浅埋暗挖地铁隧道沉降控制与分析.pdf

第24卷第6期市政技术Vol.24No.6
2006年11月MunicipalEngineeringTechnologyNovember，2006

文章编号：1009-7767（2006）06-0398-05
浅埋暗挖地铁隧道沉降控制与分析

范文兴

（中铁十三局集团公司南京分公司，江苏南京211100）

摘要：按地面建筑物沉降、地面沉降变形的不同要求对沉降控制问题作出分析，给出了相关的控制基准经验公式。结
合南京地铁鼓-玄区间隧道具体情况，对浅埋暗挖隧道地表、建筑沉降进行监测，并根据现场实测数据进行的分析，阐述
了在设计及施工浅埋暗挖地铁隧道时应注意的事项，以供类似工程参考。
关键词：地铁隧道；浅埋暗挖；沉降；监测；控制；分析
中图分类号：U456.31文献标识码：B

ControlandAnalysisofSettlementsinSubwayTunnelingwithShallowExcavation

FANWen-xing

随着城市地铁在我国的陆续兴建，浅埋暗挖法在全度较低，地表有二层以上建筑物19幢，建筑物最早
地铁隧道施工中得到广泛的应用。由于其埋置深度年代为1947年，部分建筑物已有多条裂缝。玄武门站
小，随着地层物质被挖出，自洞室临空面向地层深处南端有307.6m的软～流塑地质段，该段土体具有高
一定范围内地层应力场将发生调整，宏观表现为地层压缩性，高灵敏度，易产生土体流动、开挖面不稳等现
物质的移动，施工引起的地层变位将波及地表，产生象；地面有3幢五层住宅楼和两处二层砖房（为民国
地面沉降，形成施工沉降槽，过大的地面沉降和地层时期建筑）并穿越市区道路。
变位将直接危及地面建筑物的正常使用，进而危及施2沉降控制基准值的确定
工安全。因此施工中必须对有害沉降进行控制，这首沉降控制基准由两个方面确定：其一，是出于环
先要解决沉降的控制基准问题，并通过控制基准在施控的需要；其二，是出于隧道工程结构稳定本身的需
工过程中对地面建筑、地表沉降等在理论分析指导下要。实施的控制基准必须两者兼顾。
进行有计划的监测，以监测数据为依据，对暗挖隧道沉降对城市环境、隧道结构本身造成的危害主要
进行动态管理。表现在地面建筑物的过量倾斜及地下管线的变形、断
1工程概况裂而影响其正常使用和威胁结构安全。通常的地面沉
南京地铁南北线一期工程TA12标鼓楼站～玄武降控制值即是出于对环境和结构稳定要求的考虑，其
门站区间隧道采用矿山法施工。在鼓楼站北修建一停根据主要来源于已有的建设规范及以往的工程实例。
车渡线，渡线段大断面起始里程为K10+337.7,终点里但是由于地面建筑及地下管线种类繁多、结构等级各
程为K10+671.286，长333.586m，开挖断面为马蹄异，线路穿越的地层不同，若均用同一基准值控制，难
形。该段覆土厚度11.9～17.30m。地质情况从上至下免产生某些地段过于保守，造成经济损失；某些地段
依次为松散～稍密状杂填土、软塑状粉质黏土、残积又出现危害性沉降的弊端。为了使给出的沉降控制值
土、强风化安山岩、中风化破碎安山岩。区间地下水主基准既保证建筑物及地下管线的安全，又使建筑成本
要为松散层的孔隙潜水和基岩裂隙水，地下水位埋深较为经济，有必要对控制基准作较深入的分析，使其
1.2～4.5m。渡线段地表建筑物、地下管线较密集且安尽量适应各类建筑及地下管线的需求及尽可能符合
工程实际。
收稿日期：2006-04-22
作者简介：范文兴(1977-)，男，广西桂平人，工程师，主要从事地下工2.1地表、地面建筑的沉降控制基准
程施工。沉降对地面建筑的危害主要表现在地面的不均
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匀沉降引发的建筑物倾斜（或局部倾斜）。在“建筑地建筑物最大允许倾斜与Kmax相等，此时，地表最大允
基基础规范”中对各类建筑物的允许倾斜值已明确规许沉降量为：
定。因此，对建筑物而言，以允许最大差异沉降（不均i
Smax=[f]（6）
匀下沉）作为地面沉降的控制条件，本文以横向沉降0.61
曲线加以分析。2.1.2建筑物相邻柱基间距大于或等于2i时
地下工程在施工时产生沉降，在其影响范围之内此时，沉降对建筑物的影响除倾斜外还含有基础
将对上部建筑物产生不良影响。根据以往的经验，地的挠曲变形，图2b表示了建筑物基础受弯的最不利
表沉降规律（横向）可以采用著名的Peck曲线描述位置，当沉降过大时，有可能导致建筑物基础的断裂
（见图1），Peck方程为：及上部结构压性裂缝的产生。由于不同建筑物基础结
构的受力条件、荷载分布、建筑等级等不尽相同，难以
准确地加以描述，本文以建筑基础的允许应变作为计
算控制基准的极限条件。即：

[S]=!（[ε]i+i）2-i2（7）
式中：[ε]=[σ]/