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《淺埋暗挖地鐵隧道施工地表沉降規(guī)律分析》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、專業(yè)知識(shí)分享版摘 要:為了研究大連地鐵202標(biāo)段促進(jìn)路站-春光街站暗挖區(qū)間人工素填土地段單雙線隧道施工地表沉降規(guī)律,通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)和數(shù)據(jù)分析整理的方法,在地鐵隧道開挖期間建立了地表沉降監(jiān)控量測(cè)測(cè)站,運(yùn)用精密水準(zhǔn)儀進(jìn)行3個(gè)月的監(jiān)測(cè),監(jiān)測(cè)結(jié)果表明淺埋暗挖隧道在開挖期間地表沉降最大位置處于隧道中心線的正上方,沉降量約為25.66~31.82mm.提出了距跨比β的概念,距跨比β的有效工程取值范圍-4<β<4,地表沉降與距跨比β密切相關(guān),其中-2<β<2地表沉降劇烈階段,約占整體變形的67.5~77.6%,沉降速率約達(dá)0.84~0.93mm/d.建議應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)頻率,增加現(xiàn)場(chǎng)巡視.現(xiàn)
2、場(chǎng)測(cè)試結(jié)果與文克爾地表沉降計(jì)算模型相吻合,監(jiān)測(cè)成果對(duì)大連地鐵及類似的淺埋暗挖隧道建設(shè)有借鑒作用.關(guān)鍵詞:地鐵隧道;人工素填土;地表沉降;文克爾沉降模型0 引 言隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和城市化步伐的加快,我國的地鐵建設(shè)進(jìn)入高速發(fā)展時(shí)期.在地鐵隧道施工過程中不可避免地?cái)_動(dòng)隧道周圍的地層,產(chǎn)生地表沉降,嚴(yán)重時(shí)將影響到周邊建筑物和地下管線的安全[1-3].國內(nèi)外學(xué)者展開了許多地鐵隧道施工引起地表沉降變形方面的研究[4-5],對(duì)指導(dǎo)工程建設(shè)具有重要的理論與實(shí)際意義.由于大連地鐵202標(biāo)段促春區(qū)間是在人工素填土層中的地鐵隧道施工,地層含水量大,地層軟弱,底下管線密布,因此,對(duì)人工素
3、填土地層中隧道施工引起的地表沉降規(guī)律進(jìn)行總結(jié)研究,有著非常重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義.1 工程背景大連地鐵202標(biāo)段促進(jìn)路站至春光街站區(qū)間設(shè)計(jì)范圍為里程DK11+365.945~DK12+013.350,區(qū)間地貌為剝蝕低丘陵、沖洪積溝谷,地形起伏較大,整體上看中央高,兩側(cè)低,地面高程7.69~22.78m.沿線穿越街道、工廠、居民住宅區(qū),建筑物密集,管線、管道眾多.本文以暗挖區(qū)間為主要研究對(duì)象,右線先于左線開挖.左、右線隧道長分別為732.127m和734.273m.隧道主體橫斷面為單拱圓形斷面,斷面尺寸為6.3×6.5m.隧道范圍內(nèi)上覆第四系人工堆積層(人工堆積素填土、雜填
4、土層),第四系全新統(tǒng)沖洪積層(卵石層),第四系上更新統(tǒng)坡洪積層(粉質(zhì)粘土),下伏震旦系五行山群長嶺子組強(qiáng)(全風(fēng)化巖、強(qiáng)風(fēng)化巖、中風(fēng)化巖).隧道斷面范圍上方自上而下分別為:素填土(0.50~11.00m)和雜填土層(1.40~8.50m),卵石層(0.70~13.30m),粉質(zhì)粘土(1.10~11.00m),全風(fēng)化巖(2.20~29.60m).采用新奧法臺(tái)階法施工,上、中、下三個(gè)臺(tái)階依次進(jìn)行施工,每次進(jìn)尺1m.暗挖結(jié)構(gòu)超前支護(hù)采用超前小導(dǎo)管注漿對(duì)地層進(jìn)行預(yù)注漿加固.施工后,及時(shí)進(jìn)行隧道初期支護(hù),支護(hù)方式采用立鋼拱架和掛鋼筋網(wǎng)噴混凝土方法,初期支護(hù)貫通后即采用二次襯砌.2
5、地表沉降監(jiān)測(cè)方案在隧道地表上方每隔30m布置一個(gè)觀測(cè)斷面,每個(gè)斷面布置12個(gè)點(diǎn),沿著隧道軸線垂直方向地表均勻布置,間距為1.5m,采用萊卡DNA03電子水準(zhǔn)儀按照二級(jí)水準(zhǔn)要求進(jìn)行地表沉降觀測(cè),自從2011年11月1日到2012月1月31日,共計(jì)90天的觀測(cè),為了便于分析,選?。模拢埃?、DB04、DB05個(gè)斷面數(shù)據(jù)進(jìn)行分析.3 監(jiān)測(cè)結(jié)果分析3.1 右線隧道開挖沿著隧道方向地表沉降分析使命:加速中國職業(yè)化進(jìn)程專業(yè)知識(shí)分享版為了便于分析總結(jié)規(guī)律,以監(jiān)測(cè)斷面為基準(zhǔn),當(dāng)掌子面通過監(jiān)測(cè)斷面后,掌子面與監(jiān)測(cè)斷面的距離為正值;當(dāng)掌子面未通過監(jiān)測(cè)斷面時(shí),掌子面與監(jiān)測(cè)斷面的距離為負(fù)值.設(shè)掌
6、子面與監(jiān)測(cè)斷面間的距離為L,隧道拱徑為D,即為拱跨,定義L/D比值為距跨比β,即β=L/D(1)斷面間距為30m,隧道拱跨距離為6.3m,得出距跨比β的取值范圍為-4.8<β<4.8.2011年11月1日建立測(cè)站DB03、DB04、DB05,隨著隧道開挖掌子面逐漸逼近、達(dá)到、通過監(jiān)測(cè)斷面,地表沉降逐漸發(fā)展直至穩(wěn)定;此后左線開挖,歷時(shí)90天于2012年1月31日通過DB05監(jiān)測(cè)站監(jiān)測(cè)的地表最終穩(wěn)定.其曲線如圖1所示,當(dāng)-4<β<-2時(shí),各觀測(cè)斷面各監(jiān)測(cè)點(diǎn)出現(xiàn)明顯沉降,DB03最大沉降點(diǎn)位于右線隧道中心線正上方測(cè)點(diǎn)DB0304,量為4.67mm,約占總沉降量的16.6%,D
7、B04最大沉降點(diǎn)位于右線隧道中心線正上方測(cè)點(diǎn)DB0404,量為3.43mm,約占總沉降量的10.8%,DB05最大沉降點(diǎn)位于右線隧道中心線正上方測(cè)點(diǎn)DB0504,量為4.04mm,約占總沉降量的15.7%;當(dāng)-2<β<2時(shí),各觀測(cè)斷面各監(jiān)測(cè)點(diǎn)出現(xiàn)急劇沉降,DB03最大沉降點(diǎn)位于右線隧道中心線正上方測(cè)點(diǎn)DB0304,量為19.36mm,沉降速率可達(dá)0.89mm/d,占總沉降量的67.5%;DB04最大沉降點(diǎn)位于右線隧道中心線正上方測(cè)點(diǎn)DB0404,量為24.24mm,沉降速率可達(dá)0.84mm/d,占總沉降量的76.2%;DB05最大沉降點(diǎn)位