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1、关于地铁隧道受周边工程影响问题的探讨 :城市建设的开展和城市用地的紧张,使得地铁隧道附近往往建设新的建筑,对临近地铁隧道产生不利的影响本文结合国内地铁和城市建设的发展,简述了影响地铁隧道纵向变形的因素。关键词:地铁隧道;纵向变形;措施Abstract:Thedevelopmentofcityconstructionandcitylandtensions,thenearbysubpactonadjacentMetroTunnelBasedonthedevelopmentofMetroandthe
2、cityconstruction,theinfluencefactorsofthelongitudinaldeformationofsubation;measures;：U451引言随着我国城市现代化水平的不断提高,发展快速轨道系统成为了城市公共交通建设的必然选择。因为了减少隧道施工对城市地面环境的影响,盾构掘进、预制钢筋混凝土管片拼装衬砌成为了地铁隧道的首选施工方法,并且随着盾构制造工艺和施工掘进技术的不断完善,在城市环境或其他特定条件下,盾构法隧道在市政设施的建设方面具有其独特的优越性和经济
3、性,在诸如地下铁道、越江公路隧道、城市输水管道及共同沟等城市公共设施的建设中被广泛地采用。然而,沿线地区的开发建设也给地铁隧道的安全构成了一定的威胁,并且,由于软土地下结构和隧道衬砌自身的特点,使得地铁隧道结构上固有的缺点在投入运营后也逐渐暴露。2隧道纵向变形性能地铁隧道在宏观上主要是横向受荷的细长结构,砌完成后在管片间存在径向接缝,隧道衬衬砌各环之间存在联结接头,接缝采用螺栓联结。隧道是复杂的三维地下结构,其纵轴线根据功能的需要和地下环境的条件不断地发生变化,横向常采用承载性能优良的圆形结构,
4、为充分调动土层自身的承载和稳定能力,隧道衬砌常被设计成半柔性的地下结构,隧道和土体之间存在着复杂的共同作用。对隧道变形的认识目前主要在其横向结构特性上,在抗压强度足够时,由于管片采取了合理的柔性设计思想,衬砌周围的土压力和抗力总是趋于将管片环压紧的,只要管片不首先破坏,衬砌的稳定性是完全有保证的,一定的位移值和收敛值对隧道防水是有利的。相反,隧道在纵向变形特性要脆弱得多,隧道纵向变形通常对隧道结构不利,在纵向变形或曲率达到一定的量值后,隧道即可能出现环缝张开过大而漏水或管片纵向受拉破坏,当然,隧
5、道的纵向受力变形和其横向结构性能是密不可分的,将不可避免地引起隧道衬砌在横向性能发生一定变化,但这种变化由于隧道结构的良好横向变形适应能力显得并不突出,隧道变形的薄弱环节仍然在其纵向特性上,这一事实也被大量的工程监测所证明。引起隧道纵向变形的因素众多,既有隧道施工期的,又有地铁运行期的,有系统本身的,也有周边环境变化引起的。隧道施工期的纵向变形,在联结螺栓二次预紧前已基本完成,对隧道长期结构性能影响不大；对于地铁隧道运行期的纵向变形,除了施工期扰动土体的次固结变形外,尚有多种因素会引起隧道的纵向
6、不均匀变形,会直接影响地铁隧道的安全。3隧道纵向沉降影响因素3.1施工期影响施工期隧道变形的原因,主要是盾构推进对周围土层的扰动所引起,其中包括①开挖面底下的土体扰动;②盾尾后压浆不及时不充分;③盾构在曲线推进或纠偏推进过程中造成超挖;④盾壳对周围土体的摩察和剪切造成隧道周围土体的扰动;⑤盾构挤压推进对土体的扰动。从变形的历时过程看,衬砌与周围土体变形相协调,可分为初始变形、土体超孔隙水压力消散引起的固结变形和土体骨架蠕变产生的次固结变形。隧道一般要在盾构推进完成后半年至一年才投入使用,隧道的初
7、始变形和固结变形在施工期已基本完成,在以后的长期运行阶段仅有次固结变形在缓慢进行;由于隧道在铺设轨道(路面)之前,一般要进行接缝螺栓的二次预紧,除非隧道施工方法突然改变(如改变盾构掘进方法)或在隧道与竖井的衔接段,加之采用土压平衡盾构及先进的施工方法减小了对隧道周围土体的扰动,隧道施工期的变形相对均匀,并且量值有限,对投入运行后的纵向变形影响不大。3.2底层土体的不均匀沉降在相同埋深和盾构施工扰动条件下,各种不同性质的下卧土层所发生的扰动、回弹量、沉降速率和总沉降时间,有不同程度的差异。因此当隧
8、道沿线的下卧层土体特性及分层不均匀时,将导致隧道的不均匀沉降。压缩模量较低、灵敏度较高的饱和粘土下卧层,经过盾构施工扰动后的沉降量较大,而且沉降延续时间较长。压缩模量较高、灵敏度较低的砂性土下卧层,经过盾构施工扰动后的沉降量较小,且沉降稳定快。当隧道下卧层为密实的砂性土时,次固结量很小,次固结时间短,即使空隙比较大的砂性土中,次固结沉降在施工期也基本结束。上海打浦路越江公路隧道(盾构挤压推进施工)江中段和浦东段,其下卧层为粘质粉土或粉砂与淤泥质粘土互层(接近砂性土)的土层,投入运行后的16年中,
