区间右线始发，到站后吊出转运⾄始发站，从该站左线⼆次始发，到站后吊出、解体，完成区间盾构施⼯。

该区间属长江低漫滩地貌，地势较为平坦，场地地层呈⼆元结构，上部主要以淤泥质粉质粘⼟为主，下部以粉⼟和粉细砂为主，赋存于粘性⼟中的地下⽔类型为空隙潜⽔，赋存于砂性⼟中的地下⽔具⼀定的承压性，深部承压含⽔层中的地下⽔与长江及外秦淮河有⼀定的⽔⼒联系。

到达端盾构穿越地层主要为中密、局部稍密粉⼟，上部局部为流塑状淤泥质粉质粘⼟，端头井6m采⽤⾼压旋喷桩配合三轴搅拌桩加固⼟体。

2. 事故经过在盾构进洞即将到站时，盾构⼑盘顶上地连墙外侧，⼈⼯开始破除钢筋，操作⼈员转动⼑盘，⽅便割除钢筋，下部保护层破碎，⼑盘下部突然出现较⼤的漏⽔漏砂点，并且迅速发展、扩⼤，瞬时涌⽔涌砂量约为260m3/h，⼗分钟后盾尾急剧沉降，隧道内局部管⽚⾓部及螺栓部位产⽣裂缝，洞内作业⼈员迅速调集⽅⽊及⽊楔，对车架与管⽚紧邻部位进⾏加固，控制管⽚进⼀步变形。

仅不到⼀⼩时，到达段地表产⽣陷坑，随之继续沉陷。

所幸⽆⼈员伤亡，抢险⼩组决定采取封堵洞门⽅案。

3．处理措施抢险⼩组利⽤应急抽⽔泵排除积⽔，同时确定采取封闭两端洞门的⽅案，在该车站端头外层钢筋侧放置⽵胶板，采⽤编织袋装砂⼟及袋装⽔泥封堵，迅速调集吊车及注浆设备进场，采⽤钢板封堵洞门；始发站洞内积极抢险，利⽤⽅⽊对车架与管⽚进⾏⽀顶，在⽆法控制抢险的情况下安全撤出作业⼈员，在洞内进⾏袋装⽔泥挡墙施⼯，共⽤⽔泥90t，码砌过程中有局部渗⽔，为确保挡墙稳固，决定在始发站洞⼝堵封，之后开始拆除洞⼝钢轨。

地铁隧道盾构法施工变形及控制措施分析

地铁隧道盾构法施工变形及控制措施分析摘要：随着城市化建设的推进，各大城市都开始建设地下铁，以解决城市公共交通拥堵的问题。

地铁隧道盾构法是地铁建设施工中的常用方法之一，其适应性强、速度快、施工质量高，在地铁建设施工中备受青睐。

但是在地铁隧道盾构法的施工过程中，不可避免的会对周围的建筑、土层带来影响，引起土体的扰动，造成不同程度变形与沉降。

因此在施工中要了解岩体变形的机理，对土地的变形情况加以控制，方式土地塌陷的情况发生。

关键词：地铁隧道盾构法；施工变形；控制措施城市人口的增加造成了交通压力的增大，地铁的修建是缓解城市交通压力的有效措施，地铁的建设需要在低下进行施工，对于地面的结构造成了一定的影响。

地铁隧道盾构法是地铁建设施工中的常见方法，如何控制该方法在施工对地面结构带来的影响，是施工单位需要关注的问题。

本文介绍了地铁隧道盾构法以及其造成地面机构变形的机理，并提出了相应的控制措施。

一、隧道盾构法概述隧道盾构法是指利用钢制构件按照相关图纸设计对土体进行向前挖掘，钢制构件用来支撑土体，保障施工人员的人身安全，然后利用盾构机在地下进行隧道挖掘和管片的安装，修建出一条隧道。

隧道盾构法要求在施工时尽量减少对地质的影响，避免穿过的周边地面受到影响，同时避免破坏其他的地下设施，盾构通过坚硬的外壳和管片刚度来维持四周岩体的稳定，从而进行隧道的挖掘。

当前施工中最常用的是土压平衡和泥水加压盾构，这两种机型可以在挖掘的同时保持土体结构的稳定，对于比较复杂的地形结构也能够进行挖掘。

隧道盾构法挖掘速度比较快、受天气因素干扰比较小、科技化程度比较高，因此被广泛使用，其主要优点还有以下几方面：第一，对城市交通的影响比较小，施工过程中不会影响到路面的设施，不需要居民搬迁以及道路封锁。

第二，盾构是特质的，在不同的项目施工中使用的盾构也是不相同的，因此施工十分便利。

第三，对施工技术的要求比较高，因为是隧道施工，因此不能出现任何偏差，否则会对项目工程造成影响。

盾构隧道纵向变形性态研究分析

文章编号：1001-831X（2002）03-0244-08盾构隧道纵向变形性态研究分析!黄宏伟，臧小龙（同济大学地下建筑与工程系，上海200092）摘要：随着城市地铁和市政工程建设的发展，由于软土隧道发生过量的不均匀纵向变形对隧道内力、变形及正常运营的影响日渐突出。

本文以盾构法隧道为基础，结合工程实例，对软土盾构隧道纵向变形和结构性态进行讨论，介绍了盾构隧道纵向变形的影响因素，重点分析了土性不均匀与荷载变化两大主要因素对隧道纵向变形的影响，最后给出了具有一定指导意义的结论。

关键词：盾构隧道；纵向变形；土性中图分类号：U451文献标识码：A!前言随着我国现代化建设的发展，城市化程度迅速提高，城市人口、环境日渐成为主要问题。

以地铁为主要干线的快速轨道运输系统（RTS），因其快速、准时、安全、运载能力大、对环境影响小的特点而成为世界许多大中城市发展公共交通的必然选择。

近几年来，我国许多大城市竞相发展各自的轨道运输系统。

北京、上海、广州等城市已有多条线路投入营运，南京、深圳、青岛等城市的地铁也正在建设中。

例如上海已建成一号线、二号线、明珠一期三条轨道交通线，并计划加速建成总长八百余公里的快速轨道运输系统，今后一段时期内，每年修建轨道交通达四十余公里。

我国沿海城市地铁线路通常需要穿越闹市区且地质情况大多为软弱土层，因此盾构法隧道已成为城市环境下地铁隧道的主要施工方法。

不仅如此，在各种越江公路隧道、城市污水处理系统等市政工程建设中，盾构法隧道的应用也非常广泛。

当前，国内外对盾构法隧道结构及修建盾构法隧道所引起的环境问题（主要是地层沉降引起的问题）的研究非常多，但基本上都集中在隧道横向衬砌环结构、隧道横断面沉降槽、地表纵向沉降曲线以及隧道对相邻构筑物的影响等方面。

而对于隧道结构纵向变形及纵向变形对隧道结构的影响等方面的研究却相对偏少。

近年随着地铁和市政工程建设的发展，由于隧道的纵向变形产生的问题逐渐突出，其对隧道结构、接头防水、隧道正常运营产生的影响已不能被忽视。

上海软土地铁隧道变形影响因素及变形特征分析

上海软土地铁隧道变形影响因素及变形特征分析王如路(上海地铁运营有限公司)摘要: 盾构法隧道是上海软土地铁隧道的主要型式,隧道过大的纵向和横向变形是危及结构安全的重要病害之一。

根据上海地铁隧道结构长期监测数据和监护实践,对其结构变形产生的原因、变形过程及变形特征进行了分析,所得到的结论有助于指导地铁隧道日常维护和变形控制。

关键词: 地铁隧道; 纵向沉降; 变形; 渗漏水; 破坏上海地铁建设经过近30年的持续探索、试验研究和实践,在设计和施工方面取得了大量的技术成果和实际经验,形成了一整套适合上海地质条件和施工环境特点的地铁建设工程设计和施工方法。

目前,随着上海轨道交通网络化运营的初步实现,工作日客流维持在320 万人次以上, 最大日客流超过382. 8万人次,客流量占公交比重超过20 % 。

面对如此庞大的轨道交通网络和客流状况,地铁隧道结构安全愈显重要。

隧道变形的稳定可控是地铁安全运营的重要保障之一,其纵向变形及防水研究越来越受到工程设计、施工和运营单位的重视。

道发生渗漏水的最直接因素。

单圆通缝隧道管片厚度350 mm ,管片混凝土强度为C55 ,抗渗等级为1 M Pa。

一般隧道衬砌环由6 块管片拼装而成,即由一块小封顶块F、两块邻接块L、两块标准块B 和一块大拱底块组成(见图1 )。

( 1 )大拱底块布臵了两条对称的三角肋, 在隧道施工期间可搁臵运输用的轨枕,提供运输通道;在整体道床浇筑后,有利于加强道床和隧道间的整体联系,增加隧道底部刚度,提高道床与衬砌间的环向抗剪力;在运营期间,可控制道床与隧道脱开后发生的相对移动。

( 2 )在靠近隧道外弧面设弹性密封垫槽, 内弧面设嵌缝槽。

( 3 )在管片环面中部设了较大的凹凸榫, 既利于施工装配、定位和拼装密贴,又可以提高施工过程中承受千斤顶顶力的能力,有效防止环面压损,同时也可提高隧道环向接头部位的抗剪能力,有利于协调隧道纵向差异沉降。

1 地铁盾构隧道特点在上海轨道交通建设中,其区间隧道大多采用盾构法施工,在盾构隧道拼装型式中又以通缝拼装居多数。

盾构隧道施工时周围土体的变形分析

盾构隧道施工时周围土体的变形分析摘要：在上海等软土地区，虽然多条地铁线路成功的下穿越已建运营隧道，但新建隧道下穿越已运营隧道时周围土体的变形特性及运营隧道的变形性状仍需总结。

本文基于某新建隧道盾构推进工程实例，分析了隧道施工中周围土体变形特点，可为同类工程提供经验。

关键词：土体变形特性；隧道施工Abstract: in Shanghai and other soft soil area, although several subway lines of successful cross already built tunnel operation, but under the new tunnel through already operation when the soil around the tunnel deformation characteristics and operation of tunnel deformation character still need to be concluded. This paper based on a new tunnel shield thrusting engineering examples, this paper analyzes the surrounding soils in tunnel construction deformation characteristics, to provide experience for the similar engineering.Keywords: soil deformation characteristics; Tunnel construction0 引言在大规模的城市地下轨道交通建设中，新建隧道不可避免的下穿越已运营地铁隧道，在上海等软土地区已进行了很多相关方面的研究[1-4]，尽管上海地区已有多条地铁线路、公路隧道成功下穿越运营隧道，但下穿越中新建隧道周围土体变形特性仍需理论分析及经验总结[5]。

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浅论上海地铁盾构法施工的隧道后期变形
摘要文章以上海市轨道交通M8线淮海路站～复兴路站区间隧道的施工为例，对引起隧道施工后期变形的多种因素进行分析，并阐述了防治措施。

关键词盾构法隧道后期变形影响因素防治措施
1 概述
在上海地铁隧道施工过程中，经常发现已拼装成环的隧道在刚离开盾尾或脱离盾尾3～4环后，就发生环面不平整现象，即D块管片滞后于B1、B2块管片，B1、B2块管片滞后于L1、L2块管片，从而产生管片角部碎裂，影响隧道的施工质量。

通过对环缝错位现象的分析，认为这种现象是由于成环管片在出盾尾后发生了隧道的后期变形（上浮或沉降）而导致的。

以上海轨道交通M8线复兴路站～淮海路站区间隧道施工的有关数据为依据，阐述影响隧道后期变形的各种因素，并介绍相应的防治措施。

2 工程概况
上海轨道交通M8线复兴路站～淮海路站区间隧道起始于复兴路站北端头井，止于淮海路站南端头井，推进里程为SK20+236.595～SK19+409.846，全长826.749 m,在SK19+785.640处设有1条联络通道。

土压平衡盾构机由复兴路站北端头井下井，出洞后上行线沿西藏南路往北推进，途径自忠路、方浜路、浏河路、会稽路、寿宁路、桃源路、淮海路，穿越众多管线后到淮海路站南端头井。

盾构机在淮海路站端头井内调头后，下行线沿西藏南路往南推进到复兴路站北端头井（见图1）。

图1 区间隧道示意图
3 工程地质
工程地质是影响隧道后期变形的主要因素之一。

本工程隧道穿越的土层为④淤泥质粘土层、⑤1粉质粘土层，各土层性能指标及特征见表1。

4 影响隧道后期变形的主要原因及分析
4.1 设计轴线
复兴路站～淮海路站区间隧道最大坡度为-11.675‰，隧道顶覆土厚9.0～16.3 m。

上、下行线隧道推
进竖向轴线坡度见表2。

设计轴线为下坡的隧道段，后期发生隧道上浮的现象比较普遍，在坡度发生变化的竖曲线段，隧道上浮特别严重。

如图2是设计坡度为-11.607‰的1段上行线（375～530环）隧道后期上浮曲线，其后期上浮量大部分均超过30 mm，仅有1处为15 mm，最大值达到82 mm。

设计轴线为上坡的隧道段，后期发生隧道上浮的现象较少，若盾构推进的轴线与设计轴线不相吻合，则隧道还可能产生下沉。

如图3是设计坡度为11.670‰的1段下行线（260～296环）隧道后期上浮曲线，其后期变形量明显较小，大部分区域均发生了后期沉降，局部发生后期上浮，但最大上浮量仅为25 mm。

4.2 实际坡度
除了隧道的设计坡度对后期沉降有影响外，盾构掘进过程中实际坡度对后期沉降也有一定的影响。

图4是上行线230～535环隧道（设计坡度为-11.607‰的下坡）的后期变形情况，图5为上行线230～535环隧道的实际坡度。

通过图4、图5的曲线对比得出：在工程地质、轴线均相同的情况下，隧道后期变形曲线与实际坡度曲线的变化趋势有众多类似的地方。

可以认为：在盾构推进的过程中，隧道的后期变形与实际坡度有关，隧道坡度发生变化，相应的隧道后期变形也会发生类似变化，即坡度减小时，隧道上浮量相应减小；反之，当施工中实际坡度增大时，隧道上浮量容易增大。

4.3 注浆
盾构在掘进的过程中采用同步注浆的工艺，由于同步注浆的浆液在注入隧道外壁与土层间的空隙中不能马上固结，在推进过程中，浆液顺隧道的圆弧流至隧道的底部，大量浆液淤积于隧道底部，对隧道产生了一定的浮力，导致隧道容易上浮。

4.4 超前量
在盾构推进过程中，往往存在一定的超前量，当超前量不正确时，则管片环面与千斤顶的顶力方向不垂直，使盾构推力产生了分力，导致管片出盾尾后发生偏移。

通过对隧道后期的复测数据分析，隧道后期发生的偏移与当时的超前量有关，即下超过大，易导致隧道后期上浮；上超过大，易导致隧道后期沉降。

4.5 土质
对于相同坡度的隧道，由于土质的不同，隧道后期产生的沉降和上浮也不同。

从已经施工的几条隧道来看，盾构在淤泥质粘土或粘土层中掘进，隧道的后期变形量相对较大；而在粉砂土或砂土层中掘进，隧道的后期变形量相对较小。

5 防治措施
5.1 抗浮
⑴复紧管片间的连接螺栓，减小管片与螺栓间的自由活动空间；
⑵提高同步注浆浆液的稠度（控制在9.5左右），可使地面沉降相对稳定，对隧道上浮也有一定的制约；
⑶在推进中，盾构的坡度略小于隧道的坡度，可减小千斤顶后座力中的向上分力；
⑷根据测量到的隧道上浮情况，在推进过程中，有针对性地将管片的高程控制在-20～-30 cm左右（虽不能减小隧道上浮量，但可以有效地保证隧道轴线，减少超标）；
⑸采用二次壁后注浆工艺（从盾尾后5环的L1、L2管片注浆孔注入，每3环注1次，每孔注浆量为
1.5m3），对隧道后期上浮有一定的制约（但不能控制刚出盾尾的那环管片的上浮，而且会引起地面明显隆起）。

5.2 防十字缝错位
在做楔子时，适当地给管片一定的提前量，以弥补隧道上浮后管片间十字缝的滞后量（但容易造成管片拼装时因环面不平而引起的碎裂）。

5.3 防管片碎裂
⑴控制好环面的平整度；
⑵D块管片的楔子做成外翻型，拼装时尽量落底，增加L1、L2管片的开口度，使得F块管片能够顺利地插入；
⑶在L1、L2与F块管片的相邻面粘贴软木，改善受力情况。

6 小结
在盾构施工中，引发隧道后期变形的因素较多，如隧道设计轴线、工程地质、隧道实际掘进坡度、注浆部位、浆液质量和管片超前量等，为了减少隧道后期变形现象的发生，必须根据施工中的实际情况加以分析，针对性地采取正确的措施。

文章中对隧道后期变形的主要原因及分析，仅是根据几条隧道的施工而总结的，难免存在局限性和片面性，愿与同行商榷。

文章来源：隧道网。