廣州地鐵2號線區(qū)間隧道盾構施工引起的地面沉降規(guī)律

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1、廣州地鐵2號線區(qū)間隧道盾構施工引起的地面沉降規(guī)律【提要】:本文對廣州地鐵2號線赤—鷺區(qū)間盾構隧道施工過程的地面沉降監(jiān)測數據進行分析,探討了盾構施工過程地表沉降規(guī)律及其影響范圍和程度,包括沉降槽分布形式、沉降隨時間發(fā)展規(guī)律、沉降量概率分布的統(tǒng)計分析等,并用數學函數加以表達。研究結果對今后類似工程施工過程的隧道周邊建(構)筑物的保護,施工參數的優(yōu)化以及工程的順利實施具有參考價值?!娟P鍵詞】:地鐵盾構沉降統(tǒng)計Abstract:AnalysisofmonitoredgroundsettlementdatauponshielddrivingatChiL

2、urunningsection,GuangzhouMetroNo.2line,tomakeanapproachtogroundsettlementmechanismduringshielddrivinganditsaffectedscopeandextent,includingsettlementtroughdistributionpattern,settlementvstimegraphic,settlementprobabilitydistribution,andotherstatisticalanalyses,expressedinma

3、thematicalfunctions,theresultingfindingscouldbereferencedforperipheralbuildings/structuresprotectionofsimilarconstructionsites,optimizationofconstructionparametersandsmoothexecutionofsimilarprojects.Keyent,statistics.1引言地鐵交通在我國正處于發(fā)展階段,由于盾構施工法的安全性和先進性,盾構技術在城市地鐵隧道施工中得到越來越廣泛的應

4、用。目前,我國采用盾構技術修建地鐵的城市主要有:上海、北京、廣州、深圳、南京、杭州、成都等,廣州是國內地鐵盾構隧道發(fā)展最快的城市之一。由于地鐵隧道多位于城市中心繁華地帶,地下管線和地面建筑物眾多,施工過程多少都會擾動地層,要完全消除地表沉降是很困難的。盾構施工過程的沉降會對地面建筑物的安全造成威脅甚至引起破壞,國內外已對施工沉降進行了大量研究,提出了許多沉降計算模型[1,2],如Peck模型(1969),Atte,左右線隧道總長4342.3m,隧道埋深8~14m,線路最小水平曲線半徑350m,最大坡度9.636‰。盾構機采用德國HERRENK

5、AG公司生產的土壓平衡式盾構(EPB),盾構機刀盤直徑6280mm,采用盾尾同步注漿(砂漿)方式。隧道襯砌采用預制鋼筋混凝土管片,管片環(huán)外徑6000mm,內徑5400mm,管片寬度1500mm。隧道洞身巖土層以Ⅱ,Ⅲ類圍巖為主,局部為Ⅳ,Ⅴ類圍巖。從上到下主要地層為:松散、稍濕的人工填土層①;可塑—硬塑狀,粘性強的粘性土及粉土⑤;可塑狀態(tài)的粉質粘土和稍密狀的粉土⑤~①;硬塑—堅硬狀的粉質粘土及呈中密—密實狀粘土⑤~②;隧道洞身地層為較密實、堅硬、含少量礫石的巖石全風化帶⑥。地下水位平均埋深1.75m。區(qū)間線路基本沿新港中路(城市交通主干道)兩

6、側非機動車道下通過,隧道上方路面交通繁忙,道路兩側地下管線和地面建筑物眾多,隧道常常需從建(構)筑物基礎下方或側面通過。其中,新南方購物中心(7層鋼筋混凝土結構,柱下擴展基礎)基礎底部距隧道最近距離僅7.79m,客村立交橋(3層鋼筋混凝土結構)橋基側面距隧道最近距離僅0.9m。3沉降觀測方法3.1觀測儀器及要求采用精密水準尺儀,銦鋼水準尺、30m檢定過的鋼卷尺進行沉降觀測。線路沿線一般的多層建筑物和地表沉降,按國家三等水準測量技術要求作業(yè),高程中誤差≤±2.0mm,相鄰點高差中誤差≤±1.0mm。3.2沉降觀測點的布設正常情況下,沿隧道中線上

7、方地面每隔5m布設一個沉降觀測點,每隔20m建立一個監(jiān)測橫斷面,該斷面垂直于隧道中線,每個斷面上布設5個觀測點,其中隧道中線上方一個點,左右間隔5m各一個點。對于軟弱土層、或埋深較淺的區(qū)域,應根據隧道埋深和圍巖地質條件,加密監(jiān)測斷面和測點。當隧道上方為混凝土路面時,常布設兩種沉降觀測點,即分混凝土路面及路面以下土層兩種,路面部分沿線路中線每20m布設一個觀測斷面,觀測點直接布設在路面上,以量測路面沉降量;為了防止路面硬殼層不能及時、準確反映地層實際沉降情況,造成路面下方虛空,需鉆穿混凝土路面并在路面以下地層中打入短鋼筋布設觀測點,以便對地層的

8、沉降情況進行監(jiān)測。3.3沉降觀測頻率盾構機機頭前10m和后20m范圍每天早晚各觀測一次,并隨施工進度遞進;范圍之外的監(jiān)測點每周觀測一次,直至穩(wěn)定。當沉降或隆起超過規(guī)

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