地铁施工中地下建筑物对地表沉降的控制标准
地铁盾构下穿建筑物群地层沉降控制技术研究
地铁盾构下穿建筑物群地层沉降控制技术研究发布时间：2022-07-21T03:27:00.603Z 来源：《工程建设标准化》2022年5期3月作者：王大鹏[导读] 地铁施工中，采用盾构法下穿建筑物群时，需对地层沉降进行严格把控。
王大鹏南京地铁建设有限责任公司江苏南京 210000摘要：地铁施工中，采用盾构法下穿建筑物群时，需对地层沉降进行严格把控。
本文结合实际工程案例，对盾构下穿建筑物群地层沉降控制技术展开详细的分析，并探索了参数控制、姿态控制、前期沉降、掘进过程沉降、盾尾注浆及其他控制措施，以不断提高盾构施工沉降控制技术水平。
关键词：盾构；地层沉降；参数控制前言：地下工程建设施工中，经常会受到地下环境和土层等影响，出现地层沉降现象，给周边及下穿建筑物稳定性和可靠性带来安全隐患。
对此，采用盾构法下穿建筑物群开展地铁建设施工时，必须对地层沉降进行控制。
1工程概况本文以某地铁DS6号线某区段盾构下穿建筑物群为例，对盾构施工地层沉降控制技术进行分析和研究。
这一施工段左线全长1779.1米，右线全长1773.9米，两条线路之间距离为13～23米，通过盾构法进行地铁施工，地铁中某一区段下穿一住宅小区，该住宅小区为4层楼房，房屋采用水泥土搅拌桩复合地基，地基与隧道顶端的最小竖向距离为0.08米。
2盾构下穿建筑物群地层沉降控制技术结合本工程实际情况进行分析，在进行盾构施工过程中存在的主要风险包括工程地质风险、房屋下穿位置风险、刀盘对房屋基础的侵入风险等。
结合不同风险情况，本文从参数、姿态以及各阶段沉降情况对地层沉降控制技术进行探讨。
2.1掘进参数控制掘进施工过程中，土压是影响地层沉降的主要参数。
若土压过大可能会引起地表隆起，若土压过小则会导致地表沉降。
因此，掘进参数的控制主要是对土压的计算和控制。
施工过程中，影响土压的主要因素为刀盘前的土体压力，在进行参数控制时，通常以刀盘中心位置的土压为准进行计算，计算公式为：P1 = k0 × γ × h （1）式（1）中：P1为土仓内的土体压力；k0为侧压力系数，取值 0.46；γ 为土的容重，取值 18.4kN/m3；h 为刀盘中心埋深。
构筑物沉降允许范围
构筑物沉降允许范围一、引言构筑物沉降是指地下建筑物或地表上的建筑物由于土层的压缩、沉降或变形而导致的高度变化。
在建筑物的设计和施工过程中，沉降是一个重要的考虑因素。
构筑物沉降允许范围是指在一定条件下，建筑物能够承受的沉降量的上限。
二、为什么需要规定沉降允许范围建筑物的沉降是不可避免的，但如果沉降过大或过快，将对建筑物的安全性和使用性能产生负面影响。
因此，规定沉降允许范围有以下几个目的：1.保证建筑物的安全性：沉降过大可能导致建筑物结构的破坏，危及人员安全。
2.保证建筑物的使用性能：沉降会导致建筑物出现倾斜、裂缝等问题，影响建筑物的使用功能。
3.保证建筑物的外观：沉降会导致建筑物变形，影响建筑物的美观。
三、沉降允许范围的确定确定沉降允许范围需要综合考虑以下几个因素：1.地质条件：不同地质条件下的土层压缩和沉降程度不同，需要根据具体情况进行评估。
2.建筑物类型：不同类型的建筑物对沉降的容忍度不同，需要根据建筑物的用途和结构特点进行考虑。
3.建筑物周围环境：建筑物周围的地下管线、道路等设施也会对沉降允许范围的确定产生影响。
4.法律法规和标准：不同国家和地区对于建筑物沉降允许范围的规定可能存在差异，需要遵守当地的法律法规和标准。
根据经验和实践，一般情况下，建筑物的沉降允许范围可分为以下几个等级：1.严格限制：适用于对沉降非常敏感的建筑物，如高层建筑、大型桥梁等。
沉降允许范围一般在毫米级别，需要进行精细的监测和控制。
2.限制：适用于对沉降较为敏感的建筑物，如地铁隧道、地下管线等。
沉降允许范围一般在厘米级别，需要进行监测和控制。
3.一般限制：适用于对沉降有一定容忍度的建筑物，如住宅楼、办公楼等。
沉降允许范围一般在数厘米到十厘米之间。
4.宽松限制：适用于对沉降容忍度较高的建筑物，如工业厂房、仓库等。
沉降允许范围一般在数十厘米到数米之间。
四、沉降监测和控制为了确保建筑物的安全和稳定，沉降监测和控制是必不可少的。
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。
地铁区间浅埋暗挖隧道地表沉降的控制标准
ｔｒ ｎｌｓ ｒ１４ ７ｇ ｏ ｎ ｕｆｃ ｅｔ ｍｅ ｔ ｏ ４ｒｎ ｉｇｔｎ ｅ ｅ ｉｇｓｂ ａ ｉｅ５ ｅ — ｅ ａｙｉ ｆ ９ ｒｕ ｄｓｒ ｅｓｔ ｅ ｎｓ ｆ ｕ ｎｎ ｕ ｎｌ ｉ Ｂ ｉｎ ｕ ｗ ｙＬｎ ，ｒｐ ａ ｓｏ ａ ｌ ２ ｓｎ ｊ
ｅ ｅ ｃ ａｕ ｏ ｏ ｎ ｔ ｅ ｓ ａｌ ｗ ｕ ｎ ｌｇ ｏ ｎ ｕ ｆ ｃ ｅ ｔ ｍｅ ｔ ｅ ｕ ａ ｉ ｅ ｆｄ ｓ ｒ ｕ ｉ ｎ ａ ｄ ｄ — ｒ ｎ ｅ ｖ ｅ ｆ ｒｃ ｇ ｉ ｖ ｈ ｏ ｔ ｎ ｅ ｒ ｕ ｄ ｓ ｒａ ｅ ｓ ｔ ｅ ｎ ｓｒ ｇ ｌｒｔ ｓｏ ｉ ｉ ｔ ｎ ｅ ｌ ｉ ｌ ｌ ｉ ｔｂ ｏ
暗挖 隧道 地表 沉 降及 地 表 沉 降控 制 标 准制 定等 具有 一 定的参 考 价值 ． 关键 词 ： 隧道 工 程 ； 浅埋 暗挖 法 ； 地表 沉 降 ； 空效应 ； 制标 准 时 控
中 图分 类号 ： ４ ６ ３ Ｕ ５ ． 文献标 志 码 ： Ａ
Ｃｏ ｔ ｏ ｔ ｎ ｒ ｆ Ｇｒ ｕ ｄ Ｓ ｒ ａ ｅ Ｓ ｔ ｌ ｍ ｅ ｔ ｎ ｒ ｌＳ ａ ｄａ ｄ ｏ ｏ ｎ ｕ ｆ ｃ ｅ ｔｅ ｎ ｓ ｉ ｅ ｒ ｅ ｔｏ ｈａ ｌ ｗ ｎ ｌ ｎ Ｍ ｔ ｏ Ｓ ｃ ｉ ｎ Ｓ ｌｏ Ｔｕ ｎｅ
地 铁 区 间浅 埋 暗挖 隧 道 地 表 沉 降 的控 制标 准
齐震 明 一， 李鹏 飞
（ ． 京交通大学 隧道 及地下工程教 育部工程研究 中心 ， １北 北京 １０ ４ ； ． 圳市地铁集 团有限公司 ， ０ ０４ ２深 广东 深圳 ５ ８ ３ ） １０ ３
摘
要 ： 于浅埋 暗挖 隧道 施 工 引起地 表 沉 降的 时 空效 应 和沉 降机 理 分析 ， 合运 用模 糊 聚类 分析 基 综
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。
地铁工程中既有建筑物变形控制标准及加固纠偏措施
１ 建 筑 物 变 形控 制 标 准
目前 我 国还未 有地 铁工 程 中既 有建 筑物 的安 全
控 制标 准 和规 范 ， 实 际过 程 中一 般 是 根 据 经 验 对 地
铁 隧 道施工 引 起 的地 表 沉 降 允 许 值 作 出 限定 ， 以此
来 间接 保证 地 表建 筑 物 的安 全 ， 如 北 京 地 铁 施 工 规
鹏
地铁工程 中既有建筑物变 形控制标准及加 固纠偏措施
曹仁 文
（ 青 岛地 铁 集 团 ， 山东 青 岛 ２ ６ ６ ０ ７ １ ）
摘 要 ： 通 过 分 析地 铁 隧 道 开 挖 对 地 表 和 既 有 建 筑 物 的 影 响 ， 结 合相关规范 ， 提 出 地 铁 工 程 中邻 近 建 筑 物 变 形
控制 标准 ， 包 括 裂 缝 宽度 、 沉 降 累计 值 、 裂 缝 开 展 速率 及 沉 降 变 化 速 率 四个 控 制 指 标 和 “ 预警 、 报警 和极限” 三
个 阶 段 。 从 建 筑 物 与 地 基 的相 互 作 用 和 增 强 既 有 建 筑 物 整 体 刚 度 的 角 度 ， 结 合 既 有 建 筑 物 所 处 的 状 况 和 特 点， 提 出加 固 、 纠 偏 和 裂 缝 修 补 措 施 。研 究 成 果 可 为 制 订 地 铁 工 程 中 既 有 建 筑 物 变 形 控 制 标 准 及 应 对 措 施 提 供参 考。 关键 词 ： 地铁工程 ； 既有建筑 ； 变形控制标准 ； 加 固 纠 偏
京、 上海 、 武汉 等 ２ ５个 城 市正在 修建 新 的地 铁线 路 ， 共 有 包括 邯郸 、 扬州 、 株洲等 ２ ６个 城 市 正 在 规 划 修 建地 铁线 路 。相 应 的 ， 地铁 修建 过 程 中所 引发 的一 系列 工程 问题 也 逐 步增 多 ， 地铁 工 程 对 邻 近 建 筑 物
地铁工程沉降监测方案
地铁工程沉降监测方案一、前言地铁工程是城市交通建设的重要组成部分，对于城市的交通运输能力和效率有着重要的影响。
然而，地铁工程施工过程中可能会对周边建筑物和地下管线等设施造成一定的影响，其中最为重要的就是地铁工程施工引起的地表沉降问题。
为了及时发现并监测地铁工程沉降的变化，保证地铁工程的安全和周边建筑物的稳定，制定一套科学合理的地铁工程沉降监测方案显得非常重要。
二、监测目的1. 监测地铁工程施工过程中对地表沉降的影响，及时发现问题并进行调整。
2. 监测周边建筑物、地下管线等设施对地铁工程施工引起的沉降情况，保证设施的安全和稳定。
3. 监测地铁工程施工后的地表沉降情况，为地铁线路的运营提供技术支持。
三、监测内容地铁工程沉降监测的内容主要包括地表沉降监测、建筑物变形监测、管线位移监测等。
1. 地表沉降监测：通过设置地表沉降监测点，对地铁工程施工过程中和施工后地表沉降情况进行实时监测。
2. 建筑物变形监测：选择周边建筑物作为监测目标，通过设置变形监测点或者使用建筑物结构健康监测系统，对建筑物的变形情况进行实时监测。
3. 管线位移监测：选择地下管线作为监测对象，通过设置位移监测点，对地下管线的位移情况进行实时监测。
四、监测方法1. 地表沉降监测方法：采用高精度测量仪器进行地表沉降点的测量，如全站仪、GNSS测量等。
2. 建筑物变形监测方法：使用变形监测仪器对建筑物的变形情况进行监测，如倾斜仪、位移传感器等。
3. 管线位移监测方法：通过设置位移传感器对地下管线的位移情况进行监测，如测斜仪、位移传感器等。
五、监测方案1. 地表沉降监测方案地表沉降监测方案主要包括监测点的设置、监测频次、数据处理等内容。
（1）监测点的设置：根据地铁工程的施工范围和地表沉降的敏感区域，确定监测点的位置，并采用同一坐标系进行设置，以确保监测数据的准确性和可比性。
（2）监测频次：地铁工程施工期间，监测频次应根据具体情况进行调整，一般可以采用日、周、月的监测频次，以确保及时发现地表沉降的变化。
地铁浅埋暗挖施工与地面沉降关系及处理措施
口 以 内。
隧道涉及 的围岩除卵石 、 圆砾层属 Ｖ Ⅵ 围岩外 ， 级 其余土
层均属Ⅵ级围岩。围岩不稳定 、 变形较大 ， 开挖后在极短的时间
３ ． ２区间隧道施工沉降分析
由施工沉降监测数据分析， 个别监测点在开挖初衬阶段已 下步还将进行二次衬砌施工 ， 因此 ， 必须 将松弛坍塌 ， 引起地面沉 降和开挖断面塌方 ； 区间隧道结构 部 达沉降控制的极 限值 ， 分位于场区第 １ 层地下水（ 台地潜水 ） 和第 ２ 层地下水（ 层间潜 在下道工序施工前采取有效措施 ， 才能确保最终沉降不会对道 水） 附近及其变幅 内。
座， 施工中对这些建筑物进行了监测 。一旦发生 因地表沉降引 作用 ； 同时， 随施工人员操作熟练 、 熟悉地层后 ， 沉降速率也有 发相关区域 的管线 、 建构筑物 、 道路严重变形 ， 造成恶 劣影 所下降。 将 响 ，因此 ，控制区间隧道施工时地表沉降具有极 其重要的意
义。
（） ５导洞开挖扰动引起周 围土体相对松散 ， 对该扰动区进 行处理， 会减少沉降。 （） ６管线沉降 与地表沉降基本对应 ， 管线抵抗变形能力较
双连拱隧道长 ２ ． ５ 人防段 长 １． 断面形式多 ， ４ ３ ｍ， ７ ３ ｍ； ２ 施工 步 测类 比分析 ， 地表沉降控制基准值定为 ３ ｍ 其中上下导洞施 ０ ｍ， 序转换复杂 ， 支护体系均为复合式衬砌。 线间距为 ３ － ０ 工沉 降应控制在 ２ ｍｍ以内， ．－２ ｍ， ６ １． ０ 衬砌施工 ５ ｍ以内， ｍ 剩余步序 ５
施。
２ ．初期支护施工方法 ．２ ２
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
初期支护施工主要包括格栅制作 、 、 架设 纵向连接筋焊接、
地铁隧道盾构法施工中的地面沉降问题及处治措施
地铁隧道盾构法施工中的地面沉降问题及处治措施摘要：近年来，我国的地铁隧道工程建设越来越多，地铁隧道建设环境错综复杂，在应用盾构法期间易发生地面沉降问题，阻碍正常施工，甚至诱发安全事故。
文章首先探讨盾构法施工阶段发生地面沉降的主要成因，提出适应的处治措施。
关键词：地铁隧道；盾构法；地面沉降引言地铁交通当前已经成为了各大城市中非常重要的交通工具，随着地铁交通的发展，地铁工程也在不断的增加，在地铁隧道施工中盾构技术的先进性和安全性使得其应用的范围越来越广泛。
地铁的修建一般都是在城市的中心，地下的管线以及地面的建筑都比较多，在隧道的开挖中势必会影响到地层稳定，造成地表的沉降。
盾构施工中引起的地面沉降情况会更加严重，甚至直接威胁到地面上的建筑结构安全。
1盾构法引起的地面沉降原理在地铁隧道盾构施工过程中，会在一定程度上影响施工现场周围土层的稳定性，进而导致地面沉降发生，尤其在一些软土地铁隧道施工中地面沉降时有发生（图1）。
图1地面横向沉降槽示意1.1地面沉降的发展过程其中，在地铁隧道施工过程中，盾构施工技术在施工中的运用会引发地面沉降，其施工沉降可以划分为以下5个主要阶段（表1）。
表1盾构施工地表沉降形成原因1.2隧道开挖使得地层损失在地铁隧道盾构施工中，我们要兼顾多个方面的影响因素，盾构施工包含了多个操作环节，在对地层进行开挖的过程中，受外部作用力的影响，隧道外层的物质会随着内部向心力涌入到隧道中，彼此相互挤压移动，对地层的稳定性影响较大。
隧道开挖后，地表土体结构会发生改变，特别是在使用盾构法施工中，对应力的把控是比较严格的，如果应力波动幅度过大，那么随着地层的移动和土体的缺失，地层就会呈现一个不稳定波动，出现较多的土体隆起。
土体被挤入盾尾的空隙中，隧道向外扩充，如果压降量没有达到预期的标准，就会使得压浆压力出现范围性波动，导致盾尾坑道土体失衡，尤其是在水体含量不稳的地层，更容易出现地面大幅度波动沉降问题。
关于地铁盾构施工引起的地表沉降问题研究
关于地铁盾构施工引起的地表沉降问题研究随着城市交通的快速发展，地铁已成为许多大城市的重要交通方式。
而地铁建设中使用的盾构施工技术，虽然在解决城市交通问题上起到了积极作用，但也引发了一系列的地表沉降问题。
地表沉降对城市建设和居民生活带来了许多负面影响，因此对于地铁盾构施工引起的地表沉降问题进行研究是十分必要的。
一、地铁盾构施工原理地铁盾构是在地下进行的一种隧道开挖方法。
其施工过程简单来说是：先在地下钻孔，然后把盾构机放入钻孔中，盾构机负责挖掘土壤并同时安装隧道构件。
盾构施工的方式可以降低对地表的影响，同时也可以减少对周围房屋和地下管线的影响，因此在城市地下建设中得到了广泛应用。
地铁盾构施工虽然降低了对周围环境的影响，但在实际施工中常常会导致地表沉降问题。
地表沉降是指由于地下开挖或挖掘过程中的土壤变形而导致地表下陷的现象。
地表沉降可能会引发地质灾害，如地裂、地陷、地震等，同时也会对周围建筑物和地下管线造成损害，给市政设施和民众生活带来不便。
地铁盾构施工引起的地表沉降问题主要有以下几个方面的原因：1. 土壤力学特性：地铁盾构施工过程中，由于挖掘土壤和地下水的作用，导致土壤力学特性发生变化，增加了土壤的可压缩性和变形性，从而导致地表沉降。
3. 施工方式和技术：盾构施工中的挖掘深度、稳定性和控制水平等因素，都会对地表沉降产生影响。
4. 地质条件：不同地区的地质条件不同，地铁盾构施工在各种地质条件下可能会引发不同程度的地表沉降问题。
地表沉降问题的研究对于地铁盾构施工技术的改进和城市地下建设规划具有重要意义。
三、地表沉降对城市建设和居民生活的影响地表沉降对城市建设和居民生活带来了许多负面影响，主要表现在以下几个方面：1. 建筑物和地下管线损坏：地表沉降可能导致周围建筑物和地下管线出现裂缝、倾斜、变形等问题，给建筑物结构稳定性和使用安全性带来威胁。
2. 市政设施受损：地表沉降可能会造成道路、桥梁、地下管道、电力设施等市政设施的波动和损坏，给城市基础设施的维护和管理带来额外负担。
- 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)。
地铁施工中地下建筑物对地表沉降的控制标准
【摘要】在地铁工程施工中,为保障施工影响范围内地下建筑物的安全,以及围岩与结构的稳定,针对具体工程提出了一个地表下沉控制基准值,作为施工监测指标。
【关键词】地铁施工;地表沉降;控制标准
在城市市区修建的浅埋地下工程,在设计与施工中需要提出一个控制地表下沉的标准。
国内现有的一些城市地铁施工引起的地面沉降允许值往往是由专家们为了控制地下工程开挖对地面环境的不利影响而根据经验规定的,通常都采用30mm的控制标准。
为了使所提出的沉降控制基准值既保证建筑物及地下管线的安全,又使建设成本较为经济,有必要对控制基准作较深入的分析。
1 地表沉降控制基准
1.1 按地面环境要求分析地表沉降的控制标准
地层沉降对地下建筑物的危害主要表现在地面的不均匀沉降和由此而引发的建筑物倾斜(或局部倾斜)。
参照相关规范各种建筑物的允许倾斜(例如砌体承重结构基础之局部倾斜在2‰~3‰以内,多层及高层建筑基础随建筑物高度控制在1.5‰~4‰以内),根据给出的允许倾斜度和实测某种条件下的沉陷宽度,就可以计算出该种条件下的地表最大下沉允许值。
地下工程在施工时产生沉降,在其影响范围内将对其上面的建筑物产生不良影响。
根据以往的经验,地表沉降规律(横向)可以采用著名的Peck曲线(图1),其公式为[2]:
S(x)=S max exp[-x2/(2i2)] (1)
式中S(x)为距离隧道中心轴线为x处地表沉降值,m;i为地表沉降槽宽度,m。
(1)地下建筑物相邻梁柱间距小于或等于沉降槽拐点i时,由地下建筑物底部产生的倾斜值不大于相应建筑物允许倾斜值可知:
ΔS/L≤[f](2)
式中:L为地下建筑物相邻梁柱间距,m;[f]为地下建筑物的允许倾斜值(参照地面建筑物的允许倾斜值可得);ΔS为差异沉降值。
由沉降槽曲线可知,在拐点i处曲线斜率最大,以此极限条件下的坡度值不大于相应建筑物允许倾斜值作为限制条件。
由极限条件,地表最大允许沉降量为:
S max=(i/0·61)[f] (3)
(2)建筑物相邻柱基间距大于或等于2i时,沉降对地下建筑物的影响除倾斜外还含有承力梁、柱挠曲变形。
当沉降过大时,有可能导致地下建筑物梁柱的断裂及部顶底板结构压性裂缝的产生。
以地下建筑物结构的允许应变作为计算控制基准的极限条件。
对沉降槽上方的地下结构变形梁、板,其允许应变为:
[ε]=[σ]/E(4)
当地下建筑物梁、板走向垂直于隧道纵向时,此时[S]值最小。
式中:[σ]为梁、板的极限抗拉强度;E为材料弹性模量。
1.2 按地面环境要求分析地表下沉控制标准
从保障地层与结构的稳定出发,地表下沉控制标准必然与当地的地质条件、施工规模、埋置深度、结构尺寸和施工方法等有关。
(1)通过拱顶下沉极限推算地表沉降标准。
工程实践和理论分析表明,更多情况下控制浅埋地下工程稳定性的主要指标是拱顶下沉值,而不是水平收敛值。
在利用算得的拱顶位移值与地表中线位移值换算关系后,即可将拱顶下沉控制标准换算成地表下沉控制标准。
(2)由地层极限应变推算地表沉降标准。
参考文献[1],地层坍塌破坏极限状态的地表最大沉降量为:
S max=(i/0·61)γp=(i/0·61)Ktgβ(6)
式中:Smax为地表最大沉降量;i为曲线拐点到中心的距离;γp为围岩的极限剪应变;K为经验系数,在软岩中K=(1.3~1.1)×10-3,β=45°+φ/2;在硬岩中K=1.0×10-3,β=45°+φj/2;β为弱面走向与水平面夹角;φj为弱面内摩擦角。
(3)由上层车站列车安全运营确定的地表沉降标准。
《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,其他站线不得大于5mm。
但如果延长不足18m的距离内出现水平差超过4mm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[4]。
根据Pcck沉降曲线规律,由轨道前后高低不平顺决定的地表允许沉降为[4]:
[S max]=2W[δ]/L(7)
式中:[S max]为地表允许沉降值;[δ]为铁路轨道允许10m弦量测的最大矢度值;L为量测弦长,因延长
18m距离内不允许出现水平差超过4mm的三角坑,为保证安全,当[δ]取4mm时,L应取20m;W为地表沉降槽宽度,根据莫尔-库仑理论推导出W与i满足W=5i的关系。
综上所述,地表沉降控制基准值的确定首先应分别计算出建筑物允许沉降值、地层允许沉降值,取其中最小的允许沉降值作为最后的控制基准值。
当隧道上方有列车运营时,还要考虑列车运营安全。
2计算实例
广州地铁三号线与地铁一号线在体育西路站形成立体交叉,三号线的地下三层车站结构为新建车站,一号线地下二层车站为既有车站。
新建三号线车站需穿越一号线车站结构,两车站的位置关系如图2所示。
(1) 由隧道断面尺寸,隧道的等效半径计算[2]为R=16.5m;内摩擦角φ(根据Ⅴ级围岩地层参数)取
φ=25°;覆土厚度H平均值取15.0m(拱顶至地表距离),则沉降槽宽度系数计算为:
(3)通过拱顶下沉极限计算地表沉降标准。
Ⅴ级围岩拱顶极限下沉[1]为65.6mm,而参考有限元分析[1],拱顶最大沉降和地表最大沉降的比值关系约为1.5,由此可以算出地表沉降基准为:
[S]=65·6/1·5=43·7mm
(4)由地层极限应变推算地表沉降标准。
由式(6)可知:
[S max]=2W[δ]/L=2×19700×5×4/20000=39·5mm
综上所述,为了满足地下建筑物的安全要求以及地层和结构的稳定要求,隧道施工过程中地下建筑物对地表沉降控制基准确定为43mm;当暗挖隧道上方存在运营列车时,地表沉降控制值确定为39mm。
3结论
本文通过综合考虑地铁工程施工中引起地表沉降的多种因素,提出确定地下建筑物对地表沉降控制标准的方法,有利于施工监控。
但地下工程施工复杂多变,受地下建筑物与周围地层相互作用的影响,其结构受力十分复杂,具体控制标准值有待进一步研究。
参考文献
[1]吴波.复杂条件下城市地铁隧道施工地表沉降研究[D].成都:西南交通大学,2003.
[2]阳军生,刘宝琛.城市隧道施工引起的地表移动及变形[M].北京:中国铁道出版社,2002.
[3]王梦恕.地下工程浅埋暗挖技术通论[M].合肥:安徽教育出版社,2004.
[4]王新线.既有铁路站场下暗挖隧道地面沉降标准研究[J].铁道标准设计,2006(4).。