盾构施工对地表沉降影响的预估

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盾构施工引起的地表沉降和隆起

《地下铁道》7.9 盾构施工引起的地表沉降和隆起隧道与地下工程系7.9 盾构施工引起的地表沉降和隆起◆例如：南京地铁1号线某标在富水粉细砂地层盾构始发时出现两次流沙现象, 地面下陷1.5m。

管线破坏房屋倒塌◆盾构施工引起的地层损失和隧道周围受扰动土体的固结沉降是引起地表沉降的主要原因。

1.地层损失(1)定义：◆地层损失是盾构施工中实际开挖土体体积和竣工隧道体积(包括在隧道外围压注的浆体)之差。

◆地层损失率以占盾构理论排土体积的百分比V l (%)来表示。

则单位长度地层损失为 ◆隧道周围的土体在弥补地层损失的过程中，发生地层移动，引起地面沉降。

200(%) r V V l π⨯=◆第二类：属于不正常的地层损失，是一种由人为因素而引起的本来可以避免的地层损失。

◆第三类：属于灾害性的地层损失，盾构开挖面发生土体急剧流动或暴发性的崩坍，引起灾害性的地面沉降。

1.地层损失(3)引起地层损失的主要因素②盾构后退●在盾构暂停推进中，由于盾构推进千斤顶漏油回缩而可能引起盾构后退，使开挖面土体坍落或松动，造成地层损失。

③土体挤入盾尾空隙●当盾尾离开衬砌时，在衬砌上方形成所谓的“建筑空隙”，由于向建筑空隙中压浆不及时，压浆量不足，压浆压力不适当，使得盾尾后的隧道周边土体失去原始三维平衡状态，而向这一建筑空隙中移动，引起地层损失。

在含水不稳定地层中，这往往是引起地层损失的主要因素。

2.受扰动土体的固结沉降固结沉降分为：主固结沉降和次固结沉降两种。

(1)主固结沉降◆盾构推进中的挤压作用和盾尾的注浆作用会使隧道周围的地层中形成超孔隙水压力，这种压力在盾构施工后的一段时间内就会消失，在此过程中地层发生排水固结变形，引起地表沉降，这种因孔隙水压力变化而产生的沉降，称为主固结沉降。

(2)次固结沉降◆土体受到扰动后，土体骨架还会继续发生压缩变形，这是一种蠕变，在这种变形过程中产生的地面沉降称为次固结沉降。

它的持续时间比较长，长的可持续几年以上。

隧道盾构施工对地表沉降影响分析

隧道盾构施工对地表沉降影响分析摘要: 随着地表建、构筑物密度与日俱增，在地铁建造过程中对地表环境的保护是一个越来越不容忽视的难题.本文以天津地铁三号线某区间段为研究对象,结合工程实际监测数据分析了在隧道盾构过程中地表的沉降变化情况,得到结论:1沿掘进方向,地表沉降变化趋势一致,各点均表现为先隆起后下沉,最大隆起值在10mm之内,最大沉降值在30mm之内.2地表横断面各点先隆起后下沉,最大隆起和下沉均发生在隧道轴线位置,其他位置沉降值表现为以轴线为中心,对称分布,近似于正态曲线.关键词:地铁;地表沉降;监测数据Abstract: With the surface to build structures, density increasing, the protection of the surface environment is an increasingly difficult problem can not be ignored in the subway construction process, combined with actual monitoring data for the study, an interval segment of the Tianjin Metro Lineanalysis of surface subsidence changes in the process of tunnel shield, get conclusions: 1 Along the tunneling direction, the surface subsidence trends showed for the first uplift after sinking, the maximum uplift values within 10mm, the maximum settlement value30mm .2 Surface cross-section points of uplift after the sinking, the maximum uplift and subsidence occurred in the tunnel axis position, the performance of other locations settlement value for the central axis, symmetrical distribution, similar to the normal curve.Key words: subway; surface subsidence; monitoring data引言：盾构法隧道施工技术经过一百年的发展，虽然有了很大的进步，但是仍不可避免地引起地层的扰动，地层变形及地面沉降，特别是在软土盾构隧道中更为明显，扰动导致的土体强度和压缩模量的降低将引起长时间内的固结和次固结沉降。

盾构施工对地表沉降影响的预估

盾构施工对地表沉降影响的预估摘要:以杭州地铁1号线过江隧道为背景,采用经验公式法和有限元数值模拟方法研究分析盾构隧道施工引起的钱塘江北岸标准海塘地表沉降规律,比较两种方法的计算结果,验证了有限元数值模型的合理性,为隧道工程的顺利实施提供参考依据。

关键词:盾构隧道;数值模拟;地层变形杭州地铁1号线南起萧山湘湖杭州乐园,穿过滨江新中心,至钱塘江时在最低冲刷高程以下通过江底,直达江北岸进入婺江路下,并沿该路西行。

过江隧道采用加泥式土压平衡盾构施工,采用钢筋混凝土管片单层装配式衬砌。

盾构隧道外径6.2m,内径5.5m,衬砌厚度35cm,环宽1.2m,衬砌环全环由6块组成,环与环、块与块间均采用弯螺栓连接。

过江隧道盾构掘进时不可避免地引起地层扰动,引起地层变形及地面沉降。

扰动导致土体强度和压缩模量的降低,这将引起长时间的固结和次固结。

当地层变形超过一定范围时,会严重危及周围建筑物的安全。

因此,掌握地层沉降规律并预先评估其影响程度,对工程的顺利实施极为重要。

本文采用经验公式法和有限元数值模拟方法对钱江通道盾构隧道施工过程中明清鱼鳞石塘的地表沉降规律进行研究,以期对海塘的保护措施及隧道工程的顺利实施提供参考依据。

1盾构隧道引起土层变形的发展过程盾构推进引起的地面沉降分为5个阶段[1-2]:1)初期沉降:即盾构开挖面到达某一位臵之前,在盾构推进前方的土体滑裂面以外产生的沉降。

因初期沉降量较小,所以一般不被人们觉察。

2)盾构到达时的地面变形:为在开挖面靠近观测点并到达观测点下方过程中所产生的沉降或隆起现象。

当盾构机的正面土压力等于开挖面静止土压力时,掘进对土体影响最小;当盾构机推力不足,其正面土压力小于开挖面的静止土压力时,开挖面土体下沉;当盾构机推力过大则会引起开挖面土体的隆起。

3)盾构通过时的地面变形:为盾构机开挖面到达观测点至盾构机尾部通过观测点这一过程所产生的沉降。

该沉降主要是由于盾构机的通过破坏了原来的土体状况,造成土体的扰动所致。

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。

盾构法施工地面沉降机理、预测与防治

失；盾尾后面的建筑间隙未能及时有效地进行充填，从而使周围土体挤
入建筑间隙，引起地层损失（在含水的不稳定地层中，这往往是引起地
层损失的主要因素）；盾构在曲线推进和修正蛇行时的超挖和扰动所引
起的地层损失；在土压力作用下，隧道变形或沉降也会引起地层损失；
施工中操作失误而引起开挖面坍塌，或前方地质情况骤变，而使开挖面
盾构法施工地面沉降机理、预测与防治
国内外实践表明，盾构法施工多少都会扰动地层而引起地表沉降，
即使采用目前先进的盾构技术，要完全消除地面沉降也是不太可能的。
地面沉降量达到某种程度就会危及周围的地下管线和建筑物。因此，必
须研究盾构施工时引起的地层扰动，造成地面沉降的机理，要清楚地掌
握沿线的地下管线和建筑物的构造、型式等，对地面沉降量和影响范围
（1）保持开挖面的稳定性。开挖面的稳定性可以用稳定系数N 来定量描述，N值定义为：
N= n
式（12）
式中 H----地面至开挖面中心的距离（m）;
γ----地层重度（kg/m3）;
P----开挖面支护压力（kg/m2）;
Cu ----地层的不排水抗剪强度( kg/m2);
n=0.7～0.8。
当N＝1～2时，地层损失率可控制在1%以下；
S (max )＝V(s)/ i≈V(s)/2.5 i
式（4）
Cording 和 Hansmire（1970）对紧密砂层做的统计分析，可以
满意地认为横向沉降槽体积等于地层损失，即V (s) ＝VL＝VlV。
横向沉降槽宽度系数i取决于接近地表的地层的强度．隧道埋深和隧道半径。根据在均匀介质中的试验，可以从几何关系中近似地得出：
粘性土： i=0.43Z＋1.1
式（6）

武汉长江隧道盾构施工引起的地表沉降预测

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２００８年５月第５期（１６总１）
铁道工程学报ＪＵＮＬＯＡＬＹＥＧＮＥＩＧＳＣＥＹＯＲＡＦＲＩＷＡＮＩＥＲＮＯＩＴ
Ｍａ２０ｙ０８Ｎ．（ｅ．１）Ｏ５Ｓｒ１６
术，今世界３大海底隧道工程：吉利海峡隧道当英
（ｈｎｅＴｎｅ）丹麦海峡隧道（ｒａＢｌＴｎｅ）Ｃａｎｌｕｎ１、Ｇｅｔｅｔｕｎ１和东京海底隧道均采用了盾构掘进技术，示出了盾显构技术的巨大优越性和技术潜力，发达国家隧道及在
文章编号：０６— １６２０）５— ０９一ｏ１０２０（０８００施工引起的地表沉降预测
李国成丁烈云
（中科技大学，武汉４０７）华３０４
摘要：究目的：构隧道施工会对周围土体产生扰动，而影响到周围建筑物和地下管线。因此，确预测研盾进准
ＡｂｓｒｃＲｅｅｒｈｒｓｓ：Ｇｒｕｎｏｅｅｔｅｓｌｃｕｓｉｈｏｓｒｔｏｒｃｓｆｓｉｌｉｇｔｎｅ，ｒｓｌｉｇｔａｔ：ｓａｃｐｕｐｏｅｏｄｍｖｍｎａｉｏｃｒｎｔｅｃｎｔｕｃｉｎｐｏｅｓｏｈｅｄｎｕｎｌｅｕｔｙｎｉｉｔｒｎｈｕｒｕｎｉｉｎｓａｄｐｉｅｉｅｎｄｓｕｂｉｇｔｅｓｒｏｄｎｇｂｕｌｇｎｐｌｎｓ，ＳｔｉｉｎｆｃｎｏｃｕａｅｐｅｉｔｇｔｅｇｏｎｄｓｔｌｍｅｔｄｉＯｉｓｓｇｉｉａｔｆｒａｃｒｔｒｄｃｉｈｒｕｅｔｅｎｎｉｄｃｄｂｈｉｌｏｓｒｃｉｎｏｕａｎｔｅＲｉｅｕｎｌｔｒｔｃｈｕｒｕｄｎｕｉｎｓａｄｐｐｌｎｅ．ｎｕｅｙｓｅｄｃｎｔｔｆＷｈｎＹａｇｚｖｒｔｎｅｏｐｏｅｔｔｅｓｒｏｎｉｇｂｌｇｎｉｅｉｓｕｏｄｉＲｅｅｒｈｏｎｌｉｎＴｈｅｕｔｎｃｔｓｔａｇｏｎｅｔｅｎｕｄｏｈｎｇａｇｌｎｔｒａｏ０ｍｅｅｓｓａｃｃｃｕｓｏｓ：ｅｒｓｌｉｄｉａｅｈｔｒｕｄｓｔｌｍｅｔｗｏｌｎｔｃａｅｌｒｅｙｉｈｅａｅｆ４ｔｒｂｈｎｈｅｃｔｎａｅａｏｇｔｅｔｎｌａｉｌａｅｉｄｔｕｔｉｇｆｃｌｎｈｕｎｅｘａ，ｎｄｗｈｅｈｒｕｄｌｓａｅｉｅｓｔｎ２．ｎｔｅｇｏｎｏｓｒｔｓｌｓｈａ０％，ｇｏｎｅｔｅｎｒｕｄｓｔｌｍｅｔｉｄｃｄｂｏｌｐａｔｅｏｍａｉｎｉｆｓｌｐｒｅａｅｔｈｏａｅｔｅｎａｕ．ｎｕｅｙｓｉｌｓｉｄｆｒｔｏｓｏｍａｌｅｃｎｔｇｏｔｅｔｔｌｓｔｌｍｅｔｖｌｅｃＫｅｏｄｓ：ｓｉｍｅｈｎｃｙｗｒｏｌｃａｉｓ；ｓｉｌｕｎｌｒｕｄｓｔｌｍｅｔｕｅｉａｉｌｔｎ；ＷｕａｎｔｅＲｉｅｕｎｅｈｅｄｔｎｅ；ｇｏｎｅｔｅｎ；ｎｍｒｃｌｓｍｕａｉｏｈｎＹａｇｚｖｒｔｎｌ

盾构隧道施工地表沉降监测与Peck公式变形预测分析

（，，…，）［（）］（）Ｉａｎａ１
ｍ
∑ ａｎ＝
ρｉｓｘｉ－ｙｉ２
５
则该方法为最小二乘逼ｉ＝近０法，由该方法得到拟合
曲线ｙ＝ｓ（ｘ），该方法被称为曲线拟合最小二乘法。
式中求取
ＩＩ（最ａｎ小，ａ值１，，…只，需ａｎ对）为多ａ元ｎ，函ａ１数，…Ｉ，求ａ取ｎ的极多值元，则函有数：，若
ＳＯＮＧＸｉｎｈａｉ
（，，）ＣｈｉｎａＲａｉｌｗａｙ１９ｔｈＢｕｒｅａｕＧｒｏｕｐＦｉｆｔｈＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏＬｔｄ．ＤａｌｉａｎＬｉａｏｎｉｎｇ１１６０００Ｃｈｉｎａ
： ’ ，ＡｂｓｔｒａｃｔＯｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆａｃｉｔｙｓｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｐｉｐｅｇａｌｌｅｒｙｐｒｏｊｅｃｔｔｈｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｐｏｉｎｔｓａｒｏｕｎｄｔｈｅｐｉｐｅ
Ｓｍａｘ
＋
１ｉ２
×
－ｘ２２
１２
将ｌｎＳ（ｘ）和－ｘ２设为回归变量进行回归分析，２
设
ｌｎ
Ｓｍａｘ
为回归后的常数项，设
１ｉ２
为回归后的线性
系数，可得回归方程：
( ) ( ) （） ∑ ∑ Ｓｘｘ＝
－ｘ２ｉ２－１
２
ｎ
ｘ２ｉ２２
１３
[( ) （）] ( ) （） ∑ ∑ ∑ Ｓｘｙ＝
特点，但盾构法施工对岩土体形成扰动，尤其对于
周围土体的沉降影响较大。目前国内外通常使用
经验公式法［２－３］、数值分析法［４］、模型试验法［５－及６］
神经网络法［７－８］对盾构施工沉降进行预测［９］。段绍

盾构施工对地表及建筑物沉降影响分析

盾构施工对地表及建筑物沉降影响分析张志宇中交隧道工程局有限公司第三工程公司摘要：作为工程建设中重要设备，盾构机在城市建筑过程中得到了广泛的运用，给工程建设效率带来了巨大的提升。

但是在实际中，由于盾构机本身机器的原因，盾构机在工程建设中也出现了很多问题，如地层损失、地面沉降等。

这些给工程质量带来了严重的问题，为此，文章将对这方面进行相应的探究，找到其中的影响因素，并采取有效措施进行相应的防治，从而保证工程建设质量。

关键词：盾构施工；地表；建筑物；沉降1前言随着城市化进程不断的推进，现在很多城市都进行了相应的改造和建设，但是由于受到自身环境因素影响，在工程建设时，很多盾构施工都无法避免会给周围的建筑物造成影响，即使运用了较先进的盾构机。

因此，加强这方面的探究是非常必要的，工程建设人员应该重视这方面问题，采取有效的措施降低盾构施工对周围事物带来的影响。

2影响盾构施工造成地表及建筑物沉降原因2.1盾构自身施工方法影响在实际工程建设中，影响盾构施工造成周围建筑物沉降原因有很多，其中一个重要的原因就是盾构自身施工方法造成的。

通常情况下，不同施工方法由于工作运行原理不同，其对周围事物造成的影响也是不同的，即使是使用同一个机器设备进行工作。

因此，工程人员要研究盾构施工给周围事物造成的影响，就应该根据实际施工方法进行相应研究。

在实际操作中，盾构方法包括了气压平衡、泥水平衡等方法，这些不同的盾构机在不同的地表上所产生的效果影响也是不尽相同，其中在软土地中，经常使用的就是泥水盾构。

这是因为泥水盾构施工原理是运用泥水压力跟水土压力相平衡的原理，在这其中可以较好地实现泥水压力控制，因此经常在软土地区进行使用[1]。

2.2结构断面大小的影响在进行盾构施工时，结构断面大小对于地表及建筑物沉降影响是非常大的。

造成这种现象产生的原因有很多，其中具体的是因为盾构施工一般所需要的时间是非常长的，而且影响的范围也是比较广泛的。

这样长期的工作就会给施工的土地造成一定扰动，而且随着时间推进，这种扰动的现象会越来越明显，从而会造成土体变形和塌陷。

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。

隧道盾构施工对地表及建筑物沉降影响分析

隧道盾构施工对地表及建筑物沉降影响分析摘要：本文以隧道盾构施工为论述对象，以其对地表及建筑物沉降影响为论述手段，通过笔者理论知识的学习与实践经验的应用，就此展开专业分析关键词：隧道工程；盾构施工；地表沉降；建筑物1.盾构施工对地表及建筑物沉降变形的影响1.1地表沉降规律不论是在何种地层中掘进，盾构施工对地表及建筑物的沉降变形影响大致可经过下述5个阶段：⑴超前沉降。

地层中孔隙水压力因地下水位降低而减小，而围岩有效应力不断增加，在此情况下使地表发生沉降；⑵到达沉降。

盾构到达后会赋予围岩一定的径向压力，当该压力小于地层附加应力时，地表便会发生沉降，反之则隆起；⑶通过沉降。

在盾构扰动作用下，围岩土体因与盾构机间的剪切错动而使地表沉降；⑷盾后沉降。

盾尾过后如若对管片与围岩缝隙间未及时注浆，围岩土体因失去支撑而发生压缩沉降；⑸后续沉降。

盾构完成后，在地层扰动与孔隙水下降等因素的影响下，地表因隧道结构变形而发生沉降。

图1 盾构施工地表沉降规律示意图1.2地表沉降原因隧道盾构掘进所造成的土体扰动与地层破坏为引起地表沉降的主要因素，此外还包括盾构后退、推进方向改变、土体固结与次固结沉降、掘进面土体移动以及盾构空隙等。

当盾构外围附有一层黏土时，将会使盾构过后管片与围岩间空隙增大，如果此时压浆不及时或压浆量不足，便会引发较大程度的地层损失；受管片刚度的影响，在地层压力的作用下，地表会因管片变形而发生沉降。

2.盾构施工影响地表及建筑物沉降变形的因素2.1施工工艺隧道盾构工艺不同，对地层的扰动机理与沉降影响不同，进而作用于邻近建筑物的破坏程度不同；实际上，即使为同一种盾构工艺，在其他因素影响下对地表及建筑物的沉降变形也不相同。

以作业面是否封闭为依据，隧道盾构施工可分为密闭式与敞开式两大类，其中密闭式又分为土压式（常用泥土加压式）与泥水式两种。

对于盾构工艺的选择（即为盾构机的选择），具体应以地质情况为依据合理确定，但原则上必须保证作业面稳定、安全。

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素有关，目前尚难给出确定的解析式。根据统计，在采用适当技术和良好操作的正常施Ｔ条件下，地层损失可表示为：
开挖后，以盾尾空隙压浆不足及盾构改变推进方
向为主的所有施工因素引起的地层损失（３；ｍ／ｍ）
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第８期
骆晓明，等：盾构施工对地表沉降影响的预估
・２・ｌｌ
隆起现象。当盾构机的正面土压力等于开挖面静
止土压力时，掘进对土体影响最小；当盾构机推力不足，其正面土压力小于开挖面的静止土压力时，开挖面土体下沉；当盾构机推力过大则会引起开挖面土体的隆起。
厚５４ｍ；粉砂，厚２１．．ｍ；黏质粉土，厚８３ｍ；－淤泥质粉质黏土，厚８５．ｍ；更深部分则被看作完
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・
１２・２
水
运
工
程
吕吕
２０生０７
０
加
伽
Ｙ为沉降点至坐标原点的距离（）ｉｍ；ｙ为盾构推进点处盾构开挖面至坐标原点的距离，Ｙ为盾构开ｆ挖面至坐标原点距离（）ｍ：
表１Ｐｃｅｋ法预测地表横向沉降计算值
产生了扰动，再加上上面的各种残余影响，在相
当长的一段时间内，地基将继续发生固结沉降和蠕变沉降。
２地层隆沉估算
ｘｍ一Ｏ／３
一Ｏ２ —ｌＯ
一４
Ｏ
４
ｌ０
—
— —
—
—
—
—
６８１０１２１４１６
２２地面沉降纵向分布计算．
５）一ｘ（）５ｅ一＝ｐ鲁
５＝一 —
、２Ｔ／１
（１）
（）２
刘建魄６１院士在Ｐｃ的基础上，提出了负地ｅｋ法层损失概念，并将地层损失分成开挖面和盾尾后的地层损失两部分，得出了地面沉降量的纵向分
操作方法、地层条件、地面环境、施＿理等因丁管
５ ∽
）］
（）５
＋一『（址）（－ｒ） — 一ｙ］ｙ一
Ｘ／ｗ，２ｉ
式中：５ｙ为距原点距离Ｙ的地面沉降量，负值为ｆ１隆起量，正值为沉降量（）ｍ；Ｖ为盾构开挖面引起的地层损失，欠挖时为负值（３）盾构ｍ／；Ｖ为ｍ
２０
３０
２１地面沉降横向分布计算．地表沉降横向分布曲线的形状可用Ｐｃｔ式ｅｋ￣３合理地表达，这一概念已被人们所接受，上海地
ｓｍｍ一１３５— ７５一ｌ，一ｌ，４一ｌ，６一ｌ．４一ｌ．５．８／．７５．８３７７４８２７４３７— ７５一ｌ３５，７
的影响范围，一般而言，沉降槽半宽为２．。研究５
表明，取决于接近地表的地层的强度、隧道埋深和隧道半径，其计算式如下：
Ｚ
到达观测点至盾构机尾部通过观测点这一过程所产生的沉降。该沉降主要是由于盾构机的通过破坏了原来的土体状况，造成土体的扰动所致。４盾尾空隙沉降：由于盾尾通过时会产生一）个盾尾间隙，这个盾尾间隙的上方及周围土体应力释放引发了弹塑性变形。５长期延续沉降：由于盾构通过时对地基土）
。
０２
４
区的许多盾构施工实例也充分证明了它的实际使用效果４１ｅｋ假定施工引起的地面沉降是在不 — 。Ｐｃ５排水情况下发生的，沉降槽的体积等于地层损失的体积。地层损失在隧道长度上是均匀分布的，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：
（）４
・ｎ（５－ｂ）ｔ４￣￣２ａ／
式中：ｚ为地面至隧道中心的深度；‘ 为土的内摩Ｄ擦角。
杭州地铁１号线过江隧道外径为６２ｍ，土内．摩擦角取为２．。３，隧道顶部覆土厚度有ｌ．ｍ，２８８运用Ｐｃ式计算可得沉降槽半宽Ｗ／＝３０ｍ，ｅｋ公２３．计算结果见表１，地面沉降横向分布见图１。
３盾构通过时的地面变形：为盾构机开挖面）
Ｖ＝Ｒｓ
（）３
式中：
为地层体积损失率，即单位长度地层损
失占单位长度盾构体积的百分比；Ｒ为盾构机外
径（）ｍ。
沉降槽宽度系数决定了盾构施工对周围土体
布预测公式：
式中：Ｓ㈨为距离隧道中心线处的地表沉降（）ｍ；５为隧道中心线处最大地面沉降（）为距隧一ｍ；道中心线的距离（；ｉｍ）为沉降槽宽度系数（）ｍ；为盾构隧道单位长度地层损失（／）ｍ３。ｍＰｃ式中的ｅｋ公（层损失）与盾构种类、地