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《广州地铁越三区间盾构工程地表沉降原因...lhz》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第1期刘洪震赵运臣广州地铁“越～三”区间盾构工程地表沉降原因分析23广州地铁二号线“越～三”区间盾构工程地表沉降原因分析刘洪震赵运臣(中铁隧道集团科学研究所洛阳471009)摘要主要论述了采用复合式盾构施工,引起的地表沉降的主要因素、沉降范围。结合实测资料分析了沉降量及沉降范围与开挖模式、地层性质、土压仓压力及注浆方式、注浆量之间的关系。关键词复合式盾构地表沉降地层损失注浆填充率1概述体的初始应力状态受到扰动。原地层受挤压、剪切、扭曲等复杂的应力路径,平衡状态受到破坏。盾构开广州地铁二号线“越~三”盾构区间
2、工程由越秀公挖面主动土压力、水压力和碴土仓土压力应始终满足园站至广州火车站站、广州火车站站至三元里站两个公式（1）,土体在开挖过程中才能保持稳定。区间双孔隧道组成。该区间水文地质状况和复杂周边Pz+Pw≤Pi（1）环境,采用二台Herrenknecht制造的复合式盾构开式中：Pz为地层压力；Pw为地下水压力；Pi为挖,盾构外径6.3m,可以根据实际地质条件和地下水碴土仓压力。压力等因素选用敞开模式、气压模式、土压平衡模式在开挖面能自稳,且地下水小于1Bar时,采用敞三种掘进模式中的一种。以适应硬岩地层、含水
3、软岩开模式开挖,一般情况下式（1）中Pi<0.1MPa；当开以及软硬混合地层的掘进。配合可靠的同步注浆系统,挖面基本能自稳,或地下水压力在0.1MPa~0.15必要的二次补充注浆,以及后期地层注浆加固技术等MPa时,采用气压模式开挖；当开挖面不能自稳,或辅助工法,将地表隆陷控制在规定的范围之内,从而地下水压力大于0.15MPa,采用土压平衡模式。确保安全通过桩基群、广州火车站站场、广从断裂等但是盾构在开挖过程中如果开挖模式不合适,或特殊区段。掘进参数设置不合理,造成开挖面土体松动和坍塌,由已完成的隧道地段的
4、地表沉降实测沉降数据特别是地下水位变化,会引起地层原始应力状态的调分析,在开挖模式合理及采用同步注浆或即时注浆、整和土体极限平衡状态的破坏,从而引起地表下沉。二次补强注浆等施工工艺情况下,地表沉降基本控制图1为隧道左线引起纵向地表沉降与碴土仓压在+10mm~-30mm范围内。但由于经验不足在开挖模力关系曲线图。由图分析：隧道施工过程中,当穿过式选择及模式转换过程中掘进参数设置不合理等因地层为微风化⑨地层和中风化⑧地层时,采用敞开模素的影响,有些地段地表沉降超出允许范围,因此有式开挖,地表下沉一般小于5mm；
5、但地层由中风化⑧效控制地表沉降对复合盾构开挖隧道来说是必须认地层变为强风化⑦地层和全风化⑥地层,但开挖模式真研究的主要问题之一。没能及时由敞开模式改为气压平衡模式或土压平衡2影响地表沉降的主要因素模式,地表沉降显著增大,部分地段地表沉降接近影响盾构隧道地表沉降因素有开挖模式、碴土仓-30mm,如图1中405环处上方地表L27沉降测点沉压力、覆土厚度、地层性质、盾尾注浆开始时间、注浆降值达-30.2mm；特别是在强风化⑦地层和全风化⑥量和注浆压力、出土量及盾构推进速度等,地表沉降地层施工时,且地下水压力较大的
6、情况下,由于没能是这些因素综合影响的结果。为了便于定性分析各因建立土压平衡,造成地下水大量流失,引起地表水位素对地表沉降的影响,将其分别论述。下降,地层中有效应力增加,使地层产生很大的固结２.１开挖面碴土仓压力大小对地表沉降的影响沉降；地下水流动,使土体细颗粒产生运动,填充土体间隙,产生压密沉降。图中265环~285环处地表测点盾构法开挖隧道引起地表沉降的主要原因是土第1期刘洪震赵运臣广州地铁“越～三”区间盾构工程地表沉降原因分析23沉降量很大，主要为地下水下降很大所致,而且沉降的损害。范围大。对周围环境和
7、沉降敏感结构物造成一定程度42）0环数05555558cm/Bar15457510135165192252552831534536390410434654955255556656570600-2碴土仓压力（/-4沉降量⑧、⑨地层⑥、⑦地层⑧、⑨地层-6-8刀盘内压力(P3)纵向地表沉降图1左线隧道纵向地表沉降与碴土仓压力关系曲线图２.２地层损失对地表沉降的影响地层损失的体积受许多因素影响。据MuirWood1970年提出的地层损失的选取方法：正面土体的地目前关于盾构施工对地表变形这一岩土环境问层损失占总体积
8、的极限比例1%；切割边缘后面的地题的研究,已取得大量的成果。美国R.B.Peck（1969）层损失占0.1%~0.5%。盾尾后的地层损失占0~4%。首先提出地表沉降槽似正态分布的概念,地层移动由因此在施工过程中,地层不能自稳时,及时建立地层损失引起,并认为在不排水条件下,施工引起地土压平衡,碴土仓与开挖面土体的主动土压力相对平面沉降量的横向分布估算公式如下：2衡,保持开挖稳定,减小开挖面地层损失影响；盾尾后Vx1
