盾构法在中国地铁工程所造成地表沉降的分析

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1、盾构法在中国地铁工程所造成地表沉降的分析李宜雯建筑工程学院市政工程系给排水科学与工程【摘要】对盾构法施工原理的介绍以及其造成地面沉降的一般性原因进行分析，并以西安市地铁区间隧道盾构施工，广州地铁二号线地铁盾构法施工，成都地铁隧道盾构施工为例对比性分析盾构法对地表沉降的集体性影响和各自问题特点。【关键词】A盾构法;B地铁隧道;C地表沉降;D黄土土层;E卵石土土层;F软土土层Shieldmethodintheanalysisofthesurfacesubsidencecausedbyrailwayengineeringin

2、ChinaliYiwenConstructionengineeringinstituteofmunicipalwatersupplyanddrainageengineeringscienceandengineering【Abstract】Onintroducingthetheoryofshieldconstructionmethodandthegeneralcauseoflandsubsidenceisanalyzed,andinxi'ansubwayshieldtunnelconstruction,shiel

3、dofguangzhoumetroline2subwayconstruction,chengdusubwaytunnelshieldconstructionmethodofcomparativeanalysisofshieldcollectiveimpactonsurfacesubsidenceandtheirrespectivecharacteristicsofproblem.【keyword】AShieldmethod,Bthesubwaytunnel,CsurfacesubsidenceDLoesssoilEPe

4、bblesoillayersFThesoftsoillayers0.前言“桥式盾构法”（以下简称“盾构法”）是一种较为先进的顶涵施工方法，是在保留传统顶涵施工、桥涵结构路侧预制工艺的基础上，对结构顶进支护方法进行了重大改革，将明挖开槽改为地下暗挖盾构支护，暗挖推进减低了施工对行车的影响。在我国近年来不断兴起的的地铁项目中为最常使用的方法，而盾构法所引起的地表沉降也一直存在着，并对施工质量产生了一定的消极影响。1盾构法的介绍及其引起地表沉降的一般性原因分析1.1盾构法的介绍1.1.1盾构法的定义“桥式盾构法”（以下简称“

5、盾构法”）是一种较为先进的顶涵施工方法，是在保留传统顶涵施工，桥涵结构路侧预制工艺的基础上，对结构顶进支护方法进行了重大改革，将明挖开槽改为地下暗挖盾构支护，暗挖推进减低了施工对行车的影响。1.1.2盾构法的组成盾构由钢柱、钢梁、盾壳、子盾构、液压推进系统、辅助机构六大部分组成。装配在第一节框架桥前端的盾构，作为带土顶进时掘进面与路基的施工支护，同时也担负顶推导向。1.1.3盾构法的工作原理盾构母体中的子盾构由液压系统控制，单台组错开推进，担负减阻板的牵引及掘进面的小断面化。增强了开挖面的稳定性，被牵引的减阻板则将上部

6、摩擦力分散。刚架桥推进前顺坡清除底板前方部分中心土体，盾构母体随刚架桥同步推进时，子盾构原推出部分被掘进面土体阻挡与子构箱体作相对运动，套回箱内，完成一盾构掘进工作循环。1.2我国盾构法目前发展情况中国的盾构施工技术人员在统一认识的基础上，经过艰难困苦的实践，施工技术有了突破性进展，概述如下：1确定了什么类型的复合地层，选择什么样盾构机的模式2首次在国内建立和推广了“泥饼”，“喷涌”、“有效推力”，“隧道上浮控制”等一系列概念。应该说中国的盾构机技术已走入了较为成熟的阶段。1.3地面沉降的一般原因1.3.1地面沉降的定

7、义地面沉降，又被称为地面下沉、地陷。它是在人类工程经济活动影响下，由于地下松散、地层固结压缩，导致地壳表面标高降低的一种局部的下降运动。1.3.2地层沉降原因的分类地层沉降主要分为地层损失和受扰动土层的固结,地层损失是施工的原因引起的。而地层固结沉降是因为有效应力的增加引起的。【1】1.3.2.1引起地层损失的盾构施工因素【1】1.当盾构掘进时,开挖面土体受到的水平支护应力小于原始侧向应力时,则开挖面土体向盾构内移动,引起地层损失而导致盾构上方地表沉降。2.在盾构暂停推进时,由于盾构推进千斤顶漏油回缩,可能引起盾构后退

8、,使开挖面土体坍落或松动,造成地层损失。3.由于向盾尾后面、隧道外围建筑空隙中压浆不及时、压浆量不足、压力不适当,使盾尾后坑道周边土体失去原始三维平衡状态,而向盾尾空隙中移动,引起地层损失,在含水不稳定地层中这往往是引起地层损失的主要因素。4.盾构在曲线中推进、纠偏、抬头或叩头推进,实际开挖断面不是圆形而是椭圆,因此易引起地层损失