土压平衡式盾构机富水砂层施工的沉降分析及对策.docx

土压平衡式盾构机富水砂层施工的沉降分析及对策
随着城市化建设的不断推进，越来越多的地下工程被建设出来，其中盾构隧道是其中的一种常用地下工程方式。而在盾构施工中，土压平衡式盾构机被广泛应用于各种复杂地质条件下的隧道施工中，其特点是能够实现连续推进和支护，可靠性较高，施工速度快，对周围环境的影响相对较小。
然而，在富水砂层条件下的盾构隧道施工中，由于砂层弹性模量较小，导致盾构施工过程中对周围地层产生较大的挤压力，可能会引起较大的地面沉降。因此，对于土压平衡式盾构机施工的沉降分析及对策，具有一定的重要性和实际意义。
一、富水砂层施工的沉降分析
在富水砂层条件下，盾构施工过程中可能会引起较大的地面沉降，其主要原因是：砂层弹性模量较小，地下水强度较大，且易于浸润，从而导致周围土层产生较大变形。在这种情况下，需要进行合理的沉降分析，以保证施工过程中各种条件的安全可靠性。
1、盾构掘进过程中的沉降分析
土压平衡式盾构机在掘进时，会在隧道下部挖掘出一个土质环，其内侧与隧道衬砌内侧形成一个环空。当砂土层较松散时，在盾构掘进时，砂土环聚压力较大，对周围土体产生较大挤压，在隧道两侧会形成明显的下沉现象。针对这种情况，可以采用增强地基的方式来达到稳固基础的目的。
2、盾构施工完成后的沉降分析
在盾构施工过程中，土压平衡式盾构机会利用掘进机头承托隧道，实现对周围土体的支撑作用。当地下水渗流速度较大时，地下水的渗流会对土体的应力状态产生较大影响，从而引起周围土体的沉降。为了避免这种情况的发生，可以采用人工或自然降水的方式来处理周围地下水，同时要加强基础的支撑补强。
二、富水砂层施工的沉降对策
针对富水砂层的盾构施工，在沉降分析的基础上，合理地采取对策措施，既能够实现施工的连续推进，又能够保证施工的质量和安全。
1、加强基础支撑
在盾构施工过程中，加强基础的支撑，采取增强地基的方法，通过注浆、灌浆、加固公司、预应力锚杆等措施，来提高基础的承载能力和稳固性。同时，可以采取控制地面沉降的能动措施，如加强土层模型，采用冻结岩土法等方式，来保证基础的稳定性和安全性。
2、合理处理地下水
在盾构施工过程中，地下水的沉降也是施工中的一个重要问题。为了避免地下水的沉降对盾构施工的影响，可以通过降低地下水位、加强地下水排放等方式来处理地下水。同时，在盾构施工过程中，需要逐步压实地下水管道，确保地下水对隧道施工的影响较小，达到良好的潜水机能。
综上所述，在富水砂层的盾构施工中，需要进行合理的沉降分析，并采取相应的沉降对策。通过加强基础支撑和合理处理地下水等措施，可以保证盾构施工的连续推进和安全实施，实现对地下世界的有效开发利用。