注浆层参数对上海地铁隧道沉降的影响研究
注浆加固技术在不良地层地铁隧道结构沉降处理中的应用
0引言随着我国国民经济的不断发展，国家基础设施建设投资不断加大，以地铁为代表的城市轨道交通发展方兴未艾，成为缓解城市交通压力的重要举措[1]。
然而，地铁在施工和开挖过程中，地层变形、沉降、水土流失等问题时有发生。
随着隧道建成年限的增加，隧道在使用期间会受到行车动载及自然环境因素的不断影响，导致隧道自身产生沉降，这不仅影响着地铁工程的正常运行，还将给人们的出行安全带来极大的隐患[2]。
因此解决复杂地质环境下地铁隧道的安全稳定性至关重要。
现今注浆技术在提高隧道工程安全稳定性方面以其成熟的技术得到广泛应用，采用注浆技术不仅能够提高地铁隧道围压的安全稳定性，也能够很好的解决隧道开挖过程中所遇到的溶洞、断层复杂地质环境[3]。
1工程概况1.1工程地质情况此地铁隧道工程作业区间全线长度为2641m ，地质条件比较复杂，拱顶岩性为风化灰岩、红黏土、杂填土，且围岩等级为V ，该工程地质中填土、黏性土层具有微透水性，石英砂岩、泥岩、硅质粉细砂岩具有弱透水性；灰岩渗透性不一，具有各向异性；溶洞、溶隙发育，具有较强的透水性。
同时，区间范围存在基岩裂隙水与岩溶水，地质富水性能良好，局部表现出承压性。
1.2工程拟解决的问题首先，位于区间隧道洞身或明挖段隧道基坑范围内有众多溶洞，且溶洞工况复杂，在作业区间隧道上部随机分布121个大小不一的溶洞，占13.52%，最大溶洞自身高度达到24.00m 庁。
溶洞大拱顶和岩壁为灰岩，岩面稳定性相对较差，存在掉块等风险，严重影响了隧道施工的进程。
其次，场地基岩面上广泛充填红黏土，结构松散，孔隙较大，含水量较高，力学性能差异较大。
此外，周围环境比较复杂，包括独立基础的小区商铺房以及以整体筏板基础的幼儿园，穿越隧道长度达到250m 且埋深达到28m 。
因此在不影响公共设施安全正常运行并对隧道溶洞进行加固工程方案的设计亟待解决。
2注浆加固技术在地铁隧道施工的应用2.1注浆前技术准备①岩溶区段处理方法。
地铁隧道结构沉降原因及防治措施探析
地铁隧道结构沉降原因及防治措施探析摘要：城市化水平的不断提高使我国城市人口不断增加、城市范围不断扩展，为了保证城市居民出行便捷，建设发达安全的城市公共交通网络十分重要。
而城市机动车不断增加使城市路面交通的通畅性大大降低，因此，为了保证城市交通的通畅性和有序性，兴建城市地铁是当前城市建设和规划中不可缺少的部分。
在地铁建设过程中，重视地铁隧道结构的沉降问题是保证地铁运行安全的关键因素，因此，对地铁隧道结构的沉降原因进行研究分析，并提出切实可行的改进措施有助于提高地铁隧道结构的稳定性，保证地铁安全稳定运行。
关键词：地铁隧道；沉降原因；地质条件；改进措施1 地铁隧道结构沉降的一般因素地铁隧道结构的稳定性是保证地铁运行安全的重要基础，但在地铁施工过程中，可能会出现一些原因导致地铁隧道结构出现不均匀沉降现象，影响地铁隧道的正常使用，并且对地表上的建筑物也会造成一定的不利影响。
造成地铁隧道结构不均匀沉降的因素很多，主要有以下几个：1.1 下卧土层的均匀性较差。
一般来说，地铁隧道结构的下卧土层呈纵向分布，不同土层的性质、分层以及过度等情况都会影响下卧土层的均匀性和平衡性，而地铁隧道施工过程中，因为下卧土层的均匀性不够稳定就会导致施工偏差，增加地铁隧道结构的沉降量。
1.2 隧道埋深对地铁隧道结构承载力的影响。
隧道埋深度主要影响地铁上方结构的承载力，尤其在地铁隧道附近进行施工就会对地铁隧道的施工质量产生影响，使地铁隧道结构出现侧向位移，导致沉降现象发生，并且地铁隧道附近施工也会使地铁结构出现振动，从而造成沉降。
1.3 临近地铁开挖基坑。
深基坑开挖过程实际是卸载的过程，临近地铁隧道的深基坑开挖对隧道的影响主要是两个方面1.由于基坑开挖引起围护的侧向位移和坑内隆起使得坑外地层沉降，导致隧道也随之沉降；2.基坑开挖引起围护向基坑内的侧向水平位移，导致隧道发生挠曲变形，临近基坑的隧道段和远离基坑的隧道段间将产生明显的纵向不均匀沉降。
上海某地铁旁通道融沉注浆效果分析
１ 工 程 概 况
隧道 内测 点 布 置 见 图 ２ 其 中 Ｓ ６ Ｓ １ Ｓ ９ Ｓ ０之 间 及 ， Ｄ ，Ｉ ，Ｄ ，Ｄ１ Ｔ
上 海市某地铁旁通道 工程位 于两站区间隧道之问 ， 区问圆形 Ｘ ６ Ⅺ ， ９ＸＤ ０ 间 间距 为 ２１，Ｄ Ｄ ， Ⅺ） ， １ 之 Ｉ ８位 于 ５） Ｎ３ 中 ＴＳ ｔ ７和 ９正 隧道内径 ５５０ｍｍ， ０ 管片厚度 ３ ０ｍ ５ ｍ。旁通道 所在位置处 隧道 问 ，Ｄ 位于 Ｘ ７ Ｘ ９ Ｘ８ Ｄ 和 Ｄ 正中间 ， 其他相邻两点问的间距为 ３５ｒｏ ． ｎ 上、 下行线的中心标 高均 为 一ｌ ．２ｍ， ５９ 隧道 中心距为 １ ． ２ ４ｍ。整
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图 １ 旁 通 道结 构 及 所 处 地 层 示 意 图
一
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一ｌ ８
—１ ２
本旁通道工程于 ２ ０ ０ ８年 ８月 ２ ｔ 式开工施工 冻结孔 ， ３ Ｅ正 至 ９月 ２ ０日冻结孔及测温孔施工完成 ， 共施工 ７ ２个冻结孔和 １ ４个 测温孔 。在钻孔过程 中， 由于⑤１粉质 黏土夹粘质 粉土含水量 较 ． ２
Ｓ ５ ）
上行线
Ⅺ
ｘ ６ Ｄ
ｘ Ｄ４
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Ｘ Ｄ９） Ｄ ａ７
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旁通道处于⑤ｌ灰色黏土层 、 ｌ砂质粉土地层 中 ， ＿ ］ ⑤＿ ２ 缺失⑦ 承压
含水层 ， 旁通道结构底部距⑧２承压水层 １ 见 图 ｌ 一 】 ８ｍ， 。
微扰动注浆工法对地铁变形影响分析
微扰动注浆工法对地铁变形影响分析微扰动注浆工法由于其效果好，扰动小等优点被广泛应用于地铁收敛治理工作。
本文通过对上海某段地铁微扰动注浆施工后的监测数据进行分析研究，验证了其在低温及复杂土质条件下的施工效果及稳定性。
研究结果表明，通过微扰动注浆施工，取得了较好的收敛治理效果；本次微扰动注浆施工后回弹量较小；注浆施工对周围环境扰动较小。
标签：微扰动注浆；收敛；沉降1 前言随着公共交通需求的急剧上升，上海市自1993年开始进行地铁建设。
但由于地质环境复杂，土质较差，随着运营时间的不断延长及周围施工、堆土导致地铁在建成之后出现诸多病害情况，如隧道管片出现细微裂缝、渗漏水等。
实际工程发现，隧道收敛变形较大是造成各种病害的重要原因之一[1]。
目前国内对于收敛变形治理工作主要采用注浆施工方法，主要有充渗透注浆技术、劈裂注浆技术、挤密注浆技术等，但这些传统的注浆方法对地铁周围土体及建筑物扰动较大，且造价颇高。
为了克服传统注浆技术的弊端，上海轨交系统科研工作者尝试通过微扰动注浆技术进行地铁隧道收敛变形开展治理工作，且在工程应用中取得了不错的效果[2-3]。
但其在较低温度及土质较差区域施工时的稳定性及效果仍有待进一步验证，因此利用实际工程中的监测数据进行相应的研究和分析就显得尤为必要。
本文依托上海地铁某区段的注浆项目，就微扰动注浆对地铁管片收敛变形的影响进行分析研究。
2 项目概况上海某地铁隧道上方出现绿化超载现象，根据长期监测数据发现，该区段沉降及收敛变形过大，对地铁的安全运营产生了不利影响。
为保证隧道安全及正常运营，必须对该区域绿化堆土进行技术处理。
首先对隧道上方土体进行卸载，然后对隧道两侧进行微扰动注浆治理工作。
治理区域紧邻河道，土质较差，上部主要以淤泥质粉质黏土为主，下部以砂质粉土和淤泥质粘土为主，土体受到一定程度的河流侵蚀。
同时，本次注浆施工时间为12月至2月，温度较低。
据此，可研究低温及不利地质条件对微扰动注浆施工工艺及施工效果的影响情况。
浅析微扰动(地面)注浆施工对地铁隧道收敛的影响
浅析微扰动（地面）注浆施工对地铁隧道收敛的影响摘要：随着上海城市的发展，人员的增加，地面交通的压力也在增加，城市轨道交通在城市的发挥着越来越重要的作用，上海地铁的里程也在年年梯增。
城市建设的地下基坑项目也越来越多发生在地铁隧道的保护区内，对隧道的安全运营也产生了不利的影响，所以深基坑施工期间的工程影响监护测量，对地铁运营隧道的影响也具重要的意义。
本文结合一个工程实例从基坑开挖施工对地铁运营隧道的变形影响报警后，采取了隧道外注浆的补救措施后，讨论隧道收敛变形的规律。
关键词：安全保护区；工程影响监护测量；隧道收敛；微扰动（地面）注浆安全保护区--轨道交通结构外边线分别向外平移一定的距离所围成的区域。
范围如下：a）地下车站与隧道外边线外侧五十米内；b）地面车站和高架车站以及线路轨道外边线外侧三十米内；c）出入口、通风亭、变电站等建筑物、构筑物外边线外侧十米内。
工程影响监护测量：为监控轨道交通安全保护区的施工作业对轨道交通结构安全的影响而进行的监护测量，工程影响监护测量应能反映施工作业对轨道交通结构的影响程度和影响过程。
隧道收敛测量：确定隧道结构净空尺寸变化的测量。
1、工程概况项目位于上海杨浦区，安全保护区内有多层建筑F、G、H楼，地下三层退隧道结构外边线约35m，基坑深度约16.1m；D、E、F楼地下二层距隧道结构外边线约10.5m，基坑深度约12.0m。
基坑边线平行地铁隧道延长距离总共约160m。
该区段为轨交为运营线路，区间隧道为直径 5.5米的单圆隧道。
隧顶覆土约14.2m。
近侧基坑开挖的底面处于隧道的顶部以上1~2米，离基坑最近的为隧道上行线。
受到基坑施工影响，项目对应轨道交通XX路站～XX站隧道上行线部分环片水平直径收敛变形过大。
根据“XX项目地铁隧道纠偏专题协调会会议纪要”，需对XX路站～XX站上行线区间隧道因施工引起变形超过3cm区域范围内（上行线628~767环）进行微扰动注浆，为确保注浆期间地铁结构安全，在对上述区段进行微扰动（地面）注浆加固施工。
地铁隧道纵向沉降和结构性能研究
内容摘要：【提要】：地铁隧道发生的过量不均匀纵向沉降对隧道结构内力、变形、接头防水、以及隧道正常运营的影响已不容忽视。
因此研究地铁盾构隧道的纵向结构性能和变形性态，是非常必要而且迫切的。
本文分析了地铁隧道纵向沉降的影响因素和作用机理；改进了隧道等效连续化的计算方法，对地铁盾构隧道纵向结构性能进行了讨论。
【提要】：地铁隧道发生的过量不均匀纵向沉降对隧道结构内力、变形、接头防水、以及隧道正常运营的影响已不容忽视。
因此研究地铁盾构隧道的纵向结构性能和变形性态，是非常必要而且迫切的。
本文分析了地铁隧道纵向沉降的影响因素和作用机理；改进了隧道等效连续化的计算方法，对地铁盾构隧道纵向结构性能进行了讨论。
1 引言随着我国城市化程度迅速提高，国内许多大城市都竞相发展以地铁为主干线的快速轨道运输系统（rts）。
北京、上海、广州、南京、深圳等地相继开展大规模的地铁建设。
随着盾构施工技术和施工工艺的发展成熟，盾构施工法以其对城市地面环境影响小的特点，成为城市环境下地铁隧道的主要施工方法。
由此也发现，在饱和、灵敏度高的软土地区，盾构隧道经常发生较大的不均匀纵向沉降，其对隧道纵横向的内力、变形、接头防水、及隧道正常运营的影响已不容忽视。
因此研究盾构隧道的纵向结构性能和变形性能，分析隧道纵向沉降的影响因素，是非常必要而且迫切的［1］［2］。
国际隧道协会（ita）在2000年盾构法隧道设计指导中提出在必要时将隧道纵向沉降的影响列入荷载种类的其他荷载项予以考虑［3］。
上海市地基基础设计规范对盾构隧道设计的规定中也提出必要时尤其在隧道下卧土层土性变化处应考虑隧道纵向不均匀沉降对隧道内力的影响［4］。
这表明隧道纵向沉降尤其是不均匀沉降对隧道的影响已经引起国内外工程界的重视，但以上二者都没有明确提出具体应该如何考虑隧道纵向沉降的影响和隧道的纵向结构性能，需要进行进一步的深入研究。
2 隧道纵向沉降影响因素分析2.1 施工期间的影响施工期间隧道沉降主要是由于盾构推进时对周围土体的扰动，以及注浆等施工活动引起的；主要包括以下几个方面的因素：①开挖面底下的土体扰动；②盾尾后压浆不及时不充分；③盾构在曲线推进或纠偏推进中造成超挖；④盾壳对周围土体的摩擦和剪切造成隧道周围土层的扰动；⑤盾构挤压推进对土体的扰动。
关于地铁盾构施工中注浆技术的研究
关于地铁盾构施工中注浆技术的研究张嵩天津市地下铁道集团有限公司，天津 300000摘要：随着人民生活水平的不断提高，交通的发展成为城市规划建设的重中之重。
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。
地铁这一轨道交通工具将显著地缓解城市交通压力，疏解主城中心区交通拥堵、改善居民的出行。
而盾构法施工具有施工速度快、洞体质量比较稳定、对周围建筑物影响较小等特点。
在近年来地铁工程施工中得到广泛应用。
关键词：地铁；盾构施工；注浆技术中图分类号：U455.43 文献标识码：A 文章编号：1671-5810(2015)30-0244-02引言由于城市化进程对交通的需求和地面空间的限制，使得近年来国内城市地下交通的进展与建设不断加速。
盾构法因为其施工效率度高、施工安全可靠性高、一般的盾构施工所采用的保护方法主要有地面隔离桩保护、地面跟注浆浆或地面深孔注浆加固建筑物基础等方法。
1 地铁工程盾构施工技术的施工原理盾构法主要是法国工程师所发明的一种隧道施工方法，这种施工方法至今已经使用了超过100多年的，发展速度极为迅速，遍布全球各个国家的地铁隧道工程建设中。
地铁隧道采用盾构法进行施工，其主要目的就是为了能够在盾构的保护之下安全顺利进行地层开挖以及成衬砌支护工程等。
后构法的构造较为复杂，其主体结构较多，盾构法在实际进行施工的过程中，主要是通过安装和拆卸、地层开挖和推进、衬砌支护拼装以及防水等几个方而的施工工序。
在使用盾构法进行实际施工的过程中，必须要依据地铁的规划来进行设计，也就是首先在隧道内部的一端利用明挖法来建造起基坑，之后在该基坑的内部安装上盾构机，嵌入到土层之中去，在盾构架的掩护之下进行地层的开挖工作以及衬砌装配等，当衬砌环上的千斤顶利用自身的推力来帮助盾构架克服掘进过程中的土层阻力，通过这一方式，才能够使盾构架能够保持持续的前进速度。
隧道注浆技术研究与应用分析
隧道注浆技术研究与应用分析隧道注浆技术是一种应用于地下工程中的灌浆技术，通过注入适量的浆液来增强地层的稳定性，提高地下工程的安全性和稳定性。
本文将从隧道注浆技术的研究背景、原理、材料选型、施工工艺、质量控制等方面进行分析和探讨。
一、隧道注浆技术的研究背景隧道工程的建设是现代城市发展中必不可少的一环，而地层的复杂性和不可预测性给隧道工程的建设带来了极大的挑战。
因此，如何提高隧道工程的稳定性、防止地层塌方和水侵等问题成为了研究的重点。
隧道注浆技术的出现正是为了解决这些问题。
二、隧道注浆技术的原理隧道注浆技术通过注入适量的浆液来填充地下空腔和裂隙，从而增强地层的稳定性。
注浆材料中的固体颗粒能够填充地层的空隙，形成骨架结构，而浆液则能填充地层的裂隙，增加地层的密实度。
同时，注浆材料还能与地层固体颗粒发生化学反应，形成强度较高的胶凝材料。
因此，隧道注浆技术能够改善地层的力学性能，提高地下工程的安全性和稳定性。
三、隧道注浆技术的材料选型隧道注浆技术的应用需要选择合适的注浆材料。
一般来说，注浆材料应具有较好的流动性、可逆性和附着性。
常用的注浆材料包括水泥浆、水玻璃浆、聚氨酯浆等。
水泥浆能够形成较高的强度，在地下工程中应用广泛；水玻璃浆具有较好的润湿性和透水性，适用于一些需要控制地下水流的工程；聚氨酯浆则具有较好的柔软性和黏附性，适用于含水层较多的地层。
四、隧道注浆技术的施工工艺隧道注浆技术的施工工艺包括准备工作、注浆设备的选择和施工步骤等。
首先需要对地层进行调查和勘探，确定注浆工艺的具体要求。
然后根据实际情况选择注浆设备，包括混凝土搅拌车、注浆泵等。
最后按照施工步骤进行注浆施工，包括注浆孔的钻探、浆液的配置和注浆操作等。
五、隧道注浆技术的质量控制隧道注浆技术的施工需要进行质量控制，以确保注浆效果的达到设计要求。
质量控制主要包括注浆材料的质量检查、注浆设备的检测和施工现场的监测等。
注浆材料的质量检查需要对原材料进行检测和验收，确保其符合相关标准。
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４．１
Ｔａｂｌｅ ２
表ｌ土层参数
Ｔａｂｌｅ １
Ｓｏｉｌ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ 压缩模量
Ｅｓ
土层 （ｍ） （ｋＮ／ｍ３）
１８．Ｏ １８．５ １７．３ １６．８ １８．Ｏ １８．２ １９内摩擦角
‘Ｐｃｕ
（ＭＰ且）
１．４０ ４．４６ ３．３４ ２．５２ ４．０５ ５．８２ ６．４９ １３．９９ ０．４５ Ｏ．３６
表示。
图４隧道模型
目前对注浆效果的评价方法主要有现场观测
Ｆｉｇ．４
Ｔｕｎｎｅｌ
ｍｏｄｅｌ
法、地质雷达法、标准贯入度法、数值计算建模分析 法等。其中数值建模分析法已普遍应用，是通过对 土体注浆前后建模分析对比，评价其注浆效果。 虽然数值建模法存在一定的缺陷，对工程概况 进行了简化，为理想化的情况，但也取得了较好的 效果。目前对隧道盾构施工过程中的同步注浆的 注浆效果的研究较多，张云等‘驯将盾构空隙的大 小、注浆充填的程度、隧道壁面受扰动的程度和范 围等在实际工程中难于分别量化的因素，概化为一 均质、等厚的等代层，分析了地表变形对等代层参 数的敏感性，结果表明，在隧道开挖过程中地表的 沉降随等代层的厚度的增加而增加，随等代层弹性 模量的增加而降低。李慎刚等。９ ｏ通过ＦＬＡＣ３０数值 模拟了不同的注浆范围对隧道开挖施工对地表沉 降的影响。但是目前对软土地区隧道在列车动荷 载作用下的注浆效果的研究相对较少。本文以上 海地铁一号线隧道为背景，将注浆层简化为一等代 层，通过ＦＬＡｃ”建模分析不同的注浆层参数对隧道 开挖引起的地表沉降及列车动荷载作用下隧道沉 降及地表沉降的影响。
３
注浆效果分析
增刊
高广运，等：注浆层参数对上海地铁隧道沉降的影响研究
２１３
和后续管片的补充注浆来充填，同步注浆和后续注 浆的压力、注浆量和固结强度等简称土体的注浆 效果。 注浆压力是表征浆液劈裂土体强度和浆液作 用范围的重要参数，须从加固土体和尽可能减小土 体扰动两方面考虑。上海地区根据工程实践经验， 注浆压力为０．３ＭＰａ。“。注浆量的多少，对管片的姿 态影响极大，通常是由注浆帷幕的体积的大小决定 的。固结强度简化后可用浆液凝固后的弹性模量
Ｅｆ艳ｃｔｓ ｏｆ ｇｒｏｕｔｉｎｇ １ａｙｅｒ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ
ｏｎ
ｔｈｅ
Ｓｈａｎｇｈａｉ
ｍｅｔｍ ｔｕｎｎｅｌ ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ
Ｇ口ｏ Ｇｕ口ｎｇ一，，“凡１，Ｚ＾ｕ￡西ｌｇ—ｙ“ｏｎｌ，己ｉｕ Ｑｉｎｎ２，Ｚ丘ａ，增Ｘｉｏｎ－Ｚｉｎ３（１．Ｊ艮ｙ Ｌｎ６０ｒｏｔＤ一矿ｌ％ｏｔ８ｃ＾ｎ如ｏｆ口ｎｄ ｕｎｄｅｒｇ，ｏｕｎｄ Ｅ增讯ｅｒｉ凡ｇ ｏ厂肘ｉｎ括町矽Ｅｄ∽ｏ咖ｎ， ％ｎ鲥踟西ｅ邝妙， ｓｈ增＾口ｉ， ２０００９２， ｃ＾ｉｎｎ； ２．Ｑ加ｇｄ∞‰ｍｕ把ｏ，ＳⅡ～吖ｉ增ｎｎｄ
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图ｌ
Ｆｉｇ． １ Ｓｔｒｅｓｓ
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（ｂ）
土体中的应力和劈裂面
ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ａｎｄ ｆｒａｃｔｕｒｉｎｇ
ｓｕ血ｃｅ
Ｆｉｇ．３
图３压密注浆示意图
Ｃｏｍｐａｃｔｉｏｎ
ｇｍｕｔｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ
劈裂注浆通过形成网状劈裂脉，使土体的力学 性质及透水性得以改善，从而达到注浆加固和堵水 的目的；同时由于劈裂浆脉的注入，引起了土体体 积的膨胀，进而引起了地表的抬升…（如图２）；当防 盾构过程中的超挖是通过盾尾处的同步注浆
２１２
建筑科学
第３０卷
的循环荷载作用、周边建筑的施工等，控制运营期 间沉降及差异沉降的方法是通过注浆起到堵水、加 固及抬升的作用。 本文基于注浆加固技术及其在处理地铁沉降 方面的应用¨…，根据上海地铁一号线上体馆的地 层剖面，建立ＦＬＡｃ”数值分析模型，分析了注浆层 参数对上海地铁隧道沉降的影响。
（ｋＰａ）
５．０ １９ １１ １ｌ １９ １６ １６ ｌＯ
（。）
１３．Ｏ １９．２ ２１．２ １４．６ ２０．６ ２８．Ｏ ２８．０ ７．８
① ② ③ ④ ⑤ｌ ⑤３ ⑤４ ⑦
２．５ １．５ ４．５ ９．０ １１．Ｏ ｌＯ．０ ３．Ｏ ８．５
０．“
０．４５ Ｏ．４１ Ｏ．３７ Ｏ．３５ ０．３２
隧道开挖位置为地表下２１．５ｍ，开挖半径为 ３．１ｍ，衬砌厚度为３５ｃｍ，为Ｃ５５混凝土，以ＦＬＡＣ” 中的ｓｈｅｌｌ单元模拟，计算参数如表２。垫层、轨道转 化为荷载施加在土体上。 模型的边界条件为：上表面自由，ｚ方向自由， 对模型的四周及底部施加粘性边界条件。
ｇ／ｃｍ３
６０ｋｇ／ｍ
４．２列车荷载模拟 本文以人工数定激励力的方法模拟单个车轮 的动荷载，即叠加车轮静载和一系列由正弦函数叠 加的动载，列车模型以上海Ａ型地铁列车为基础， 根据计算的需要进行了适当的简化。 ４．３注浆层参数选择 壁后注浆施工中应尽可能填充盾尾施工空隙，
ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ ｉｎｃｒｅａｓｅｓ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｉｎｃｒｅａｓｅｓ ａｎｄ ｒｅｄｕｃｅｓ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｓｅｔｔｉｎｇ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｉｎｃｒｅａｓｅｓ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍｅｔｍ ｌｏａｄｉｎｇ；ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ ｃｏｎｔｒｏｌ；ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ；ｇｒｏｕｔｉｎｇ
ｔｏ
ｔｈｅ
ｃａｌｃｕ】ａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ
ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ
ｕｎｄｅｒ
ｄｙｎａｍｉｃ ｌｏａｄｉｎｇ ｃａｕｓｅｄ
ｂｙ
ｔｒａｉｎ ｍｏＶｉｎｇ
ｌｏａｄｉｎｇ ｉｎ
ｓｏｉｌ．
ｒｅｓｅａｒｃｈ ｔｈｅ ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ ｄｆｅｃｔｅｄ ｂｙ ｄｉｆｋｒｅｎｔ ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｌａｙｅｒ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ，ｔｈｅ ｇｍｕｔｉｎｇ Ｖｏｌｕｍｅ ａｎｄ ｓｅｔｔｉｎｇ
［基金项目］国家自然科学基金项目（４１３７２２７１），高等学校博士点 基金博导类资助课题（２０１３００７２ｌｌｏｏｌ６）。 ［作者简介】高广运（１９６１－），教授，博导 ［联系方式】ｇａｏｇｕ“ｇｙｕｎ＠２６３．ｎｅｔ
盾构隧道的沉降可分为盾构施工引起的沉降 和运营期间的沉降。盾构施工过程中，由于刀盘切 削内轮廓断面一般大于衬砌管片外轮廓断面，从而 造成了超挖，造成土体移动充填空隙引起隧道及地 表的过大沉降，这种管片背后超挖间隙的充填采用 与掘进同步的同步注浆方式，当地面沉降较大或隧 道下坡且地下水丰富时，可进行管片背后二次注 浆；地铁运营期间的沉降包括超孔隙水压力的消散 和土体蠕变产生的瞬时沉降、固结和次团结沉降， 其影响因素较复杂…，如衬砌的渗漏水、地铁列车
２．１ Ｆｉｇ．２
图２劈裂注浆抬升效应示意图
Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ ｏｆ ｇｒｏｕｎｄ ｈｅａｖｉｎｇ ｃａｕｓｅｄ ｂｙ ｇｒｏｕｔｉｎｇ
劈裂注浆
２．２
压密注浆 浆液在压力作用下注入土体，浆液在土体中形
依据相关试验旧。，劈裂注浆加固为先压密后劈 裂，浆液在土体中的流动分为三个阶段，鼓泡压密 阶段、劈裂流动阶段以及被动土压力阶段。被动土 压力阶段是隧道注浆加固土体并控制不均与沉降 的关键阶段。 浆液在注浆压力作用下先压密土体（同压密注 浆），随着注浆压力的上升，首先在阻力最小应力面 （盯，面）上产生劈裂滑动面，即如图ｌ。４。中初次劈裂 面试垂直的，随着注浆压力增大，水平应力转化为被 动土压力状态，最大主应力呈水平向，即二次劈裂面 变为水平向（图１）。浆液沿劈裂面深入和挤密土体， 并在其中产生化学加固和形成作为骨架的浆脉。
［摘要】研究注浆参数中的注浆量及注浆层凝结强度对地铁动荷载作用下软土隧道沉降的影响，将注浆量的大小概化为注
浆层厚度，将浆液的凝固强度量化为其注浆层的弹性模量，采用ＦＬＡｃ”有限差分软件建模分析了隧道在相同的弹性模量、不
同的注浆层厚度以及相同的注浆层厚度、不同的弹性模量时，软土隧道在地铁动荷载作用下的沉降进行了计算分析。结果表 明隧道的沉降随着注浆层厚度的增大而增加，随着强度的增大而减小。 ［关键词］地铁荷载；沉降控制；注浆；注浆层；ＦＬＡｃ”；数值模拟
渗帷幕内土体被浆液填充密实，若继续以一定压力 注浆，在土体中便会产生一定的抬升作用力，该力 作用在隧道上，当力达到一定程度时，隧道将被抬 升，从而起到控制不均匀沉降的作用。
地层抬升的体积 注浆前地表沉降体积
注浆引起
２
注浆技术
目前根据地质条件、注浆压力、液体对土体的
向位移
作用机理、浆液的运动形式和替代方式的不同将注 浆分为渗透注浆、劈裂注浆、压密注浆和喷射注浆 四类旧１。在饱和软土层主要采用劈裂注浆和压密 注浆进行补偿注浆。
第３０卷增刊一２
２０１４年１１月
建
筑
科
学
Ｖ０１．３０．Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ ２ Ｎｏｖ．２０１４
ＢＵＩＬＤＩＮＧ
ＳＣＩＥＮＣＥ
注浆层参数对上海地铁隧道沉降的 影响研究
高广运１，朱林圆１，刘倩２，张先林３（１．同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室，上海２０００９２；２．青岛市勘察
测绘研究院，青岛２６６０３２；３．上海市规划和国土资源局，上海２００００３）
ｌａｙｅｒ；ＦＬＡＣｊＵ；ｎ哪ｅｄｃａｌ
ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ
１
引言 盾构隧道诞生近两百年以来，技术已经取得了
的长期沉降影响相当显著。地铁运营过程中由于 长期沉降发展引起程度不同的隧道差异沉降，对地 铁结构变形影响很大，从而引起道床管片脱开、隧 道纵缝张开、隧道渗漏水等情况，严重影响地铁的
运营安全。
很大的进展，学者们对相关问题进行了较深入的研 究¨…。上海盾构隧道大部分用于城市地铁隧道的 修建，多在建筑密集的市区，因此在地铁安全保护 区内实施了大量的工程项目，同时目前地铁运行间 隔时间越来越短，加之上海地区软土本身的低强 度、高压缩性、高灵敏度和流变性，使得由周边建筑 施工活动和地铁列车长期运行引起的振陷，对隧道 【收稿日期】２０１４．０９躬