城市地铁盾构隧道地表沉降研究

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城市地铁盾构施工地表沉降研究

城市地铁盾构施工地表沉降研究

起 的地表 下 沉 , 实 际施工 中的漏水会 引起 少量 的地 表
沉降。② 在盾构法隧道 的有 限元分析 中, 正确选定 盾尾注浆参数尤其是注浆材料 的弹性模量是非常重 要 的 。由于 多种 因素 的影 响 , 目前对 盾尾 注浆 材料 的
参 数取值 还是 采用 经验 的 、 近似的, 难 以准确 , 这必 然 影 响到地 表沉 降 的计算精 度 。 通 过 研究 表 明 : 城 市地 铁盾 构 机 施工 情 况 复 杂 、
和后 续沉 降 , 如图 2 所示 。
第1 阶段
要 的沉 降 , 严重 时还 会 造 成 路 面塌 陷 , 甚 至 威胁施 工 和居 民安 全 。因此 , 十分 有必要 对地 铁盾 构法 施工下 的地 表沉 降进行 检测 和研 究 , 以便 提高工 程施 工 的安

1 第 5 阶 段
1 0 . 7 8 %。模拟计算得到的最终沉降为 1 0 . 3 1 3 m m, 实测的最终沉降为 1 0 . 2 m m, 两者基本一样。




6 8 l O
困难 , 需要对其进行实际监控 , 从而使土体 和地表的
沉 降和变 形控 制在 允 许 的范 围 内 。复合 地 层 盾 构 施 工 安全 、 快捷 、 高效 的优势 可得 以充 分体 现 , 完 全可 以
所示 。
随着 我 国 的城 市 化进 程 , 城 市规 模 急 剧增 大 , 人
口迅速膨胀, 多数城市 出现了不同程度的交通用地紧
张局 面 。为 了有 效地 缓解 城市交 通拥 堵 的压力 , 于是 出现 了城市 地铁 的概 念 。伴 随着 城 市 地 下 空 间 的利
用和开发 , 越来越多的城市正在修建地下铁道 。在隧

地铁隧道盾构法施工引起地表沉降分析论文

地铁隧道盾构法施工引起地表沉降分析论文

地铁隧道盾构法施工引起的地表沉降分析摘要:随着我国地铁建设的不断发展,在地下工程施工中人们越来越重视盾构掘进法开挖隧道引起的地表沉降对地面建筑物的影响,而这个问题的关键是要对地表沉降进行预估。

本文论述了peck横向沉降槽经验公式,并与相关工程相结合深入探讨了盾构掘进法施工隧道对地表沉降影响,并提出相关建议。

关键词:盾构法施工、地表沉降、分析中图分类号:tf351文献标识码: a 文章编号:一、前言现阶段,盾构法施工已成为国内城市地铁隧道施工中一种重要的施工方法。

和其他施工方法一样,由盾构法施工导致的地表沉降及对周围环境产的影响是盾构法施工的一个重要问题。

目前国内外专家学者对隧道施工引起地表沉降的预测方法主要有:经验公式法、模型试验法、数值分析法、理论预测法等。

在实际工程中主要是以建立在实测数据基础上的经验公式法为主,但是这种方法大都局限于预测地表面处的位移,在指导施工中具有很大的局限性。

而数值模拟法能动态反应盾构推进过程中土层中各点变形随时间的变化情况,而且可以对影响地表的许多因素进行直观的分析。

二、peck横向沉降槽经验公式沉降计算中最经典、常用的公式是peck公式。

peck认为,不排水情况下隧道开挖所形成的地表沉降槽的体积应等于地层损失的体积;地层损失在整个隧道长度上均匀分布,隧道施工产生的地表沉降横向分布近似为一正态分布曲线(如下图1)。

横向地表沉降的预估公式以及最大沉降量的计算公式为:式中:s(x)为距隧道中心轴线为x处的地面沉降,m; i 为地表沉降槽宽度,即曲率反弯点与中心的距离,m;smax为隧道轴线上方地表最大沉降量,m;vl为盾构隧道单位长度的地层损失量,m3/ m。

图 1地表横向沉降分布曲线反弯点i处的沉降量s≈0.61smax,最大曲率半径点的沉降量s ≈0.22smax。

沉陷槽断面积a≈。

想要预测地面沉降量,必须先估计出地层损失量。

在工程实践中,地层损失量与盾构种类、操作方法、地层条件、地面环境、施工管理等因素有关,一般难以正确估计。

地铁隧道盾构法施工中的地面沉降问题

地铁隧道盾构法施工中的地面沉降问题

地铁隧道盾构法施工中的地面沉降问题发布时间:2022-05-23T01:19:34.984Z 来源:《城镇建设》2022年2月第3期作者:詹纯[导读] 随着社会的发展进步,人们的出行方式越来越快捷,越来越高效的出行方式也逐渐普及开来,地铁出行目前已成为各大城市中的热门出行方式詹纯广州轨道交通建设监理有限公司广东广州 510000摘要:随着社会的发展进步,人们的出行方式越来越快捷,越来越高效的出行方式也逐渐普及开来,地铁出行目前已成为各大城市中的热门出行方式。

经济的发展也推动了交通的发展,近年来国内各大城市中心的地铁工程不断增加,因为埋在地下的各种线路以及地面的建筑较多,为防止在隧道的开挖中影响到地层定,隧道施工一般选用较稳妥的盾构法进行作业,但此种方法仍不完善,还有如地面沉降问题等缺陷问题存在。

关键词:地铁隧道;盾构法施工;地面沉降1、地面沉降影响因素分析1.1 盾构深埋因素的影响对于现阶段的地面沉降来说,盾构深埋的影响较大,尤其是在软土隧道开挖过程中,一般其盾构的埋深大约在6m~10m,以保证其施工的合理性。

在该环节中灵活应用现阶段的系数开展计算,其沉降量的计算为 0.976。

一般盾构半径参数为3.2m,地层出现的损失通常为2%,穿越黏土层,其盾构的埋深与宽度系数存在密切的关联性,并受其深度因素影响而增大。

1.2 地层损伤率的影响地层损失分析中发现,现阶段在施工过程中地层损失率与地面沉降存在一定的关系,在计算过程中部分学者提出现有的估算法与实际的地层损失率较大的地铁隧道盾构法施工计算存在不合理之处,其主要的原因在于宽度系数的变化。

例如,将其与实际工程相结合,地层损失率在 5% 以内,并取整数,将盾构埋深10m,现阶段的盾构半径与穿越土层的数值不发生改变,经过计算发现,现阶段的地层损失率的宽度系数发生明显的变化,沉降量逐渐增大。

1.3 盾构穿越土层性质因素影响受地下土层自身的因素影响,其出现明显的分类,由于其土层性质因素影响,造成其地铁隧道盾构法施工中盾构引起的地面沉降存在明显的不同。

地铁隧道盾构施工的沉降监测

地铁隧道盾构施工的沉降监测

地铁隧道盾构施工的沉降监测摘要:盾构法施工具有安全、高效、易操作等显著优势,目前在地铁隧道施工中得到了广泛的应用,但此施工方法在断面尺寸多变的区段适应力不足,易造成地层损失,甚至引发地表塌陷、管线断裂等严重问题。

文中以盾构法施工为切入点,对盾构在隧道运行过程中引起地层沉降的原因进行解剖,针对该问题提出控制优化措施,为处理地面沉降问题提供参考。

关键词:盾构法施工;地层沉降;控制措施引言近几年,我国经济的质量和总量都保持快速增长,带动了城市化的快速发展,城市常住人口持续增多,最终导致交通拥挤问题日益加重。

地铁以其运行时间长、安全性高、速度快、运输量大等特点,成为缓解人口密度较高的城市地面交通压力的关键方法。

尤其在最近几年,国内地铁建设进入快速发展期,对于大中规模城市而言,地铁成为了关键交通方式。

据相关部门统计,截至2020 年,国内地铁建成及投运的城市有45个,运营长度有6303km,同比增长21.66%。

从城规交通系统制式结构上看,地铁以79% 的比重位居首位。

可见,地铁建设因其独特优势,促进市民出行自由的同时,也在社会的进步、环境保护方面和突显城市的综合实力上都具有一定意义,因此地铁在各大城市中取得了广泛的应用和推广,成为城市发展中不可或缺的交通方式。

对于城市地下工程的修建而言,通常有盾构法、矿山法、新奥法和明挖法,不同施工方法的适用条件和优劣势也会有所不同。

盾构法施工由于其自动化程度高,人工作业成本较低,掘进速度也较其他几种方法快,不受季节和天气的影响,施工过程噪音低,对地面建筑物影响程度小等优点,从而成为地铁隧道建设中使用频率最高的一种施工方法。

如今盾构法隧道施工技术更为完备、成熟,正朝着工程的大型断面、特殊断面、超大深度、超长距离方向快速发展,也向着操作智能化、自动化,掘进过程高效化的方向发展。

因城市地铁主要是为了方便人们出行,因此地铁建设多数位于交通要道和人员密集区域,周围环境复杂,容易影响到地下管线和地表建筑物。

地铁盾构施工地表沉降及其控制措施

地铁盾构施工地表沉降及其控制措施

地铁盾构施工地表沉降及其控制措施随着城市建设规模的增加,地铁施工也越来越多。

因为地下施工导致的地面沉降等问题随之增多,给城市环境、交通和人民生活带来负面影响。

文章围绕地铁盾构施工中地表沉降问题进行讨论,阐述了发生沉降的主要运营和不同阶段地表沉降的特点,其次对地表沉降影响因素进行了分析,最后对如何实施有效防范措施,加强地铁盾构施工地表沉降控制提出自己的看法和建议。

标签:地铁;盾构施工;地表沉降;注浆;土压力引言地下铁路是现代城市交通体系重要的组成部分,在城市建设、经济发展和提高人民生活水平方面发挥了重要作用。

由于地铁主要设施位于地面以下,使得地下施工成为地铁建设工程的主体。

在地铁地下施工过程中,地面沉降、塌陷和开裂等问题时有发生,不仅造成城市环境破坏,也给地铁工程自身带来巨大安全隐患。

在地铁工程中,盾构结构施工往往会引发地表沉降现象,针对地铁盾构施工地表沉降问题进行深入研究,制定安全防范措施,对应数量和规模不断呈现上升趋势的地铁工程来说无疑是十分重要的。

1 地铁盾构施工过程中地表沉降原因分析大量实际统计数据表明,地铁盾构工程中引发地面沉降的原因包括施工造成的地层损失、地铁盾构隧道附近地层因为遭受扰动和剪切破坏而导致的重塑土再固结等。

在众多地面沉降现象中,施工地域地层受盾构推进造成的挤压、超挖以及盾构尾部压浆的影响而发生扰动,从而导致地铁隧道附近的地层形成正、负超孔隙水压力,最终导致的地层沉降称之为固结沉降。

根据形成机理不同,固结沉降包括主固结沉降和次固结沉降两种沉降方式。

受超空隙水压力消失影响导致的土层压紧密实形成的沉降是主固结沉降。

因土层骨架结构发生蠕动使土层在剪切力作用下发生变形导致的沉降是次固结沉降。

2 不同施工阶段地表沉降特点概述随着地铁盾构施工的不断推进,因其引发的地表和土体沉降也在不断发生着变化,根据施工进展,与其对应的地表沉降也随之分为五个发展阶段,即初始沉降、开挖面前方变形、盾构通过时、盾尾空隙沉降、后续沉降。

211256368_地铁盾构隧道地表沉降控制指标研究

211256368_地铁盾构隧道地表沉降控制指标研究

———————————————————————作者简介:屠传豹(1988-),男,安徽六安人,工程师,硕士研究生,研究方向为工民建。

0引言盾构隧道变形控制一般主要包括隧道轴线、直径变化,隧道沉降、隧道结构应力、地表沉降等的安全评判方法与控制指标(累计值评判、速率评判、趋势评判等)等等。

在软土地区,地表沉降值是盾构掘进过程中施工质量和环境影响程度的直接反映。

它是由土质情况、盾构土仓压力、盾尾同步注浆、盾构姿态等多种综合因素共同作用的结果。

盾构推进诱发的地面沉降会对既有地下管线、周边重要建筑物等产生不利影响。

因此,盾构隧道施工的环境安全评价主要以施工引起的地表沉降为参考,其中重点考虑盾构隧道施工引起的地表沉降控制指标的研究。

1盾构施工引发地表沉降的机理分析盾构法施工技术已经逐渐成熟,但由于施工不可避免地会引起地层扰动,这会导致隧道周围地层变形,从而引起地表沉降。

在软土地区,盾构法施工所引起的地层损失和隧道周围土层受扰动或受剪切破坏后的重塑土再固结,是导致工程性地面沉降的根本原因。

如图1所示描述了地表某一点随盾构位置的变化的位移变化曲线。

盾构在推进过程中,盾构离地表某一点一定距离时,由于对于开挖面附加推力和盾构推进方向的影响,前方通常会出现少量的地表隆起,随后又开始发生沉降,量值一般都较小。

当盾构距离该点距离变小,受盾构的方向改变引起的超挖和盾壳与土体的摩擦作用影响,该点出现一定的沉降,一直到盾尾到达该点时。

最后,盾尾脱开衬砌,该点由于物理间隙的存在继续发生一定的沉降,工后形成施工期土体在不排水情况下的地表沉降总量[1-3]。

经过盾构施工的扰动后,隧道周围的土体形成了超空隙水压力(正值或负值)区域。

随着盾构的推进,土体表面的应力得以释放,导致超孔隙水压力下降,并引起孔隙水的排出,从而导致地层移动和地面沉降。

此外,盾构施工中的挤压作用和压浆作用等因素也会导致周围地层形成正值的超孔隙水压力区域。

这些超孔隙水压力在一段时间后会消散复原,而地层排水固结变形则会引起地面沉降。

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

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。

地铁沉降

地铁沉降

一.地铁沉降研究方法1.Peck公式法主要是根据地表隧道开挖后地表沉降槽的形状,采用一定的曲线形式表示,再根据地表沉降实测结果或己有的资料,确定曲线的具体特征参数,1969年,在当时大量隧道开挖施工引起的地表沉降实测资料的基础上,PeCk系统地提出了地层损失的概念和估算隧道开挖地表下沉的实用方法, 假定地层损失在整个隧道长度上均匀分布,隧道施工所产生的地表沉降横向分布近似为正态分布,并借鉴采矿学中由矿产开采引起地面沉降位移的一种估算方法,提出如下预计横向沉降的公式.式中,S(x)为距离隧道中心轴线为x处地表沉降值;i为地表沉降槽宽度系数,自隧道中心至沉降曲线反弯点的距离,沉降槽大体宽度的一半可以取为2.5。

隧道中心线处地表最大沉降量式中,代为施工引起的隧道单位长度地层损失,所谓地层损失,是指隧道施工中实际开挖的土体的体积与竣工隧道体积之差,竣工隧道体积还包括隧道周边包裹的压入浆体体积.2.有限单元法(FEM)预计隧道施工引起的地表沉降时,将沉降视为力学过程,不仅能够计算出地表的移动及变形,而且可以得到地层内部的应力、变形状况。

根据隧道施工的地层条件及隧道施工的实际情况,可以将地层假定为弹性、弹塑性或者粘弹塑性等不同类型的介质。

弹性有限元方法一般适用于地层和施工条件较好的情况。

二.隧道施工所引起地表沉降主要为:1)由于隧道开挖施工所引起的地表沉降主要包括开挖卸载时开挖面土体向隧道内移动所引起的地表沉降支护结构背后的空隙闭合所引起的地表沉降,隧道支护结构变形所引起的地表沉降以及隧道结构因整体下沉所引起的地表沉降,可称之为开挖地表沉降.2)固结地表沉降在含水地层中进行隧道施工时,当上颗粒骨架之间的水分逐渐排出时,引起土体内部孔隙水压力的变化,使地层发生排水固结引起地表沉降,并把这种地层因孔隙水压力变化和渗透力作用而产生的地面沉降,称之为固结地表沉降,这是由于含水层内地下水位下降,土层内液压降低使粒间应力即有效应力增加的结果.3)次固结沉降隧道开挖岩土体受扰动后,土体骨架还会发生持续很长时间的压缩变形,在土体蠕变过程中产生的地表沉降为次固结沉降,在空隙比和灵敏度较大的软塑和流塑性粘土中,次固结沉降往往要持续几年以上,对典型地层的长期观测资料分析可知,它所占总沉降量的比例可高达35%以上。

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城市地铁盾构隧道地表沉降研究
[摘要]城市地铁盾构隧道近接施工会引起复杂的地层效应,盾构隧道近接施工时,中间土体的变化规律是地层效应的研究重点,对于地面沉降的控制具有重要意义。

结合广州城市轨道交通5号线动物园站~杨箕站盾构隧道工程,本文基于有限元分析,对城市地铁盾构隧道近接施工常见的水平平行、斜45°平行和上下重叠三种形态进行了数值计算,分析了不同形态下的土层位移与地表沉降。

经实践检验,所得结果对于工程的顺利开展具有指导意义,也可为同类工程所借鉴。

【关键词】盾构隧道;近接施工;数值模拟;相互影响
1、前言
盾构隧道的近接施工,由于涉及到施工时效问题,不仅仅要探讨相邻结构物间的静力作用,更应关注随着施工的开展而出现土体场应力平衡问题。

对此国内目前尚没有明确的独立学科归属,一般将其归于地下工程施工力学的研究范畴[1]。

盾构隧道的施工,多在软弱土层中开展。

盾构机的掘进与开挖会对土体产生干扰,破坏土体的天然平衡状态。

考虑到土体为非连续介质的特性,采用连续的力学观点难以精确计算土体的受力与位移[2]。

随着数值计算技术的发展,数值计算被普遍应用于岩土工程的计算中,并且能够对施工过程进行模拟,具有较好的效果。

2、工程概况
广州地铁5号线区庄站~杨箕站盾构区间工程,包括区庄站~动物园站区间和动物园站~杨箕站两个盾构区间。

盾构区间属珠江三角洲平原,沿线道路交通繁忙,为密集的建筑物、高架桥桩基区,地下管线密布。

为确保工程本身及周边环境的安全,设计采用土压平衡盾构机进行施工。

由区庄站出发,地铁隧道左右线并行,到动物园站左右线上下重叠,左线在上,右线在下;经过动物园站后,左右线又渐变为左右并行,直至杨箕站。

其中,动物园站~杨箕站盾构区间包括直线段和2段半径为R200m(左线为R206m)和R300m(左线为R285m)的曲线。

盾构隧道区间起止里程:Y(Z)DK12+811.839~YDK13+792.069 (ZDK13+793.027)。

右线长度为980.230m,左线长度为981.188m,隧道全长1961.418米。

动物园站左右线上下重叠,左线在上,右线在下,左右线轨面高差为8.4m,线间距从0m 渐变为15m,相应的,区间隧道轨面高差从8.4m渐变为0m。

左线隧道轨面高程-19.016~-6.020m,区间线路最大坡度为30‰,最小坡度2‰,最大坡长426m;右线隧道轨面高程-18.326~-14.162m,区间线路最大坡度为9‰,最小坡度为2‰,最大坡长440m。

盾构隧道衬砌外径6000mm,内径5400mm,管片宽度1200mm,厚度300mm,每环6片错缝拼装,衬砌环采用通用环的组合形式。

盾构区间主要穿越红层中等风化带和红层微风化带,计算范围地层相关参数见表1。

3、有限元分析
结合广州地铁5号线隧道工程,采用MIDAS(GTS)有限元软件开展数值分析,对近接施工的三种形态,即水平、斜45°平行和重叠进行了有限元模拟。

由于具体工程为左右线先后掘进,在重叠段建模过程中把左、右线分别定义为上线和下线(左线在上,右线在下),3种模型均为右线先行。

模型的边界条件严格按照隧道力学分析结果,其横向边界到隧道边界的距离约3~5倍洞径,垂直方向上,模型下边界到隧道底部边界的距离大于3倍洞径,向上取至地表[3]。

模型除上表面外都是永久支撑,上表面为自由面。

详细的建模情况如表3所示。

4、地表沉降分析
4.1 上下重叠段
取隧道30m处两隧道中间岩柱一点,得出该点在竖向、水平(两隧道中轴线为中心位置,向右为正),如图2~3所示。

随着上线隧道的开挖,岩柱在竖直方向不断向上移动,同时所取点也沿隧道前进方向移动。

当掌子面开挖过该点后,该点向上移动,同时沿隧道前进方向反向移动。

这主要是由于上线隧道的开挖,造成下线隧道上部土体的损失,形成二次应力,下隧道侧应力大于隧道顶部应力,使下隧道顶部向上隆起,土体向上、向后移动,当隧道开挖过该点后,纵向位移急剧增加,最终趋于稳定。

另外,随着上线隧道的开挖,该点在水平方向的位移增大(土体向右移动),在5m范围内变化较快,当上线隧道开挖过该点后,位移减小(土体向左移动),最终趋于稳定。

如图4,盾构施工完成后,地表沉降曲线图与Peck提出的盾构施工引起地面横向沉降槽公式计算出的结果基本一致,最大沉降量出现在盾构施工隧道的正上方,且隧道完工后地表沉降基本上是两次盾构施工引起的地表沉降之和。

最大沉降值为5.3mm左右,完全满足城市地铁地表沉降范围之内。

下线隧道完工后纵向地表平均沉降为2.4mm,最大沉降3mm,当上线隧道完工后,纵向地表平均沉降4.6mm,最大沉降为5.3mm。

4.2 斜45°平行段
右线随到开挖完工后,右线隧道拱顶处土体下沉,仰拱处隆起,位移分别为7.026mm和10.744mm;左线隧道完工后,右线隧道拱顶处下沉有所减小,为6.067mm,仰拱处隆起值增大,为12.823mm。

左线隧道开挖掌子面距离岩柱在-5~5m范围内时,岩柱竖向位移变化较快。

由于盾构顶力的作用,随着左线线隧道的开挖,岩柱在水平方向的位移不断增大,同时该点也沿隧道前进方向移动,当掌子面经过该点后,其位移变化较快,造成该点向左移动,同时向隧道前进方向的反向移动。

这主要是由于左线隧道的开挖,造成右线隧道左上部土体的损失,
形成二次应力,上部土体又急需稳定,造成岩柱向左、向后移动。

随着左线隧道的开挖,离左线隧道越近,位移变化越明显。

右线隧道施工完工后,最大地表沉降值出现在右线隧道正上方,最大值为3mm左右,左线隧道施工完工后,最大地表沉降向左线靠近,出现在两隧道中线处,最大值为5.8mm左右。

4.3 水平平行段
随着左线隧道的开挖,右线隧道拱脚处岩柱竖向位移和水平位移基本不变,左线隧道开挖距离岩柱-5m~5m范围时,右线隧道拱脚左4m处岩柱竖向位移和水平位移变化较快,最终趋于稳定,分别为1.3mm和0.25mm;纵向位移随着左线隧道的开挖先变大后变小,且右线隧道拱脚左4m处岩柱在左线掌子面距离在-5m~5m范围内变化较大,右线隧道拱脚处基本不变,这主要是由于盾构顶力的作用使岩柱向前移动,掌子面经过岩柱后,左线隧道的开挖造成土体损失,由于侧压力的作用,土体又向后移动,最终趋于稳定,为0.8mm。

右线隧道施工完工后,最大地表沉降值出现在右线隧道正上方,最大值为3mm左右,左线隧道施工完工后,最大地表沉降向左线靠近,出现在两隧道中线处,最大值为5.4mm左右。

5、结论
近距离交叠隧道施工会引起变化复杂的地层效应,相互影响显著。

交叠隧道多作为城市轨道交通设施出现在人口稠密的城市,埋深一般在10m~20m,属浅理隧道,研究的首要问题便是如何正确理解和评估两隧道的相互作用。

交叠隧道近接施工最值得关注的是两隧道中间的土体的变化。

如果这部分土体能够得到有效控制,对于地面沉降量的总体控制也易得到保障。

在交叠隧道的设计与施工中,可借助功能强大的数值分析软件对此问题进行仿真计算,所得结果可以指导设计与施工。

参考文献
[1] 易宏伟,孙钧.盾构施工对软粘土的扰动机理分析[J].同济大学学报,2000,28(3): 277-281.
[2] 于宁,朱合华.盾构施工仿真及其相邻影响的数值分析[J].岩土力学,2004,25(2): 292-296.
[3] 王敏强,陈胜宏.盾构推进隧道结构三维非线性有限元仿真[J].岩土力学与工程学报,2002,21(2):228-232.
科研项目:河北省教育厅资助科研项目:城市轨道交通近接施工相互作用研究
项目编号:Z2011210。

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