由于盾构法具有不影响地面运输,对周围建筑物(构筑物)的影响较小,适应地质条件较弱,施工速度快等优点,因此在地铁工程中得到了广泛的应用。地下建筑不可避免地扰乱周围土层,造成地面沉降(或隆起),这将不同程度地影响邻近建筑物,并可能危及地下电缆,水管,煤气管道等设施的正常使用。因此,将发生多少沉降或隆起将影响相邻建筑物的安全,并且是地铁隧道盾构施工中最关键的问题。因此,必须在施工期间监测隧道的地面沉降。它使现场施工人员能够及时了解盾构推进引起的地面沉降和附近建筑物或地下管线的破坏程度,从而制定有效的保护措施,并对其实施效果进行跟踪和监督[1]?[3] 。

基于地铁盾构隧道地面沉降观测,详细分析了开挖过程中及开挖后的沉降规律,对评价开挖对地面建筑物和地下管线的影响具有一定的指导意义。

1地表沉陷影响因素及其发展过程

影响盾构隧道地表沉降的因素包括渣槽压力,地层性质,盾构末端开始时间,灌浆量和灌浆压力,土壤量和土壤速度。屏蔽。表面沉降是这些因素综合影响的结果。 。

地层的沉降主要取决于地层的类型,盾构机的类型和施工条件。结算持续时间曲线可分为五个阶段,如图1 [4]:所示

(1)提前沉降:是指隧道挖掘面从地面观测点到相当远的距离(几十米)的沉降,直到挖掘面到达观测点。

(2)挖掘前面的沉降和隆起:是指挖掘面与观测点之间的距离引起的沉降或隆起,直到挖掘面直接位于观测点的下方。

(3)盾尾沉降。指从挖掘表面直接到达观察点直到盾构机尾部通过观察点的时间段引起的沉降。主要原因是土壤的扰动。

(4)盾尾间隙沉降。指由盾构机尾部直接通过观察点引起的沉降,即由盾构尾部间隙中土壤应力释放引起的弹塑性变形。

(5)后续结算。指固结和蠕变残余变形和沉降,主要是由地面扰动引起的。

大多数这些定居点同时发生。基础条件和施工条件不同,沉降类型也不同。

2地质概述

隧道位于新华夏系统第二沉陷区的区域构造脊上方,勘探深度内未发现断层活动迹象。埋深约15米;挖掘直径为5.7米。从上到下,土壤层依次为人工填土层,粘土粉质粉砂,细砂和中粗砂,圆砾石和鹅卵石,以及粘土粉质粉砂。3观察数据分析

沿隧道表面连续排列17个路段,每个路段设置7个路段。测量部分上的点分布如图2所示。测量部分的中心点位于隧道的中心线上。随着屏蔽机的前进,测量每个测量部分上每个测量点的高度变化,并获得每个点的沉降值。

3.1观察部分的沉降曲线分析

根据观察到的每个测量点的沉降值,绘制出测量的截面沉降曲线。通过每个部分的结算曲线,得到以下定律。:

(1)当盾构机的工作面在测量部分前约3米时,各测量点的沉降值基本相等,即发生整体凸起或下沉,如图3a所示。 。

(2)当盾构机通过测量部分时,9到27米之间的位移增加值变小,这表明屏蔽的前进对截面的影响很小。

(3)位移增加最快的点一般位于盾构机通过测量段0~12m。在此距离内,所得的沉降值在4到5毫米之间。因此,在这个区间内加强观测,以防止发生大规模的定居点。

(4)沉降标准正态分布曲线没有出现在沉降的初始阶段,而是出现在沉降的图1所示的第二,第三和第四阶段,如图3b所示;它的出现点也是不规则的。 。这表明地层沉降过程不能用正态分布曲线(即Peck公式)来描述,它只能用于描述此后的沉降发展。

盾构隧道开挖引起的地面沉降规律

(5)在某些剖面中,沉降标准曲线的出现点与位移和慢点的增加一致。因此,沉降标准正态曲线的出现也表明位移从此刻开始缓慢变化。

(6)从位移的增加到慢点,地球表面上每个点的位移仍然增加,直到出现最大沉降值。

(7)每个测量部分的两个侧点的沉降值变化没有明显的规律性。但是,同一部分两边的沉降规律基本相同。

在盾构机推进过程中,有时表面位移会因其他因素而反弹。