城市淺埋暗挖地鐵隧道沉降控制與分析

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1、城市淺埋暗挖地鐵隧道沉降控制與分析摘要：隨著我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，地鐵隧道得到了極大地發(fā)展，在進(jìn)行城市地鐵隧道的開挖過程中，需要面臨著較大的巖土工程問題。為了更好地解決這些問題，管理者應(yīng)當(dāng)完善在隧道施工時(shí)的規(guī)章制度，確保各項(xiàng)工作的正常有序的進(jìn)行，減少因?yàn)榈罔F隧道的施工帶來的地面沉降的影響。本文按地面建筑物沉降、地面沉降變形的不同要求對(duì)沉降控制問題作出分析，對(duì)淺埋暗挖隧道地表、建筑沉降進(jìn)行深入的分析，進(jìn)一步為今后淺埋暗挖法在地鐵隧道施工中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。關(guān)鍵詞：地鐵；隧道；淺埋暗挖法；沉降控制中圖分類號(hào)：U231文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A0引言淺埋暗挖法在地鐵隧道施工中得到廣泛的應(yīng)用，由于其埋置深度

2、小，隨著地層物質(zhì)被挖出，自洞室臨空面向地層深處一定范圍內(nèi)地層應(yīng)力場(chǎng)將發(fā)生調(diào)整，宏觀表現(xiàn)為地層物質(zhì)的移動(dòng)，施工引起的地層變位將波及地表，產(chǎn)生地面沉降，形成施工沉降槽，過大的地面沉降和地層變位將直接危及地面建筑物的正常使用，進(jìn)而危及施工安全，因此施工中必須對(duì)有害沉降進(jìn)行控制，這就要解決沉降的控制基準(zhǔn)問題，在理論分析指導(dǎo)下以數(shù)據(jù)為依據(jù)，對(duì)暗挖隧道進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理。1地表沉降分析在進(jìn)行地鐵隧道開挖之前，我們需要對(duì)地鐵隧道帶來的地表沉降帶來的問題進(jìn)行分析。1.1在進(jìn)行地鐵隧道的掘進(jìn)過程中，施工將會(huì)給施工周的土層帶來較大的影響，進(jìn)而造成較大的環(huán)境影響。地表沉降會(huì)導(dǎo)致較大的后果，嚴(yán)重的話將會(huì)造成各種管

3、道發(fā)生破裂，造成一定的經(jīng)濟(jì)損失；而且，在進(jìn)行地鐵施工時(shí)需要對(duì)這些管道進(jìn)行改道或者加L2在隧道開挖時(shí)，如果遇到地面有橋梁等建筑物時(shí)，在橋梁下開挖將會(huì)造成橋梁的地基發(fā)生沉降，或者會(huì)對(duì)橋梁支柱造成不可逆轉(zhuǎn)的損傷。嚴(yán)重的將會(huì)發(fā)生橋梁倒塌等事故，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。1.3由于地表沉降對(duì)地表的建筑物將會(huì)造成嚴(yán)重的危害。地表沉降將會(huì)對(duì)房屋的建筑結(jié)構(gòu)造成的危害主要是以下幾個(gè)種類：(1)地表沉降對(duì)房屋的基礎(chǔ)的影響。在進(jìn)行地鐵隧道開挖時(shí)，產(chǎn)生的對(duì)地表房屋的作用不僅僅有水平方向的力，還有豎直方向的作用力，而房屋的基礎(chǔ)只能承載豎直方向的力，不能承載水平方向的力。因此，在地基遭受破壞過程中，最主要的作用力就是

4、水平方向的作用力。(2)地表沉降使得房屋地基的承載能力降低。在進(jìn)行隧道開挖時(shí)，掘進(jìn)頭將會(huì)對(duì)周圍的土層持續(xù)進(jìn)行松動(dòng)，進(jìn)而使得土層變得松軟，造成房屋的地基的承載能力降低。因此，在施工過程中，盡可能的減少震動(dòng)松土是十分有必要的。(1)地表沉降將會(huì)對(duì)房屋的上層結(jié)構(gòu)造成不可逆轉(zhuǎn)的損傷。在進(jìn)行地下施工時(shí)，將會(huì)對(duì)地表的建筑物產(chǎn)生一定的作用力，但是這種作用力是極其的不規(guī)則，這樣將會(huì)對(duì)建筑物的整體產(chǎn)生不規(guī)則的形變，以至于建筑物失去穩(wěn)定的重心，使得建筑物坍塌。隨著諸多的城市都進(jìn)行了地鐵隧道的施工，根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，由于隧道施工造成的建筑物的倒塌事故可以說得上的屢見不鮮，這些事故已經(jīng)引起有關(guān)部門的重視，社會(huì)

5、對(duì)此也十分關(guān)注?，F(xiàn)在，在經(jīng)過多年的研究以及論證之后，已經(jīng)取得了較好的成績(jī)，得到了較為成熟的理論成果。由于我國(guó)沒有對(duì)相關(guān)建筑物的保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行細(xì)致的劃分，我們所做的研究就是提供一個(gè)允許沉降量的最大值，進(jìn)而對(duì)建筑物進(jìn)行加由于這種方式是不得不這么做，但是這種方式并不是那么的科學(xué)以及準(zhǔn)確，缺乏足夠的理論依據(jù)。之所以這么做就是為了防止意外的發(fā)生，造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。在實(shí)際狀況中，一些建筑物的本身對(duì)于地表沉降并不是十分的敏感，但是依舊對(duì)其進(jìn)行加固等措施進(jìn)行處理，這樣就造成了不必要的經(jīng)濟(jì)投入，無形中增加了投資。因此，我們需要根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)以及施工的具體狀況進(jìn)行分析，然后為了節(jié)省成本做出一定的貢獻(xiàn)。

6、2地面沉降的安全性判斷與控制由于各個(gè)城市的地下土體的特性各不相同，以及隧道的埋深也各不相同，尤其是地表建筑物的適應(yīng)能力各不相同等等，這些條件的差異將會(huì)給地表沉降的安全判斷帶來巨大的影響。因此，我們應(yīng)當(dāng)根據(jù)地面建筑物以及地下管道的線路的安全等多種因素進(jìn)行綜合考慮，最終確定施工方案。從現(xiàn)在國(guó)內(nèi)的以往的地鐵施工經(jīng)驗(yàn)來看，在進(jìn)行施工時(shí)應(yīng)當(dāng)將地表變形根據(jù)經(jīng)驗(yàn)控制+10mm?-30mm之內(nèi)。在進(jìn)行地面沉降量的控制時(shí)應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持一定的原則，就是采用各種措施保證圍巖周圍土體的穩(wěn)定性，減少水土的流失，進(jìn)而對(duì)地面沉降量進(jìn)行控制。施工設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的具體狀況，并根據(jù)地面沉降的不同階段進(jìn)行不同的措施進(jìn)

7、行控制，例如常用的盾構(gòu)法。在進(jìn)行隧道施工時(shí)，為了隨地面沉降進(jìn)行控制，要綜合考慮地表建（構(gòu)）筑物、地下管線及地層和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定等因素，分別確定其允許的地表沉降值，并取最小值作為控制基準(zhǔn)值。具體施工過程中，可設(shè)置預(yù)警值、報(bào)警值和極限值來進(jìn)行分級(jí)控制。3沉降控制基準(zhǔn)值的確定沉降控制基準(zhǔn)由兩個(gè)方面確定：其一是出于環(huán)控的需要；其二是出于隧道工程結(jié)構(gòu)本身穩(wěn)定的需要。實(shí)施的控制基準(zhǔn)必須兩者兼顧。沉降對(duì)城市環(huán)境、隧道結(jié)構(gòu)本身造成的危害主要表現(xiàn)在地面建筑物的過量?jī)A斜及地下管線的