浅埋暗挖法地铁施工地表沉降的研究--桥涵工程--工程技术--论文--路桥网

浅埋暗挖法地铁施工地表沉降的分析与研究摘要：本文以在建的浅埋暗挖法施工的北京地铁五号线某标段的双线隧道为例，通过现场各实验断面实测数据的分析研究，得到在第四纪覆盖层，主要为粉质粘土的地质条件下隧道开挖过程中地表沉降、速率和拱顶沉降变化趋势。并指出在掌子面0.5D～0.75D范围内，地表沉降速率增长较大，施工中应在该范围内及时进行初期衬砌的支护。通过监测数据的统计分析，地表累计沉降主要发生在掌子面2D范围内，在此区域内地表变形速率较大，超出3D后，地表变形速率趋于平缓；沿隧道纵向地表沉降最大值超前发生于主断面。其影响最大的范围是在4D～4.5D的范围内。在施工中适时用小导管注浆法加固土体效果显著。分析结果对北京地铁后期建设和同类地层地铁施工环境控制具有重要借鉴和参考价值。关键词：浅埋暗挖；地表沉降；拱顶沉降目前国内许多大城市都在发展以地铁为主要干线的快速轨道运输系统，地铁对解决城市交通堵塞，改变城市布局，实现城市环境和交通综合治理，起到很大的作用。地铁所到之处楼宇兴旺、土地增值，推动了周边地区的经济发展，因此地铁有着越来越广阔的发展空间。随着地铁在城区松散土介质围岩条件下的大量修建，浅埋暗挖法[1]随之发展起来。该法借鉴了新奥法的某些理论，用于隧道埋深接近于隧道直径的各种尺寸与断面形式的隧道洞室修筑，施工起来不影响城市交通，无污染、无噪声。在地铁隧道施工中，浅埋暗挖法具有越来越广阔的发展前景。地铁建设中，人们越来越关心地铁隧道施工对城市环境的影响，已有一些关于地铁施工引起既有临近城市地下管线、房屋基础及道路交通等不能正常使用的报道，因此，准确预测及现场量测反馈施工引起的地层变形及其影响范围对指导安全施工和设计十分重要[2]。国内外对隧道开挖引起地层变形的研究有以Peck公式为代表的经验公式、工程类比法和数值分析法，目前国内同济大学对软土地层中的盾构施工引起的地层变形有一些研究[3]，随着浅埋暗挖施工方法的兴起，其施工中地层变形和周边建（构）筑物的沉降也日益引起重视。地铁隧道施工中对现场环境的监测可以适当地调整施工工艺和设计参数，有效地指导地下工程施工，并且可以反分析隧道结构受力情况和地层变形规律。本文通过北京地铁浅埋暗挖法施工所引起的地表沉降进行数据统计和分析，试图建立起评价地层变形对隧道结构稳定性影响的方法，为浅埋暗挖施工的环境控制提供相应的技术支持。北京地铁五号线某标段浅埋暗挖法区间标准段穿越地坛南门广场，从既有道路下方穿过，道路交通流量较大。隧道埋深9~15 m，地质勘察报告表明，本区间处于第四纪覆盖层，隧道穿越粉质粘土，车站场区地层中赋存上层滞水、潜水和承压水。浅埋暗挖法区间标准段隧道单洞为马蹄形断面，复合式衬砌，覆土深度15 m，采用台阶法施工，上台阶施工时环形开挖留核心土，如图1。