隧道开挖引起地表沉降控制基准及控制措施
盾构隧道开挖过程中地表沉降及对周围建筑物的影响

盾构隧道开挖过程中地表沉降及对周围建筑物的影响盾构法是一种常见的地下隧道开挖方法,其具有快速、安全、环保等优点,因此在现代城市建设中得到广泛应用。
然而,隧道开挖过程中地表沉降是一个不可避免的问题,特别是对周围建筑物可能会产生一定的影响。
本文就盾构隧道开挖过程中地表沉降及其对周围建筑物的影响进行探讨。
首先,盾构隧道开挖过程中地表沉降是由于地下土体的移动引起的。
盾构机在进行开挖作业时,通过推进装置将土层推向后方,形成一定规模的开挖土洞。
这种土洞会导致地下土体的松动和沉降,进而引起地表的沉降。
随着隧道的推进,这种沉降作用会沿着盾构机的行进方向逐渐向外扩散。
其次,盾构隧道开挖过程中地表沉降对周围建筑物会产生一定的影响。
这种影响主要体现在以下几个方面:1. 建筑物的沉降:地表沉降会使周围建筑物沿着地表下降,对建筑物的结构和稳定性产生一定的影响。
较大的沉降量可能导致建筑物出现裂缝或倾斜等问题,甚至引发建筑物的损坏。
2. 地下管线受损:盾构隧道开挖过程中,地下管线遭受到地表沉降的影响,可能会发生移位、断裂等问题,导致供水、供气、排水等基础设施的中断和故障。
3. 地铁、地下车库等地下工程的运营安全:如果盾构隧道开挖过程中的地表沉降对周围地下工程的稳定性产生较大影响,可能会对地铁、地下车库等地下工程的运营安全带来潜在威胁。
为了降低盾构隧道开挖过程中地表沉降及其对周围建筑物的影响,可以采取以下措施:1. 加强监测预警:通过对盾构施工过程中的地表沉降进行实时监测,及时发现沉降异常,并采取相应的补救措施,以降低对周围建筑物的不良影响。
2. 合理施工工艺:在盾构隧道开挖过程中,采取合理的施工工艺,控制土体的松动和沉降,减小地表沉降量。
3. 采用土压平衡盾构机:土压平衡盾构机是一种专用于软土地质的盾构设备,其可通过施加适当的土压力来平衡地下土体的移动。
采用这种盾构机进行施工可以有效控制地表沉降。
4. 合理设计隧道轴线和深埋深度:在隧道的设计阶段,需要充分考虑到周边建筑物的情况,合理选择隧道的轴线和深埋深度,尽量减小地表沉降对周围建筑物的影响。
浅析浅埋暗挖隧道施工引起地表沉降的原因及控制措施

浅析浅埋暗挖隧道施工引起地表沉降的原因及控制措施【摘要】由于浅埋暗挖法施工过程中不可避免的会对地层产生扰动,必然会引起地表发生不同程度的沉降,从而对施工区域周边管线、道路及建筑物的安全性产生不利影响。
因此,科学合理的设计及施工组织管理,对减少和控制地表沉降产生的不利影响是十分必要的。
【关键词】地铁隧道;地表沉降;原因分析;控制措施区间浅埋暗挖隧道施工影响下的地层变形规律及控制措施是近年来工程界关注度比较高的话题,隧道施工引起的地表沉降,受地质条件、跨度、埋深、开挖方法、支护时间与刚度,以及施工管理技术水平等诸多方面因素的影响。
然而,大量的工程实践表明,隧道施工影响下的地表沉降是有规可循的。
以西安地铁三号线区间隧道施工为例,简要分析地表沉降的原因及控制措施。
1.地表沉降的原因分析1.1 降水对地表沉降的影响浅埋暗挖隧道施工中一般要采取降低水位的措施来达到作业面无水作业的目的。
由于降水会产生土体固结沉降,采用井点降水引起的地表沉降,涉及到井点降水的漏斗曲面范围,其沉降量和沉降时间与土的空隙比及渗透系数有关,在渗透系数小的粘土层中,固结时间较长,沉降较慢。
反之,在空隙比与渗透系数较大的砂土层中,固结时间较短,沉降较快。
1.2 施工速度对地表沉降的影响地表沉降发展规律随着开挖面所处位置的移动过程改变而变化,表现出明显的时空效应。
时间与空间的交叉相互作用反应了隧道施工引起地表沉降的一般规律。
1.2.1 地表沉降的时间效应。
浅埋暗挖隧道开挖后引起的地表沉降是逐渐累加起来的。
根据现场监控量测数据显示,单个地表点的沉降过程经历三个阶段:前期沉降、施工沉降和后续沉降。
前期沉降是由于掌子面土压力失衡、支护力不足,以及降水而产生的。
施工沉降是由于在掌子面开挖后,会对周围土体扰动,围岩周边应力重新分布,周围土体向隧道中心线移动,同时由于初期支护封闭成环时间滞后、强度和刚度不足,再加之锚喷混凝土不密实,造成地层出现局部空隙等原因,地表沉降过大,且沉降速率也较大,这一阶段为施工沉降,通常持续时间为1-2个月。
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:地铁工程是现代化城市交通体系建设中最为重要的一部分,地铁不仅能够有效促进城市交通运输效率的提升,同时还有助于开发利用城市地下空间,为城市发展建设创造更多效益。
在地铁施工中,盾构法作为最主要的施工方式,能够有效促进工程质量、进度的提升,但是在具体盾构施工中也存在着一定的问题,其中最为显著的就是因盾构施工所引起的地面沉降。
因此,文章就对盾构施工地面沉降的原理、影响因素进行了分析研究,并进一步探究了地面沉降观测和防治的措施,以期为地铁隧道盾构施工提供参考和借鉴。
关键词:地铁隧道、盾构法、地面沉降、处置措施引言地铁交通在现阶段城市交通中发挥着极其重要的作用,并且随着城市规模的扩大,地铁工程数量不断增多,盾构施工技术,由于其安全性和先进性,在当下地铁隧道施工中得到了广泛应用[1]。
然而地铁施工多在城市中心区域附近,施工区域内会存在大量构筑物和管线,在盾构开挖过程中必然会对地层产生扰动,易引起地表沉降。
并且随着盾构施工的深入,沉降问题会进一步加重,这就会对地面建筑的安全稳定造成严重威胁。
所以,做好对并购施工中地面沉降问题的研究和防治对于地铁交通建设有着非常重要的意义和作用。
1盾构法引起的地面沉降原理在地铁隧道开挖施工中,由于需要破坏地下结构,就会导致地层扰动并造成地面沉降。
尤其在软土隧道施工中,因为地层损失、施工环境干扰等方面的影响,都会造成地面沉降,如图1就为软土隧道是地面横向沉降槽的示意图。
图1地面横向沉降槽示意图1.1隧道开挖使得地层损失滴虫损失指的是在盾构开挖过程中,开挖体积与隧道具体体积的体积差,而隧道竣工体积则包含了施工中外围包裹压入浆的体积。
在具体弥补地层施工中,如果发生地层异动,必然会导致沉降问题的出现,其最主要影响因素如下:①开挖土体移动较为严重。
在盾构施工中,开挖面的土体如果原始侧向力大于水平,支护所能提供的作用力,开挖面土体就会沿支护面向上、向前移动,进而致使地层损失,最终导致土体隆起;②盾构后退。
一种盾构隧道施工地表沉降精准控制的方法

一种盾构隧道施工地表沉降精准控制的方法随着城市的不断发展,交通建设的需求也越来越大。
为了满足人们对于交通的需求,盾构隧道作为一种重要的交通建设方式,得到了广泛的应用。
然而,在盾构隧道的施工过程中,地表沉降问题一直是一个不容忽视的难题。
如果沉降控制不精准,就会对周围的建筑物和地下管线产生不良影响,甚至引发灾害事故。
因此,如何实现盾构隧道施工地表沉降的精准控制成为了一个亟待解决的问题。
在盾构隧道施工地表沉降精准控制的方法中,最常用的是基于监测与预测的控制方法。
通过对盾构隧道施工过程中的地表沉降进行实时监测,并根据监测数据进行预测和分析,可以及时发现问题并采取相应的措施进行调整和控制。
在盾构隧道施工前,需要进行详细的地质勘探和工程测量,确定地下情况和地表沉降的潜在影响范围。
在施工过程中,需要对盾构机的掘进参数、土壤条件等进行实时监测,获取准确的数据。
在监测数据的基础上,通过数学模型和计算方法进行地表沉降的预测。
根据盾构隧道的施工方案和地质情况,可以建立相应的模型,预测地表沉降的幅度和范围。
同时,还可以通过计算控制点的沉降速度和沉降量,及时预警并调整施工参数。
第三,通过采取合理的施工措施和技术手段,控制地表沉降的幅度和范围。
在盾构隧道施工过程中,可以采用补偿注浆、土体加固、减小掘进参数等方法,减少地表沉降的影响。
同时,还可以通过调整盾构机的掘进速度和方向,避免对地表造成过大的压力和沉降。
监测与预测的控制方法还可以结合其他技术手段,如人工智能、物联网等,实现更加精准的地表沉降控制。
通过人工智能算法的优化和物联网设备的应用,可以对盾构隧道施工过程进行实时监测和预测,提高控制的精度和准确性。
盾构隧道施工地表沉降精准控制是一个复杂而重要的问题。
通过监测与预测的控制方法,可以及时发现问题并采取相应的措施进行调整和控制。
同时,结合其他技术手段的应用,可以进一步提高控制的精度和准确性。
通过不断的研究和实践,相信在未来的盾构隧道施工中,地表沉降控制会得到更好的解决,为城市的发展和交通建设做出更大的贡献。
城市地铁隧道施工引起的地面沉降

城市地铁隧道施工引起的地面沉降【摘要】随着我国城市现代化的进程不断加快,建设地铁是城市未来的发展方向之一。
地铁隧道施工需要注重施工的质量,避免出现地面沉降的危险,影响城市发展。
本文将从以下几个方面来分析城市地铁隧道施工引起的地面沉降问题。
【关键词】城市;地铁;隧道;施工;地面沉降一、前言地铁的出现方便了人们的城市生活,但是,地铁的建设也给城市带来了很大的问题,因为建设地铁而造成的地面沉降就是其中一个重要的问题。
因此,我们研究城市地铁隧道施工引起的地面沉降问题很有现实意义。
二、地铁特点地铁一般有如下特点:1、线路多经过居民区,对噪声和振动的控制较严,除了对车辆结构采取减震措施及修筑声障屏以外,对轨道结构也要求采取相应的措施。
2、行车密度大,运营时间长,留给轨道的作业时间短,因而需采用高质量的轨道部件,一般用混凝土道床等维修量小的轨道结构。
3、一般采用直流电机牵引,以轨道作为供电回路。
为了减少泄露电流的电解腐蚀,要求钢轨与基础有较高的绝缘性能。
4、曲线段占的比例大,曲线半径比常规铁路小得多,一般为100m左右,因此要解决好曲线轨道的构造问题。
在各个已经运营地铁的城市里,地铁也得到了广大人民的认可。
人们上班下班,学生们上学回家乘坐地铁也都似乎成为了一种习惯,因为乘坐地铁不会发生堵车的情况,可以大大缩短不必要的时间,给人们提供了很大的便利。
而且地铁的票价较低,相对于开车要便宜的多,这在一定程度上也减少了城市汽车数目,缓解了地面交通的压力。
地铁也成为了普通百姓生活中不可或缺的一部分。
三、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。
它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。
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 。
盾构隧道掘进对地表建筑物沉降的影响与控制

盾构隧道掘进对地表建筑物沉降的影响与控制摘要:盾构隧道掘进会使地表建筑物发生沉降,为保证沿线建筑物的安全,需要通过掘进参数控制、注浆施工参数设置等措施来对地表沉降进行控制。
本文分析了盾构隧道掘进对地表建筑物沉降的影响,并提出了控制措施,并以实例进行论证,可作为同类地层盾构施工的参考。
关键词:盾构;隧道掘进;地表建筑物沉降;影响与控制一、盾构隧道掘进对地表建筑物沉降的影响盾构施工在一定范围内会引起土体的位移和变形,在影响范围内的地表建筑物,由于地基土体的变形会导致其外力条件和支承状态发生变化,可能会造成既有建筑物发生沉降、倾斜和断面变形等情况。
而外力条件的变化将随建筑物桩基础与盾构隧道的位置关系、地基土的性质、桩基础的类形不同而不同。
(一)地层损失对浅基础建筑物产生的影响基础四周地层移动对建筑物的影响相对较小。
如基底发生的是均匀沉降,沉降量较小,该地层的移动和变形不会对建筑物产生影响;如基底发生的是均匀沉降,但沉降量过大时,将会对建筑物造成损坏,尤其对于砌体结构,这种垂直沉降会使砌体形成较大的垂直方向下沉的拉力,使砌体产生水平裂缝;如基底发生不均匀沉降时,将会导致地表倾斜,使建筑物产生结构破坏裂缝。
同时,地表倾斜还会使高耸建筑物发生重心偏斜,引起附加应力重分布,使结构内应力发生变化,严重时使建筑物丧失稳定性而破坏。
(二)地层损失对深基础建筑物产生的影响盾构隧道施工中,发生位移和变形的地层波及到既有建筑物的桩基,由于盾构施工对围岩产生扰动,受扰动的围岩土体产生塑性变形、松动或破坏,引起的地层位移和变形将对桩侧和桩端产生作用,会引起桩基承载力和沉降量的变化,从而导致桩基的沉降和变形。
如果基础地层底部发生的沉降量小,桩基础周围的地层移动和变形不会对建筑物产生影响;如果沉降量过大,桩基础周围的岩土体发生移动和变形时,基础底部受到土层变形的影响,同时还受到基础四周地层变形的影响。
由于桩基础埋深较深,当沉降过大时,土的侧向变形易引起桩基的侧向变形和内力变化,从而引起上部建筑物的变形和内力变化。
地面沉降控制措施

地面沉降控制措施
针对本区段地质情况,在盾构掘进过程中,将采取以下措施控制沉降:
⑴建立沿线的地面沉降观测点,在盾构掘进开始前取得初始数据,并将所有的监测点清晰地标在1:500 的线路平面图上。
⑵盾构机初始掘进的100m 试验范围,将设置较密的沉降监测点,以获得盾构机掘进参数与需沉降点的关系。
⑶掘进过程中,盾构机机头前10m 后20m 范围内每天早晚至少一次,范围之外每周测一次,直至稳定为止。
⑷盾构掘地应小心谨慎,要适当选用千斤顶和推力,及时根据地面沉降观测的成果确定掘进方式(土压平衡和非土压平衡)和土仓压力,要随时调整掘进方向,尽量减少蛇形和超挖。
⑸地面沉降变化值较大时,加密观测和主要人员现场值班是非常重要的。
⑹盾构推进时,须对盾构外径及衬砌外径间的环行空隙同步压注浆液,并要求1 天强度≥周围土体的强度,必要时要及时进行二次注浆。
⑺盾构在穿越密集建筑群或重要工程控制点时,运用优化盾构施工参数的方法,进一步控制地面沉降曲线的特性指标,满足环境保护要求。
⑻建立严格的隧道沉降量测控制网络,及时定期进行监测,以掌握隧道施工时和建成后对周围环境及对隧道结构本身的影响,以备必要时采取措施来确保地铁隧道的安全运行和减少对周围环境的影响。
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隧道 开 挖 引起 地 表 沉 降控 制 基准 及 控 制措 施
郭 龙 慧
摘 要: 阐述 了隧道开挖 引起地表损害的几种形 式, 结合影响评价结果 , 从改善 围岩 特性、 大隧道埋 深、 增 合理 确定开挖
进尺 、 强初 期支 护 几 方 面 入 手 , 讨 了隧 道 开 挖 引起 地 表 沉 降 的控 制 措 施 , 而确 保 建 筑 物 的安 全 。 加 探 从 关键 词 : 隧道 , 挖 , 表 沉 降, 制 措 施 开 地 控
已成 为 城 市 地 下工 程 必 须 解 决 的一 项 重 要 课 题 。 因 此 , 道 施 工 响。在负 曲率 ( 隧 地表 相对 下陷 ) 的作 用下 , 筑物 的 中央部分 悬 建 过程 中, 了解 施 工 可 能 导 致 对 周 围 建 筑 物 的损 害 , 在 地 表 变 形 空 , 墙 体 产 生 正 八 字 裂 缝 。 如 果 建 筑 物 长 度 过 大 , 在 重 力 作 即 使 则
3 浅埋暗挖 洞桩 法施工发展 综述及探 讨[ ] 中国水 J. 地 铁 施 工 通 常会 影 响到 周 围环 境 。诸 如 , 程 施 工 中 产 生 的 [ ] 宋汉甫. 工
运 ,0 88 8 :2 -2 . 2 0 , ( ) 2 123
4 崔 C D工 法在 城 市地铁 车站施 工 中的应 用 扰、 交通 阻塞 加 剧 以及 由 此 引 起 的 时 间 损 失 、 料 消 耗 增 加 和 汽 [ ] 王玉军, 承武. R 燃 l 隧 地 下 工程 ,0 7加 。
研 究 和 实 践 的 主攻 方 向 。
城市地铁施工中 , 采用的辅助工法有降水 ( 回灌 ) 注浆 、 , 高压 参 考 文 献 : “B 洞 J. 旋喷或搅拌加固 , 管棚超前 支护技 术 , 长 岩土锚 固技术 , 冻法 , [ ] 孙军振 . P A” 桩法施 工技 术—— 以北京地铁 为例 [ ] 冷 I 科技 情报 开发 与经济,0 8 1 ( 6 :5 -5 . 20 ,8 3 ) 12 14 其主要 目的是为工程主体顺利施工创造 条件 , 出于工程安全 考 或
中 图分 类 号 :4 6 3 U 5 . 文 献 标 识 码 : A
面 对 越 来 越 多地 下工 程 建 设 的发 展 趋 势 , 何 在 开 挖 过 程 中 对于高度 大而底面积小 的高 耸建筑物 的影 响较大 。3 地 表曲率 如 )
有效地控制开挖引起 的地表沉陷 以保护工程 沿线建筑物 的安全 , 损害。由于曲率使得地表形成曲面 , 地表 曲率对建筑物有 较大影
种 施工 方 法 。土 压 平 衡 式 盾 构 和 泥 水 平 衡 式 盾 构 是 当前 最 为 常 加导致城市道路 已拥 堵不 堪 , 上对 城市 环境 的要求 越来 越严 加 用 的两 种 盾 构 形 式 。 2 2 4 地 铁施 工 中 的辅 助 工 法 . .
格, 城市 内封路施 工已显得 力不从 心。因此 , 暗挖技 术将 是今后
第3 6卷 第 3 2期 20 1 0年 11月
文 章 编号 :0 96 2 (0 0 3 -370 10 —8 5 2 1 )2 0 l -2
山 西 建 筑
SHANXI ARCHI TECTURE
V0 _ 6 No. l3 32
No . 2 1 v 00
技术措施。
压缩两种 , 它对建筑物 的破坏作用很大 , 尤其是拉伸 变形 的影 响 ,
建 筑 物 抵 抗 拉 伸 变 形 的 能 力 远小 于抵 抗 压 缩 变 形 的 能 力 , 缩 变 压
1 隧道 开挖 引起 的地 表损 害形式
并使纵墙褶 曲, 屋顶鼓起。 隧道开挖施工引起的对建筑物的损害 , 常见 的可 以从 下列形 形使墙体产生裂缝 , 式表现出来 :) 1 地表均匀沉降损害。地表的均匀沉 降使建 筑物产 2 控 制措 施 生整体下沉 , 一般来 说 , 这种均 匀沉 降对 于建筑 物的稳 定性 和使 I 改善围岩特性 。众所周知 , ) 目前所 有的开挖方法及支护 方 用条件不会产生太 大的影 响 , 但过 量 的地 表下沉 , 也有 可能带 来 式 都 是 紧 紧 围 绕 着 岩性 展 开 的 。从 设 计 的 角 度 来 说 , 量 避 免 隧 尽 严重后果 。2 地表倾斜损 害。地 层不 均匀 的沉 降所致 的地层 倾 道穿越围岩条件较差地 段 , 由于 其他条件 的 限制 而穿越 时 , ) 但 首 斜改变了地面的原始坡度 , 将可能对建筑物 产生危害 。地表倾 斜 先就应该提高围岩的属性 。在进行以上数值模拟时 , 我们是通过
预计 的基础上 , 有准备 的在施工 过程 中进行量 测监控 , 根据 隧道 用下 , 建筑物将会从底 部断裂 , 建筑物破 坏 ; 使 在正 曲率 ( 表相 地 施工对于周 围环境影响程度的评价方法及指标进 行判断 , 通过影 对上 凸) 的作用下 , 建筑物的两端将会部分 悬空 , 使建 筑物墙体产 响评价结果 , 针对性 的提 出减少开挖对地 表建筑产生不 良影响 的 生倒八字裂缝 。4 地表水 平变形 损害 。地 表水平 变形 有拉伸 和 )
虑, 抑或为保护周边建( ) 构 筑物等 。
[ ] 王毅军. 2 暗挖地铁 车站洞桩 法施 工[ ] 公路 隧道 ,0 6 3 : J. 20 ( )
4 4 0_ 4.
3 地 铁施 工对周 围环境 的影响
大气 污 染 、 声 、 动 、 下 水 位 降 低 、 既 有 道 路 交 通 产 生 的 干 噪 振 地 对
4 结语
随着我国地铁建设事业的不断发展 , 有施 工技术不 断发展 原
中 , 得 施 工 技 术 水 平 得 到 不 断 提 升 。另 外 , 市 交 通 流 量 的 增 使 城