城市地铁隧道施工引起地面沉降分析
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。
城市地铁施工地面沉降允许值分析与计算
城市地铁施工地面沉降允许值分析与计算【=====窭警==】专题研究lZHUANTIYANJIU城市地铁施工地面沉隆允许值分析与计算苏无疾韩日美/西安市地下铁道有限责任公司[摘要]本文以Peck公式描述的地面沉降曲线方程为基础,对保障地铁隧道结构,地面建筑物,地下通道,管线和运营线路安全的地面沉降控制标准分别进行了分析和计算,其方法和结论谨供地铁设计和施工参考.[关键词]地铁沉降Peck公式1,引言城市地铁施工常常处在繁华街市,这些区间建筑稠密,交通繁忙,地下管线密集,因此施工中对沉降必须严格控制.对于沉降控制指标的确定,国内一些城市通常以30mm作为地面沉降允许值,并一直将这一标准作为地铁工程施工对地面环境造成影响的最小值.但随着地铁施工工程的不断增加,高难度施工项目不断出现,这一标准已不能满足施工需要,施工中必须根据现场实际条件,通过分析和计算来确定合理的沉降控制值.2,按地铁隧道结构安全和地层稳定确定地面沉降允许值从保障地层与隧道结构稳定的角度出发,地面沉降控带4标准必然与当地的地质条件,施工规模,结构埋深,结构尺寸和施工方法等有关,一般应根据模型试验和数值方法所提供的分析结果加以确定.实际上,地铁工程一般埋深较浅,围岩压力值小,拱顶下沉和水平收敛也较小,隧道设计强度常具有较大的安全度,因此隧道结构本身对沉降控制标准要求较底,可不于考虑.就地层安全而言,国内外地铁施工经验表明,典型的地面沉降曲线如图1所示,可用Peck公式描述:S=Smexp(一/2i)(1)式中:为距隧道中心线的距离,m;S为距隧道中心线为x的地表沉降量,m;为隧道中心线处最大沉降量,m;为变曲点距隧道中线的距离,/11.i可由下列经验公式计算:(2)图1Peck模型中地面沉降横向正态分布图当隧道埋深小于34m时,对于黏性土地层,不同深度处沉降槽曲线规律可用经验公式计算:fi一0.43Z(3)式中,为管线水平面上沉降槽宽度系数,in;为从地表至管线轴线的深度,m.对Peck公式求导可得沉降曲线的最大斜率(发生在X=l处):=0.61S (4)如假设地层的极限剪应变y与叩相等,则,===0.61S~于是j:(5)(6)6.谐波失真音频非线性失真是指被测信号中各次谐波的总有效值电压与被测信号中基波的有效值电压的比值.测试条件及方法:发射机和测试仪之间的"预加重"有无要保持一致,测量时为自动测量.女≤湃|鹫≮#誊簟潆《|警l嚣J冒餐II簟嚣黪《露≯蒋辫鬻誊纂器嚣爨≯雾|饕簿i雾曩螽雾黪g埘艄荔j量i羹l鬣甏;≤翟I?_—i镛0_|露哆掰I#辨嵌皿》黟||#_慨;÷—黼翻谐波失真测试界面结果对比:甲级指标为<1%所测指标为O.19%7.信噪比信噪比是指信号电平与噪声电平之比S/N=20logUs/UUs,U分别为有用的信号电平与噪声电平,信噪比直接影响音质的好坏,所以在测试时要高度重视.测试条件及方法:(1)发射机和测试仪器必须带"去加重"进行测试,因为发射机的有去加重就是为了提高其自身的信噪比,所以测试仪也是要带有去加重.(2)在通道内只送lkHz信号,达到75kHz频偏.(3)测试时要断开发射机的音频输人.(4)测试仪与发射机要有良好的接地连接,还要关闭附近的计算机和用电设备.信噪比测试界面结果对比:甲级标准为S/N≥58dB,测试结果为60dB以上就是调频发射机几大指标的测试方法,测试仪器可能有所不同,但方法与测试条件是一样的,希望能为大家测试发射机带来一些参考.78科学时代?2011年第09期式中,【fJ为地层抗剪强度,G为地层剪切模量.式(6)即为从隧道施T本身的安全稳定性推求的地面沉降最大允许值.3,按地面建筑物安全稳定确定地面沉降允许值地面建筑物对地面沉降的控制要求,按《建筑物地基基础设计规范》(GBJ7—89)规定,砌体承重结构基础的局部倾斜在2‰～3%.以内,多层及高层建筑物基础根据建筑物高度控制在1.5%.～4%.以内.下面就从既有建筑物的容许倾斜率来分析计算地铁隧道施工地面沉降的容许值.一Z\LI图2隧道施工沉降对地面建筑物影响不恿如图2所示,地铁隧道施工时,在隧道两侧存在着破裂面,假定破裂面以外不产生地面沉降,则建筑物的倾斜率可按下式推算:=D+2(+h)/tanf450+等l(7),,:/2(8)式中,H为隧道上方覆土厚度,h.为隧道洞高,D为隧道洞径,A为隧道开挖影响到的横截面宽度,建筑物不均匀沉降由式(1)可得::exp-1,212iz)一exp(-(A/2)12iz)](9)通常位于隧道边墙所在的铅直线上,即i=m2,当建筑物不均匀沉降等于最大允许值时,地面沉降最大容许值为: S:f~l/[exp(-2ll2/D)-exp(-A/2D.)](10)此时建筑物的容许倾斜率:】-(f_f1):△f_『1](11)则:,,]=川A—f1](12)二/用允许斜率表示的地面沉降允许值即为::_fl1xp(-2f1/D.)一exp(_A2/2D)](13)4,按既有通道安全稳定确定地面沉降允许值地铁隧道施工下穿既有人行通道等条形建筑物时,使既有结构沿纵向产生不均匀沉降,超过既有结构允许差异沉降极限值时,变会引起既有结构纵向破坏,对此可用既有结构的极限伸长值和抗拉强度作为不均匀下沉中容许坡度值的判断依据, 采用极限纵坡法进行计算.…^'●-●●●●●.…●……………………'…～..-…:…曼………………I.b.图3隧道施工沉降对既有通道影响示意图如图3所示,通道的不均匀沉降坡度为:m=m/b(14)通道所能承受的最大不均匀沉降坡度称为极限坡度,其大小取决于通道的强度和弹性模量,一般用下式计算:——m]=1『I譬+1I一1(15)式中,为通道所用混凝土等材料抗拉强度设计值,E为相应的弹性模量.假定通道变形与地层沉降同步,则通道的变形可用Peck公式来分析,即:m=Sp,b=f(当X=f时沉降槽曲线斜率最大),则:m￡=Spm"/i≤tmJ(16)则:S≤卜i(17)…即为通道最大沉降控制值.SmxtmLJi'/(18)5,按地下管线安全使用确定地面沉降允许值隧道下穿污水管,雨水管,上水管,热力管及煤气,天然气等地下管线施工时,对沉降的控制标准尤为严格,特别是修筑年代已久的污水管线,长期渗水使周围地层条件严重恶化, 地铁施工中多次出现污水管断裂造成路面塌陷等严重工程事故,已经引起了大家高度重视.地下管线根据接头形式可分为刚性接头和柔性接头,前者可按照通道等条形构筑物的情况来计算,后者主要根据管段之间的接缝伸缩强度计算.～～一一～—～～～二一二—一一△图4隧道施.沉降对既有管线影响示意图如图4所示,当管道与隧道正交时,直径为D的管段在曲率最大处接缝的张开值达到最大,其值为A=DL/R=,(19)式中:△为管道接头缝张开值;R…管段平面上沉降曲线的最小曲率半径;L为管节长度.由Peek公式S曲线图不难看,管段平面上沉降曲线的最小曲率半径位于X=0处,其值:…i一(20)带人上式得:^2S=(21)当管道接口的张开量达到极限值『△1时,则有:一j:(22)相应的地表允许沉降量为:】=(23)从上式可以看出,该条件下地表允许沉降随管道埋置深度的增加而减小,并同时随管径的增大而减小,因此在制定相应科学时代?2011年第o9期79[===专题研究lZHUANTIYANJIU电缆线路远程无线核相装置完整尹元亚潘天云戴刚/安徽省电力公司芜湖供电公司[摘要]为了有效解决运行中电缆线路的核相和验电的问题,应用无线数字信号对比技术解决电缆带电情况下的远程核相问题.[关键词]电缆线路无线核相1,引言随着城市发展及亮化_T程要求的不断提高,对城市配网发展的要求也越来越高,为了积极配合城市发展的需求,配电网建设步伐不断加快.中压配电网形式多样,设备选型与科技投入力度加大.目前,市区配网10kV架空线路均下地采用电缆线路,对老线路的绝缘化改造也正在加紧进行.随着这些电缆线路的不断投入运行,一方面解决了较为突出的线树矛盾,提高了中压供电可靠率及外破事故的发生,另一方面也带来了新的矛盾和问题,集中反映在由此产生了电缆环网线路核相和验电困难的问题.为此我们研发了电缆线路远程无线核相装置.2,现状在两变电所之间全电缆线路环网改接工作中,由于电缆线路处在全绝缘全屏蔽的状况下,现有核相装置无法满足电缆线路的核相要求.使停电工作时间延长,给企业形象造成了负面影响.现应用无线信号采样对比来解决这个问题是非常好的方法.3,电缆远程核相方案在电缆线路负荷改接等工作中,要求两个变电所及用户的三相交流电源的相序相位与需保持一致,这是保证供电质量的必要条件之一,传统核相方法已无法满足现有的核相需求,电缆远程核相技术急需得到发展应用.通过总结经验和学习研制出如下方案:电缆远程核相方案结构框图:区4,电缆远程核相硬件远程核相仪分为两部分:核相发起端和核相判断端.核相发起端由电压波形整形电路,核相发起模块和数传电台组成. 电压波形整形电路把三相电压波形信号都整形为50Hz方波信号.核相发起模块,选取其中一相的方波信号的上升沿为触发信号,用数传电台输出触发信号(每20ms会出现一次触发信号),经过延时时间tl后(该延时值由电台的性能参数决定).核相判断端的数传电台收到该触发信号,核相判断模块对该触发信号再做t2延时.tl+t2满足20ms的整数倍,保证接收到的信号与原始信号在相位时序上误差尽可能小.经延时处理后的触发信号与核相判断端的三相触发信号做时序上的比较,时序差最小的可以判断为同相.并通过数传电台回馈核相成功信息的地表沉降控制基准时,应选取施工范同内管径及埋深均相对较大的管道作为控制对象.6,按既有运营线路正常行车要求确定地面沉降允许值隧道开挖引起的地表沉降对既有地面铁路线路或地下铁路线路的影响主要表现在3个方面:一是可能造成水平(指线路两股钢轨顶面的相对高差)超限;二是可能造成前后高差(指沿线路方向的竖向平顺性)超限;三是可能造成道岔不能搬动. 《铁路线路维修规则》规定:两股钢轨顶面水平的容许偏差,正线及到发线不得大于4mm,其它站线不得大于5mm.一般情况下,超过允许限值的水平差,只是引起车辆摇晃和两股钢轨的受力不均,导致钢轨的不均匀磨损.但如果在延长不足18m的距离内出现水平差超过4ram的三角坑,将导致一个车轮减载或悬空,如果此时出现较大横向力作用,有可能发生脱轨事故.前后高低不平顺对线路运营危害较大.列车通过这些地方时,冲击动力可能成倍增加,加速道床变形,从而更进一步扩大轨道不平顺,加剧机车车辆对轨道的破坏,形成恶性循环.一般情况下,前后高低不平顺的破坏作用同不平顺(坑洼)的长度成反比,而同它的深度成正比.规范规定:线路轨道前后高低差用L=10m弦量测的最大矢度值不应超过4ram.《北京市地铁工程维修规则》规定:整体道床岔区轨顶面水平的容许偏差和10m弦的最大矢度值均不应超过5ram; 轨距在一般位置容许误差为+4ram,一2mm,尖轨部位为+2ram,一2mm.《铁路线路维修规则》规定:碎石道床岔区轨顶面水平的容许偏差和lOre弦的最大矢度值均不应超过6ram;轨距在一般位置容许误差为+5ram,一3mm.根据隧道施T引起的地层沉降槽规律,地层横向不均匀变形要比沿隧道轴线方向的不均匀变形显着.当下穿既有线路正线时,既有线路的运营安全主要受控于轨道的前后高低不平顺. 当下穿既有运营线路岔区时,则主要受控于尖轨与轨道的水平位移,因此必须对其进行专门监测,采取更加严格的沉降控制措施,确保运营安全7,结语由于现场施T环境复杂,地面沉降允许值控制标准不但与既有结构的强度,几何形态及与地铁隧道的相对位置关系有关, 而且与既有结构本身的使用年限,老化程度,运行状况关系密切,也与既有结构的重要程度有关,在确定地面沉降标准时,一定要结合实际情况,综合考虑各方面因素的影响,得出合理的控制标准.参考文献:[1]地铁设计规范[M_JfGB50157—20031.北京:中国计划出版社,2003.I2I地下铁道工程施工及验收规范.【GB50299—1999].北京: 中国计划出版社,2003.[3】王梦恕.地下工程浅埋暗挖技术通论[M].安徽:安徽教育出版社,2004【4I北京城建集团.城市快速轨道交通工程施工工艺标准[M】.北京:中国计划出版社,2004.f5】夏永旭,王永东.隧道结构力学计算[M1.北京:人民交通出版社,2004.80科学时代?2011年第09期～圈图圜一r,Jr●r_J一()0,』～固。
城市地铁隧道施工引起的地面沉降_缪林昌
μm(H +r0 -h0 )/cosθ r0
2
-
J2 μm(H
+r0 -h0)/cosθμm(H+r0 -h0 )/cosθ
r0
r0
μ -cv(μm/r0)2t
m
e J r 0
r0
(8)
式中 , J2 (μm), J1 (μm)和 J0 (μm)分别为 μm的二阶 、
一阶和零阶贝塞尔函数 ;μm 为 J0 (r)的第 m个零 点.
1 地质条件
鼓 -玄区间隧道全长 1 063.6 m, 为双洞单线隧 道 , 线间距 13.0 ～ 17.2 m, 隧洞覆土厚度 8 ～ 17 m. 该隧道穿越地层为 :粉质粘土 、淤泥质粉质粘土 、残 积粘土 、残积质砂粘土和强 -微风化安山岩 .地下水 水位埋深 1.20 m.钻孔揭示区段土层分布如下 :
③-2-1b2粉质粘土 :灰黄色 , 可塑 .厚度 4.5 ～ 5.6 m.
③-2-2b3-4粉质粘土 :灰褐色 , 很湿 , 软 -流塑 . 厚度 0.5 ～ 1.8 m.
③-2-2b1-2粉质粘土 :灰色 , 湿 , 软 -流塑 .厚度 2.0 ～ 4.0 m.
⑤-e残积土 :棕红色 , 湿 , 可塑 .厚度 1.5 ～ 5.6 m.
由于在地铁施工过程中不可避免地会产生地 层的损失 、局部降低地下水位和对地层的扰动 , 这 就必然产生不同程度的地面沉降 , 从而对地铁施工 及周边环境的安全产生不利 的影响 .在隧道施工 中 , 为避免明挖法带来的大面积拆迁问题 , 最大限 度地减少对沿线居民日常生活和出行的影响 , 常常 采用暗挖施工 .隧道矿山法施工因其工程造价明显 低于盾构法 , 尤其在特殊地质地段 , 以及折返线 、渡
地铁隧道施工诱发地表沉降原因及预防
所 示
图１ 隧道开挖及其沉降三维效果 图 地铁 隧道施工地表沉降及 变形 的发生主要是 由于隧道施工 引起的 地层损失 和施工过程 中隧道周 围受 扰动或者受剪切破坏 的重塑土的再 固结 所造成 的 ， 隧道周 围土体在 弥补地层损 失中 ， 发生地层 移动 ， 引起 地表 沉降 。土 体受施工 扰动 的影 响可以慨括 为两个方 面 ， 即应力状 态 和应变状态 。对应 力状 态的影响主要表现为孔隙水压力变化 。 应变状 态改变对土体性质影 响是施工扰动的主要方面 。隧道 开挖 引起 的地面沉 降见图 ２ 隧道 上方和两侧 土体变形不 同 ， ， 隧道上方 土体 （ Ａ点） 受压 ， 可以视 为剪切变形 。而两侧土体 （ 则受 简单 剪切变形 ， Ｂ点） 各点 土体应变量 不同 ， 应其受扰 动程度也不 同。隧道正 上方土体受 相 到扰动大 ， 相应 的应变 也就大 ； 相反 ， 扰动程度小的土体应变就小 。 隧道 开挖后 引起 隧道周 围一定 范围内土体应 力的变化 ， 在应力调 整 的过程 中 ， 引起 隧道 周 围土体 的变形 ， 随着 隧道开挖 其影 响逐渐扩 大， 最终通 过 土体传 递 到地表 。如 图 ３ 示 ， 所 应力 的传递 是 自上 而下 的， 由此造成 开挖体 周围及前方土体 中的应力 集中 ， 当其超过土体强度 后即发生破坏 ， 继而产生较大的变形 。而土体 的变形是 自下而上 的， 由 隧道拱顶 传递到地 表 ， 隧道 开挖过程 中 ， 由于在 隧道开挖完成 之后 ， 支 护结构形成强度之 前的间隔时 间段 内 ， 隧道处 于一种临空状态 ， 隧道周 围土体产 生位移 变形 ， 而传递到地 表。在这个过 程 中还伴 随有土体 进 失水 固结和地层压密等 。
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1. 引言1.1 引言地铁盾构施工是一种常见的地下工程施工方式，通过盾构机在地下开挖隧道，是城市地铁建设的重要工艺之一。
在地铁盾构施工过程中，地面沉降是一个不可避免的问题，会给周围环境和建筑物带来一定的影响。
对地面沉降原因进行分析并有效应对是非常重要的。
在本文中，我们将针对地铁盾构施工中地面沉降的原因进行深入探讨，并介绍地下水位变化、地下土层变动、盾构施工技术以及沉降监测与控制这几个方面的内容。
通过深入分析这些因素，可以帮助我们更好地理解地铁盾构施工中地面沉降的机理，从而采取有效措施来减少地面沉降对周围环境和建筑物的影响，保障施工过程的安全和顺利进行。
部分是整篇文章的开端，只有充分了解地铁盾构施工中地面沉降的原因，才能更好地理解后续部分的内容。
接下来我们将对地面沉降的原因进行详细分析。
2. 正文2.1 地面沉降原因分析地面沉降在地铁盾构施工过程中是一个常见的问题，主要原因可以归纳为地下水位变化、地下土层变动和盾构施工技术等因素。
地下水位变化是导致地面沉降的重要原因之一。
在盾构施工过程中，地下水位的变化会影响周围土层的稳定性，导致土层松动和沉降。
特别是在地下水位波动较大的地区，地面沉降问题更为突出。
地下土层变动也会引起地面沉降。
盾构施工过程中，土层受到挖掘和开挖等操作的影响，可能会导致土层紧密度的改变，进而引起地面沉降。
地下土层的物理性质和结构也会对地面沉降产生影响。
盾构施工技术的不当使用也可能导致地面沉降。
如果施工工艺不合理或操作不当，可能会对周围土层造成不可逆的破坏，进而引发地面沉降问题。
地面沉降是一个综合性问题，需要综合考虑地下水位变化、地下土层变动和盾构施工技术等多个因素。
只有对这些因素进行全面分析和有效控制，才能有效应对地面沉降问题。
在下文中，我们将进一步讨论如何有效监测和控制地面沉降。
2.2 地下水位变化地下水位变化是导致地铁盾构施工中地面沉降的重要原因之一。
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，主要原因是盾构机挖掘地下隧道时，会对地下土层进行扰动和移动，导致地面沉降。
下面是对地铁盾构施工中地面沉降的原因进行分析及应对方法的说明。
1. 地质条件不稳定：地质条件不稳定是导致地面沉降的主要原因之一。
在盾构施工中，如果遇到地下水位较高、土层松散、岩层不坚固等地质条件不稳定的情况，就容易导致地面沉降。
此时，可以通过加强地质勘察与分析，选择合适的盾构机和施工方法，以及采取加固措施等方法来应对。
2. 施工参数不合理：施工参数不合理也是导致地面沉降的原因之一。
在盾构施工中，如果施工参数设置不合理，如推进速度过快或者施工压力过大，就容易引起地下土层的不稳定，导致地面沉降。
需要在施工前进行合理的施工参数设计，并加强监测和调整，以避免地面沉降的发生。
3. 施工技术不当：施工技术不当也是导致地面沉降的原因之一。
在盾构施工中，如果操作不当或者施工方法不正确，就会对地下土层造成不必要的扰动和移动，导致地面沉降。
在施工前需要进行充分的技术培训和实践，以确保操作人员熟练掌握施工技术，并采取适当的施工措施。
1. 加强地质勘察与分析：在施工前需要对地质条件进行充分的勘察与分析，了解地下土层的情况，以选择合适的盾构机和施工方法，并采取合理的加固措施，以应对地面沉降的可能性。
2. 合理设置施工参数：在施工中需要根据地质条件和盾构机的性能特点，合理设置推进速度、施工压力等参数，以确保施工的安全与稳定，避免地面沉降的发生。
3. 加强监测与调整：在施工过程中需要密切监测地面沉降的情况，一旦出现地面沉降的情况，需要及时采取合适的调整措施，如降低推进速度、减小施工压力等，以减少地面沉降的程度。
4. 采取加固措施：在施工中可以采取一些加固措施，如喷浆加固、加设盾构机尾部加固框架等，以增加地下土层的稳定性，减少地面沉降的可能性。
地铁盾构施工中地面沉降是一个需要重视的问题。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
城市地铁隧道施工引起的地面沉降分析摘要：文章就是从关注地铁施工开始，浅谈地铁施工阶段、地铁施工环境以及地铁施工所引发的地面沉降问题，最后我们要讨论如何解决这些问题。
关键词：通道施工地表的沉降受力分析环境影响
abstract: the article is focus on the subway construction from the start, showing subway construction stage, the subway construction environment and subway construction of ground subsidence caused by, and finally, we’ll discuss how to solve these problems.
keywords: channel construction of surface subsidence stress analysis the environmental impact
中图分类号：tu74文献标识码：a 文章编号：
在信息高速发展的时代，速度决定一切。
我们能够在地表运动的范围也越来越小，大型甚至超大型城市的出现表明，人类能都利用的土地资源正在减少，我们必须选择一个更好的舒缓地表压力的办法。
因此，向地下发展成为一个折中的办法，并且正早逐步实现。
发展地下空间，刻不容缓。
甚至有人语预言，21世纪必定是一个向下开发的世纪，不久，人们将在地下世界开发出新的城市脉络。
一、地铁的好与坏
1、地铁有着许多的有点。
这一点毋庸置疑。
它已经在很多城市扮演了不可缺失的角色。
地铁安全、可靠、准时、方便、舒适、速度快，并且不破坏地上的景观，因为它永远隐藏在地下。
地铁还缓解了地上的交通阻力，将大部分的人转移到地下，非常有效的缓解了城市的交通拥堵问题。
在战争时期，人们还可以利用地铁的隧道做防空洞使用，十分隐蔽和安全。
2、地铁施工也带来许多的问题。
例如，施工期间给地面环境造成干扰，是路面拥堵。
还会产生许多施工垃圾，如不及时处理，影响环境；施工挖掘隧道，容易引起地表的沉降。
是在该范围内的建筑或者一些共建设施、绿化等扭曲、变形、倾斜，严重的甚至有倒塌的危险，所以我们要不断的加固周围的建筑；施工地铁所经过的隧道需要占用地面下很大的面积，在该面积内不能有不相关的设施，因此，原来这里地下的管道、电线等等就需要改线，这是一件很费力的事情。
3、地铁的运行存在噪音
在地铁建设完成后，运行的时候就会产生很多声音，虽然有厚厚的土地掩盖这些声音，但是还是会干扰到地面一些居民的起居。
噪音还包括来往行人的声音，地铁出入口处必定是密集的人群，这会给周围居民带来一定的困扰。
还有一点就是，地铁运行时会产生震动，轰隆声，这些都会让居民有所困扰。
二、地表沉降分析
首先，地表沉降是地铁隧道施工给周围环境带来的最大的问题。
他可能导致的后果很多，轻则变形重则倒塌，供热管道等主要管线的破裂，使得污水或其他水上溢；另外，这些管道在又地铁施工的工程中往往改变其通道或者做加固等特殊处理。
此外，在有桥梁等设施的地方施工的时候，挖掘隧道容易是桥梁基础活动，发生沉降，抑或者对柱体产生摩擦甚至岌岌可危。
当他倒塌时人们也许措手不及，造成严重的意外，后果不堪设想。
第三、沉降对房屋来说也是非常危险的。
他对房屋的结构来说是种挑战。
总的来说，沉降对于建筑构成的危害主要有以下几种：
1. 对房屋基础的影响。
地铁施工引发的沉降，这种力不仅仅是纵向的力，也有横向的拉力，就好像是水平应变再将基础撕碎。
而建筑的基础主要是承受压力的构件，因此对基础来说拉应变是最致命的破坏，他在破坏基础的时候占有主导地位。
2. 地基的承载能力减弱。
土地基础具有相当大的承载能力，在地下施工作业中，不断地震动会使土地变得松散，失去承载荷载的能力。
所以在施工过程中，减少震动松土是首要重点。
3. 对房屋上部结构的伤害与影响。
地下施工会对建筑产生一定的力的作用，然而这种力的作用是不规则的，他会在建筑内部一次不间断的传递，建筑因此可能产生不规则的变形，从而失去重心，慢慢又倒塌的危害。
城市地铁的隧道施工所引起的建筑物倒塌事故屡见不鲜，已经更引起了有关
部门和社会的高度重视。
国内外最近几年，就地表沉降问题已
经有过多次的理论讨论和实践论证，并且取得了不俗的成绩，获得相当成熟的理论和成果。
但是在我国，相关完整的建筑保护标准还没有准确的划分标准。
我国所做的沉降数据的研究，只为我们提供一个在施工中允许沉降的最大值，并以此来加固建筑或道路，或者控制施工。
这种方法是不得已而为之的，他并不准确也不算很科学，因为这种方法尚缺少足够的理论依据。
根据这种方法所做的加固工程或者防护措施往往是十分苛刻的，因为怕意外的发生。
但是，一些建筑物本身其实对沉降并不敏感。
这样做的结果就是经济尚的损失，就是投资的增加，不符合市场经济的可发展战略。
因此，找到一条属于中国的地下隧道挖掘道路迫在眉睫。
我们要根据以往的经验和实际施工的情况，以及一些影响规律相结合起来，为将来的节约成本和巩固隧道挖掘技术做出贡献。
三、隧道与其相邻建筑的关系
隧道挖掘过程中又着对地表的扰动，使隧道周围的应力场发生很大的变化，水位也会因为这些变化而变化，这回导致上层土壤层的塌陷和固结。
然后不断的传递，扩展到周围的建筑物的地基下面，再由地基传递给建筑物基础，然后不断上升，传给结构，引发不同层次的结构的内力的变化和变形，然后倾斜、倒塌。
在实际的施工当中，地质的因素也是不可忽略的。
实际上，不同个图层固定的程度有所不同，通过对土质的研究，我们能够进一步研究沉降的程度和原因，从而加快缓解隧道施工给环境带来的伤
害，并且节约相对成本，符合可持续的战略思想。
四、地铁施工中的其他风险
由于地铁工程是一项非常复杂和危险的建设工程，因此，了解隧道的施工规则必不可少，应该有预防又经验的开始施工工程，避免事故的发生。
当下我国的地铁工程建设规模庞大、发展迅速，但是我国的地铁隧道施工技术还不成熟，还处于发展阶段。
目前我们的状况是遇见困难解决困难，而不能够有效的预见困难。
这样做的后果不仅仅是资源、经济的极大浪费，更有关于国家的发展前途。
我们应该在未来的建设工程中不断的挖掘新的方式方法，决绝问题，并且赶超国外，尽量避免无知给沉降等问题带来的困扰。
五、结语
当然，除此之外，地铁隧道工程不仅仅又沉降的危害，也有其他的风险和问题。
比如地铁施工过程中的失误和计算错误或者是设计错误引起的经济损失，意外施工事故中的人员伤亡损失，自然条件变化下影响的施工环境的损失，又与一些不及时的沟通等原因带来的工期延误甚至搁浅的损失，或者是施工质量不佳引发的工程建设耐久性削弱的损失，等等这一切都需要抓紧解决。
因此，完善地铁建设工程施工的规章制度，整理与之相关的理论、经验，设计跟多的施工方法，更安全、更有效的施工，这些都需要我们及时的学习和寻找，虚心在这项事业里不断提升自己的能力，不断地学习。
【参考文献】
1. 刘波，叶圣国，陶龙光，唐孟雄.地铁盾构施工引起临近基础的沉降flac数值模拟[j],煤炭科学技术，2002,(16)
2. 阳军生，刘宝琛.城市地铁施工引起的地表沉降及变形[m],中国铁道出报社，2002,(8)
3. 王铁生，张利萍,华锡生.地铁隧道施工变形预测综合[j]，水利水电科技进展，2003,(5)
4. 缪林昌，王非，吕伟华.城市地铁隧道施工引起的地面沉降[j]，自然科学报，2008（2）
注：文章内所有公式及图表请用pdf形式查看。