城市地铁浅埋暗挖隧道地层沉降分析控制措施.docx

城市地铁浅埋暗挖隧道地层沉降分析控制措施城市地铁深掩埋顺筑法隧道地层下陷分析与控制措施融合深圳地铁一期工程第六标段科华区间顺筑法隧道工程实例,分析了懦弱富水地层的下陷特性和引发地层下陷的原因,根据下陷原因明确提出了严格执行“十八字方针”、适当排放量地下水、讲究开凿施工方法等掌控对策,为软土地层展开城市地铁顺筑法隧道有效率掌控下陷提供更多先进经验。1开场白随着城市建设的迅猛发展,地面空间压力越来越小,为化解城市交通、停放、贸易、通讯、供水、供电等工程项目占地约的关键性难题,城市隧道及地下空间将被大力研发与利用。任何地下工程的开凿施工,无论其掩埋浅大小,均将扰动地下土体,地表面必将出现或大或小的下陷。而城市地铁隧道其掩埋深均较厚,例如不根据地表环境保护建议,分析引发下陷的主要因素,并实行适度措施加以控制,则将损害地面建筑物的安全,损害城市道路、管线的安全。现根据深圳地铁一期工程施工情况,分析城市深掩埋顺筑法隧道下陷的主要特性、引发下陷的主要因素,明确提出实行的控制措施,可供相似地质顺筑法隧道参照。2地层下陷的特性HYPERLINK"http://www.pmceo.com/wgzl/"\h深圳地铁一期工程全长19.47双正线km,共设车站17座,除4个区间采取盾构施工外,其余区间均为暗挖施工,根据监测资料汇总分析,区间隧道开挖对地层沉降的影响具有以下特性。(1)地表下陷值大于隧道拱顶下陷值在深圳地铁一期工程施工中,沿线地表下陷值广泛很大,特别就是洞顶存有砂层的地段,下陷值通常为100～200mm,个别点超过250mm以上;而洞内拱顶下陷值相对较小,最小100mm左右,洞内周边发散值不少于10mm。(2)开凿对地表影响范围小隧道开凿引发地表下陷范围小。从监控测量资料看看,开凿引发地表下陷横向、纵向范围很大,通常少于开凿两侧边缘约30～40m的地面发生下陷裂缝,在砂层地段甚至更离。(3)掘进成环后土体达至平衡所需的时间较长从深圳地铁施工情况看看,隧道初期掘进滑动成环后,其拱顶及地表仍存有一定下陷,通常持续40d左右下陷基本完结。等待结构二次坝体施作顺利完成后,才全然平衡。(4)隧道开凿全面性影响范围大于其落后影响范围按基数排序下陷值比较,开凿全面性影响范围通常约在30m左右;而对后方影响范围很大,唯有二次坝体顺利完成后,隧道结构才趋于稳定。3地层下陷的原因分析(1)地层土体特性的影响隧道力学理论指出,深掩埋顺筑法隧道上覆以地层已并无自承载能力,荷载应当全部由隧道结构去分担。但课堂教学说明,不仅土层,即使就是干活砂,地层仍能够构成自然有载拱形。深圳地铁隧道上覆土就是海冲击层,空隙比较小,若维持最优含水量时,为极硬土性质,脱水后易导致逊于晶化,引发很大下陷;隧道开凿扰动后,引发开凿周边土体僵硬变形,发生潜在坍滑区,尤其在砂层地段,坍滑现象可以更轻微。土的特性同意了地表影响范围小,地表下陷值大于隧道拱顶下陷值,特别在砂层、砾砂层段整体表现更为注重。(2)地下水的影响地铁隧道通常处于地下水位以下,开凿排洪后地下水不断喷出,构成多道漏水地下通道,并使地层持续脱水,土层空隙及节理裂隙晶化膨胀,引发地表全面性、多功能范围下陷。从深圳地铁施工监测情况看看,地层持续脱水就是引发地表下陷最显然、最主要的原因。(3)地层形变释放出来由地层的发散约束特性所述,随其地层加速度的减小,上覆以地层施予至隧道结构上的荷载将增大。最佳掘进概念就是在容许地层产生平衡的加速度条件下,并使掘进结构难以承受的力最轻。城市地铁隧道,尤其就是深掩埋顺筑法隧道,为确保地表的变形获得掌控,原则上不容许地表发生打破规定值的下陷而赚取最佳掘进,地层进度表修整与及时掘进且半封闭成环就是逊于深掩埋顺筑法隧道的关键。多孔介质土且具有潜在坍滑面的地层,随其地表下陷、地层形变的释放出来,坍滑面可以渐次产生,充斥着地表小范围下陷,下陷槽宽度及下陷量均很大。可知,掌控地层形变释放出来度就是化解下陷及波及范围的关键。(4)隧道促进作用的共振影响课堂教学说明,已坝体的隧道,当两隧道的中心线距>2.5D(D为隧道宽度)时,两隧道之间的相互作用弱化,但若中心线距≤2D时,则其相互作用显著。对未坝体隧道,当两隧道中心线距为5D时,可不考量相互作用,但中心线距≤3D时,则必须考量其相互作用影响。很显著,若两平行隧道间距大,两隧道同时开凿对地层的扰动必须大于单一隧道的开凿,可以导致地层的忽然僵硬,发生小的和持续不断的下陷。两隧道的相互作用可以并使地表下陷存有共振效应,因此在左右线间距一定的情况下,减小两隧道的相对开凿距离就是增加其共振促进作用影响的关键。(5)施工方法城市地铁隧道开凿常用的工法中,台阶法就是引发地表下陷最为轻微的一种施工方法,但因其操作方式直观,成本低,只要措施得宜,通常可以满足用户地表下陷建