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富水软弱土层双线隧道盾构施工引发的地表沉降研究
一、引言
随着城市化的快速发展和人口的不断增加，地下空间的利用已经成为现代城市规划中的重要部分。盾构技术在地铁、隧道建设中应用越来越广泛，但是盾构施工过程中，地表沉降是一个不可避免的问题。在富水软弱土层中施工的双线隧道盾构工程中，地表沉降值较大，对周围建筑物和地下管线产生不良影响。因此，本文将从富水软弱土层双线隧道盾构施工引发的地表沉降研究展开，旨在探讨影响地表沉降的因素及其控制措施。
二、富水软弱土层特点
富水软弱土层是指在土层中存在大量水分，土层剪切强度较低、孔隙率较高的一种土层。其在盾构施工中常会引发地表沉降，且沉降值一般较大。富水软弱土层的主要特点如下：
（1）水分含量高，孔隙率大；
（2）土层剪切强度低，一般小于0.5MPa；
（3）粘聚性及流变性大，易形成泥浆或半流动性土体；
（4）易发生渗透流和液化现象。
在盾构施工中，由于受到掘进机械的挤压，富水软弱土层中的水分会向周围流动，土体变形较大，并有可能引发液化现象，从而引起地表沉降。
三、地表沉降的影响因素
地表沉降的大小受到多种因素的影响，包括施工方式、地质环境、盾构机参数等多个因素。本文将从以下几个方面来探讨影响地表沉降的因素：
（1）地质环境因素
由于各地的地质环境不同，盾构施工引发的地表沉降强度也会不同。在富水软弱土层中施工的双线隧道盾构工程中，地表沉降值较大，这与该区域的地质环境密切相关。富水软弱土层具有显著的孔隙性和透水性，水分的流动会引起土体形变，从而导致沉降。
（2）盾构机参数因素
盾构机的参数也会影响地表沉降的大小。包括盾构机的推进速度、转速、土压力等，这些参数的设置影响了盾构施工的效率和施工的质量。在富水软弱土层中，盾构机的行进速度过快，土压力过大，容易引发泥浆液化现象，从而造成较大的地表沉降。
（3）施工方式因素
盾构施工方式也会对地表沉降产生影响。包括TBM盾构和DSM盾构两种方式。TBM盾构对地表沉降的影响较小，因为施工过程中盾构机与围岩之间的间隙较小，土层的剪切强度得到较好的保持。DSM盾构方式下，盾构机与围岩之间的间隙较大，土层剪切强度下降，因此地表沉降会比TBM方式较大。
（4）节距大小因素
节距大小也会影响地表沉降的大小。研究表明，节距越小，地表沉降越大，节距越大，地表沉降越小。这是因为节距的大小直接影响了盾构施工的工作面积，节距越小，可达到的掘进工作面积越大，施工效率越高，但是相应的地表沉降也越大。
四、地表沉降的控制方法
地表沉降的控制方法可分为人工控制和自然控制两类。人工控制主要是通过采取一系列措施来减小地表沉降的强度和影响范围，自然控制则主要是通过影响土体和地下水的流动情况来降低地表沉降。
（1）人工控制方式
①盾构施工方案的优化，包括施工时间、施工工序等方面；
②加强围岩支护，避免围岩塌方和坍塌，减少土体变形和水流影响；
③加装盾构注浆装置，提高围岩支护质量；
④采用现浇隧道管片法，降低沉降强度；
⑤合理规划地下管线的布置，避免对盾构施工和地表沉降产生过大的影响。
（2）自然控制方式
①控制地下水位的变化，降低水压；
②合理排泄附近建筑物的排水量，减少地下水位的变化；
③增加围岩的承载能力，减少山体夯实时的松散程度。
以上方法的综合应用和改良可以有效地降低地表沉降的强度和影响范围。
五、结论
富水软弱土层双线隧道盾构施工引发的地表沉降是一个不可避免的问题。本文从富水软弱土层特点、地表沉降的影响因素和控制方法三个方面展开了分析，得出了以下结论：
（1）地质环境、盾构机参数、施工方式、节距大小是影响地表沉降的主要因素；
（2）在盾构施工过程中，应采取一系列人工和自然措施来降低地表沉降的强度和影响范围；
（3）在盾构施工前期，应根据特定的地质环境制定合适的施工方案，避免过度地表沉降。