地铁盾构隧道平行既有城际铁路施工的沉降影响分析
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地铁盾构施工中地面沉降原因分析及应对随着城市地铁的不断发展,盾构施工在地铁建设中得到了广泛应用。
然而,在盾构施工过程中,由于多种原因导致的地面沉降问题越来越突出。
这不仅影响了盾构施工的进度和安全,还对周边建筑和环境造成了不良影响。
因此,深入探究地铁盾构施工中地面沉降的原因及应对措施具有重要意义。
1.地下水位变化盾构施工需要通过顺铁土层推进,但顺铁土层是由含水量较高的软黏土和泥炭土组成。
当盾构机在顺铁土层推进的过程中,水流压力会导致土层松动,土质的变化会使地下水位随时发生变化,从而导致地面沉降。
2.地质条件不利地域条件对盾构施工也有很大的影响。
如果施工地点地下是岩屑、岩石同砂土层,那么盾构施工时推进的阻力会很大,需要施工人员有相应的技术水平才能完成。
如果地下孔隙不充分,且岩石裂缝密度很大,那么相对应的地面也很容易出现沉降问题。
3.盾构施工参数设计不合理盾构施工一个重要的参数是推进速度,推进速度过快或过慢都会导致地面承载量不足,进而引发地面沉降。
同时,如果盾构施工人员选择的管径较大,那么施工质量更加难以保证,地面沉降的概率也会增大。
1. 引入地质勘探施工前对施工地点和周边地形进行勘测可以帮助盾构施工人员了解施工地点地质情况,从而确认推进速度和管径等参数的选择。
这样可以降低地面沉降的概率,减少对周边建筑和环境的影响。
同时,引入地质勘探还能够帮助施工人员做好地下水的调控工作,从而减少水流压力对地面的影响,应对地面沉降的问题。
2. 采用先进技术盾构施工本身就是一项先进技术,除了前期的地质勘探之外,也需要采用最先进的盾构机和各种工程材料。
这样可以帮助施工人员优化盾构施工的流程和施工的参数设计,减少对地面的影响,从而避免地面沉降的发生。
3. 做好监测工作在盾构施工过程中,安装监测设备对这种高速、高压的施工过程进行监测是必须的。
通过频繁监测,及时发现地面沉降的迹象可以让施工人员采取相应的措施,及时防范风险,保证施工安全。
地铁盾构施工中地面沉降原因分析及应对近年来,随着城市化进程的不断推进,地铁成为了很多大城市中不可或缺的交通工具。
而盾构技术则成为了地铁建设中的一项重要施工方式。
然而,在盾构施工过程中,地面往往会出现一些沉降现象,给周边居民的生活和财产安全造成一定的影响。
本文将对地铁盾构施工中地面沉降的原因进行分析,并提出应对措施。
一、地面沉降的原因1. 地源性因素地面沉降一部分是因为地质条件的影响。
在不同的地质环境下,沉降的表现形式有所不同。
比如,在岩溶地貌区,地面沉降多以整体下降的形式出现;在地层含水量大的区域,地面沉降容易出现表层松散层塌陷等现象。
2. 工程因素盾构施工中,不合理的施工方案和施工方式也是导致地面沉降的重要原因。
比如施工过程中没有对土体松动区域进行有效的润湿处理,施工速度过快,导致松动土层未能充分稳定等均会导致地面沉降。
二、应对措施1. 严格的前期勘探在盾构施工之前,需要进行严格的地质勘探和承载力评估。
通过分析地质特征、地下水位、地下能源管线等相关数据,制定合理的施工方案,降低地面沉降的风险。
2. 合理的施工方案应对地面沉降,合理的施工方案也是非常关键的。
比如,针对不同地质环境,采用不同的润湿材料和润湿方式,采用低速推进的方式,缩短推进长度和施工时间等都是减少地面沉降的有效措施。
3. 现场监控在盾构施工中,需要严格的现场监控。
通过测量地表沉降量、地下水位变化、盾构隧道周边压力等指标,并且及时进行调整,以减少地面沉降的风险。
4. 推进过程中的处理盾构施工中,在推进过程中颗粒物的产生是不能避免的,但可以通过吸附、过滤、消磁等方式减少其对沉降的影响。
同时将土体松动区域进行充分稳定,也能有效减少地面沉降。
本文对地铁盾构施工中地面沉降的原因进行了分析,并提出应对措施。
无论是通过前期勘探降低风险,还是调整施工方案、现场监控实时调整等,都可以有效降低地面沉降的风险,为城市地铁建设提供保障。
关于地铁盾构施工引起的地表沉降问题研究【摘要】地铁盾构施工在城市建设中扮演着重要角色,但其施工过程中会引起地表沉降问题。
本文旨在研究地铁盾构施工引起的地表沉降问题,探讨相关机制、监测方法及补偿措施。
首先介绍地铁盾构施工原理和地表沉降问题形成机制,然后详细阐述地表沉降监测方法和补偿措施。
接着分析地铁盾构施工引起的地表沉降影响因素,总结研究成果并提出未来研究方向。
最后探讨地铁盾构施工引起的地表沉降问题的防治措施,为城市地铁建设提供参考。
本研究对城市地下工程施工过程中的地表沉降问题进行了深入探讨,为提升地下工程施工质量和保障城市建设安全起到积极作用。
【关键词】关键词:地铁盾构施工,地表沉降,问题研究,监测方法,补偿措施,影响因素,研究成果,未来研究,防治措施。
1. 引言1.1 研究背景现代城市交通发展迅速,地铁系统作为城市交通的重要组成部分,扮演着连接城市各个区域的重要角色。
盾构法是地铁建设中常用的一种施工方法,其优点在于施工过程对地表影响较小,具有高效、安全等特点。
随着城市地铁线路的不断延伸,地铁盾构施工引起的地表沉降问题越来越受到人们的关注。
地铁盾构施工导致地表沉降是由于施工过程中地下土层的变形和压实引起的。
随着盾构机的推进,地下土层会发生位移和沉降,从而导致地表沉降现象。
这种地表沉降不仅会对地表建筑物、道路、管线等基础设施造成影响,还可能引起地面塌陷、裂缝等安全隐患。
为了有效研究和解决地铁盾构施工引起的地表沉降问题,需要深入了解地铁盾构施工的原理、地表沉降问题的形成机制、监测方法、补偿措施,以及影响地表沉降的因素等内容。
通过对这些方面的研究,可以为地铁盾构施工提供科学的指导,减少地表沉降引起的负面影响,保障城市地铁系统的安全运行。
1.2 研究目的研究目的是为了深入探究地铁盾构施工引起的地表沉降问题,分析其形成机制及影响因素,探讨有效的监测方法和补偿措施。
通过对地铁盾构施工引起的地表沉降问题进行系统研究,旨在总结其引起的影响,并提出相应的防治措施,为解决这一问题提供理论支持和技术指导。
地铁隧道盾构法施工中的地面沉降问题分析发布时间:2021-12-24T05:51:47.806Z 来源:《防护工程》2021年24期作者:苗青钦[导读] 道路建设是我国基础建设中非常重要的组成部分,最近几年的快速发展为我国整体经济建设的不断进步贡献了非常大的力量。
随着城市化进程的加快,我国地铁交通得到了一个较为迅速的发展,地铁交通的发展所带来的直观影响就是人们出行效率的提高,当然,地铁工程规模也在逐步扩大化。
地铁一般修建在城市中心或者地下中心,修建地铁必然离不开隧道的开挖,隧道开挖对地层的影响比较大,常常伴随地表沉降问题,而盾构施工中的地面沉降问题更为严重,对地面建筑结构都造成了一定的损害,所以探讨地铁隧道盾构法施工中的地面沉降问题具有一定的现实意义。
苗青钦中铁工程服务有限公司四川成都 610000摘要:道路建设是我国基础建设中非常重要的组成部分,最近几年的快速发展为我国整体经济建设的不断进步贡献了非常大的力量。
随着城市化进程的加快,我国地铁交通得到了一个较为迅速的发展,地铁交通的发展所带来的直观影响就是人们出行效率的提高,当然,地铁工程规模也在逐步扩大化。
地铁一般修建在城市中心或者地下中心,修建地铁必然离不开隧道的开挖,隧道开挖对地层的影响比较大,常常伴随地表沉降问题,而盾构施工中的地面沉降问题更为严重,对地面建筑结构都造成了一定的损害,所以探讨地铁隧道盾构法施工中的地面沉降问题具有一定的现实意义。
关键词:地铁隧道盾构法施工;地面沉降引言随着我国整体经济建设的快速发展,人们生活水平的提高,使得我国人们对于出行质量的需求与日俱增,盾构是隧道工程施工中常用的盾构掘进机的简称,依托设备可移动钢制外壳,在隧道开挖过程中,可同时进行已开挖隧道的支护、衬砌等工序施工,是目前地铁隧道工程施工的常用方法。
1地铁隧道盾构法工程概况盾构法运用较为广泛,并且具有实用性强、施工速度快以及安全性高等特点,盾构机在盾构技术中起到一定的保护作用,在施工时,有效避免了施工过程中出现的土方坍塌等状况。
地铁隧道施工中的地面沉降影响分析与控制地铁隧道施工是现代城市建设中一项重要而复杂的工程。
隧道施工过程中的地面沉降问题一直备受关注,因为地面沉降对于城市的稳定性、安全性以及地下管道等基础设施的影响不容忽视。
本文将从地面沉降的影响机理、分析方法以及控制措施等方面进行探讨。
地面沉降的影响机理主要与隧道开挖所引起的土体变形有关。
隧道开挖会导致地下土体的应力重分布,造成土体的加固、排水能力下降,从而导致地面沉降。
此外,施工期间的振动、地下水位变化等因素也会对地面沉降产生影响。
为了全面评估地面沉降的影响,需要进行综合性的地质勘探及隧道工程参数的测量和分析。
分析地面沉降的影响,需要从建筑物、地下管线及地表设施等方面进行综合考虑。
首先,对于地铁沿线的建筑物而言,地面沉降可能会导致其结构的破坏,特别是老旧建筑物更容易受到影响。
因此,在施工前需要对沿线建筑物进行详细的结构安全评估,以确定其是否需要进行加固或者拆除重建。
其次,地下管线也是受地面沉降影响的重要对象。
地铁隧道施工可能会对地下管线造成挤压、位移等影响,从而影响管线的正常运行。
为了保证地下管线的安全运行,我们需要在施工前进行管道的定位、检测以及加固,以降低地面沉降对其的影响。
另外,地面沉降还可能对地表设施造成影响,如道路、桥梁等。
沉降导致的地表变形可能破坏道路的平整性,影响交通的通行。
因此,在施工前需要进行道路的检测和评估,并采取适当的措施来保证道路的安全和顺畅。
为了控制地面沉降的影响,在隧道施工过程中,我们可以采取多种技术措施。
首先,合理选择施工方法和工艺,以减小地面沉降的发生。
例如,可以采用盾构机等地铁隧道施工专用设备进行施工,减少地面开挖量和振动。
其次,需要加强监测和测量工作,对地面沉降进行实时的监控和分析。
通过监测数据的收集与分析,可以及时发现地面沉降的异常情况,并采取相应的措施进行调整和修正。
此外,在地铁隧道施工中,还需要进行土体加固和排水处理工作,以提高土体的稳定性和排水能力,减小地面沉降的发生。
地铁隧道盾构法施工引起的地表沉降分析发布时间:2021-04-25T06:33:26.112Z 来源:《防护工程》2021年3期作者:刘涛[导读] 一定要加强对地表沉降问题的监测,从而保证施工质量达到要求。
中铁十五局集团城市轨道交通工程有限公司河南洛阳 471000摘要:城市地铁隧道的施工方法中,盾构法是相对常见的一种,但是因为施工中各种因素的影响,例如施工环境、地质条件等,该方法可能会破坏土体稳定性,引起地表沉降现象,埋下安全事故隐患。
因此,本文将对地铁隧道盾构法施工引起的地表沉降原因进行分析,希望可以为相关人士提供一些参考价值。
关键词:地铁隧道;盾构法;地表沉降1 工程概况与地质情况龙城中路站至龙平站区间为深圳市城市轨道交通16号线工程三工区第三个区间,位于深圳市龙岗区龙平东路继续向东北,经盛平路、碧新路、下穿龙岗河后沿龙平东路东南向进入龙平站。
沿线主要为中台地和冲洪积平原地貌,地形整体趋势两端低、中间高,局部受龙岗中心城和坪山新区人工改造影响的区域,地形有起伏,地面标高在30至60m之间。
龙龙区间主要穿越粉质黏土层、中粗砂层、高强(95Mpa)微风化石灰岩层。
区间长距离穿越溶蚀、溶洞、软硬不均复合地层(软硬不均不仅体现在断面纵向还存在横向的突变)等不良及特殊地质条件。
区间基岩裂隙发育强烈,地下水较为丰富,单井涌水量超过1000m3/d;裂隙岩溶水主要赋存于灰岩裂隙和溶洞中,承压水头差0.20-7.25m。
2 施工风险和控制对策2.1 盾构法隧道始发到达段龙城中路站始发端结构覆土约11m,左右线所处地层为粉质黏土层右线端头下5m存在岩溶发育,始发端位于平面直线上。
龙平站接收端结构覆土约19m,所处地层为微风化灰岩,接收段位于平面直线上。
存在洞门漏水、密封环板漏浆、岩溶发育可能会栽头等风险。
控制对策:盾构机始发破除洞门前,应进行围护结构背后漏水检测,若发现有漏水、漏砂的现象,立即进行封堵,若漏水情况严重,可用双液注浆,以保证洞门的安全。
地铁盾构施工中地面沉降原因分析及应对地铁盾构施工中地面沉降是一个常见的问题,主要原因是盾构机挖掘地下隧道时,会对地下土层进行扰动和移动,导致地面沉降。
下面是对地铁盾构施工中地面沉降的原因进行分析及应对方法的说明。
1. 地质条件不稳定:地质条件不稳定是导致地面沉降的主要原因之一。
在盾构施工中,如果遇到地下水位较高、土层松散、岩层不坚固等地质条件不稳定的情况,就容易导致地面沉降。
此时,可以通过加强地质勘察与分析,选择合适的盾构机和施工方法,以及采取加固措施等方法来应对。
2. 施工参数不合理:施工参数不合理也是导致地面沉降的原因之一。
在盾构施工中,如果施工参数设置不合理,如推进速度过快或者施工压力过大,就容易引起地下土层的不稳定,导致地面沉降。
需要在施工前进行合理的施工参数设计,并加强监测和调整,以避免地面沉降的发生。
3. 施工技术不当:施工技术不当也是导致地面沉降的原因之一。
在盾构施工中,如果操作不当或者施工方法不正确,就会对地下土层造成不必要的扰动和移动,导致地面沉降。
在施工前需要进行充分的技术培训和实践,以确保操作人员熟练掌握施工技术,并采取适当的施工措施。
1. 加强地质勘察与分析:在施工前需要对地质条件进行充分的勘察与分析,了解地下土层的情况,以选择合适的盾构机和施工方法,并采取合理的加固措施,以应对地面沉降的可能性。
2. 合理设置施工参数:在施工中需要根据地质条件和盾构机的性能特点,合理设置推进速度、施工压力等参数,以确保施工的安全与稳定,避免地面沉降的发生。
3. 加强监测与调整:在施工过程中需要密切监测地面沉降的情况,一旦出现地面沉降的情况,需要及时采取合适的调整措施,如降低推进速度、减小施工压力等,以减少地面沉降的程度。
4. 采取加固措施:在施工中可以采取一些加固措施,如喷浆加固、加设盾构机尾部加固框架等,以增加地下土层的稳定性,减少地面沉降的可能性。
地铁盾构施工中地面沉降是一个需要重视的问题。
地铁隧道盾构施工引起的地面沉降规律分析地铁隧道作为城市交通的重要组成部分,是连接城市不同区域的纽带。
随着城市的不断发展和人口的不断增加,地铁建设已经成为了必然趋势。
然而,地铁工程施工过程中,地面沉降问题一直是人们关注的热点问题之一。
本文将针对地铁隧道盾构施工引起的地面沉降规律进行分析。
一、地铁隧道盾构施工的基本原理盾构机是近几年开发出的用于地下建筑施工的新型设备,其施工原理是先在隧道顶部挖出一条一定宽度和高度的顶洞,然后在顶洞中安装一台盾构机,由盾构机推动管片向前推进,在管片及盾构机组成的初始管环内注浆加厚基础处理,之后备土排出。
二、地面沉降的原因在盾构施工过程中,挖掘出的土方需要在地面上暂时存放,同时,附近的建筑物、道路等也会因施工过程中振动影响,导致地面发生沉降。
研究显示,地面沉降量与地下水位、建筑物结构、地形地貌和施工方法等因素密切相关。
三、盾构施工引起的地面沉降规律1.施工工艺变化对地面沉降的影响在盾构施工中,该工艺由一段段管片拼装而成,每拼装一段管片就会使管壁位移,进而引起地下应力变化和土体压缩。
因此,在施工过程中,管片的安装方式、长度以及环片的数量等都会对地面沉降产生影响。
2.地质环境对地面沉降的影响地质环境也是地面沉降的重要因素之一。
地铁隧道的盾构施工,往往会挖掘过去几百年,甚至几千年地质构造形成的地层,地质情况的了解和研究对地面沉降和地铁建设安全有着至关重要的作用。
3.地下水位对地面沉降的影响地下水位也是影响地面沉降的重要因素之一。
在地铁隧道盾构施工过程中,由于管片与周围土层之间留有一定间隙,难以完全将地下水阻挡,因此,施工区域的地下水位变化也会对地面沉降产生一定的影响。
四、盾构施工减小地面沉降的方法和技术尽管盾构施工难以避免地面沉降问题的出现,但是采取恰当的施工方法和技术可以有效地减小地面沉降量。
其中,加强地面监测管理、降低施工工艺对地面沉降的影响、在隧道顶部安装加固杆等方法都是有效的地面沉降控制措施。
地铁盾构施工中地面沉降原因分析及应对地铁盾构施工中地面沉降是一个常见的问题,它主要是由于盾构施工过程中的土体位移和压实引起的。
下面,将对地铁盾构施工中地面沉降的原因进行分析,并提出相应的应对措施。
1. 地下水位变化:地下水位的变化是导致地面沉降的主要原因之一。
盾构施工过程中,隧道中的地下水会因为施工活动而发生变化,导致地下土体的水分含量发生变化,进而引起地面沉降。
在施工前进行地下水位监测,控制好盾构施工中的水文条件,可以有效减少地面沉降。
2. 土体位移:盾构施工中,隧道推进时会对周围土体施加巨大的水平压力,使得土体发生位移。
当土体的承载力不足以承受盾构的压力时,会发生沉降。
需要对地下土体的力学性质进行详细研究,选择合适的施工参数和技术方案,以避免土体发生过大的位移。
3. 土体压实:盾构施工过程中,施工机械会对土体进行挖掘和回填,这会对土体进行压实。
土体压实过程中,土壤颗粒间的间隙会发生变小,导致初始地面沉降。
在施工过程中需要控制好土体的压实过程,避免过度压实,以减少地面沉降。
针对以上的原因,可以采取一些应对措施,以减少地铁盾构施工中的地面沉降。
1. 合理控制地下水位:在施工前进行地下水位监测,并根据监测结果进行合理的调整,保持地下水位的稳定。
如果发现地下水位异常变化,及时采取补救措施,如进行加固和排水。
2. 采用适当的土体加固措施:根据土体力学性质的研究结果,选用合适的土体加固措施。
可以采用加固桩、土钉墙等方式对土体进行加固,增加土体的承载能力,减少地面沉降。
3. 控制土体压实过程中的施工参数:在施工过程中,合理选择施工参数,避免过度压实土体。
加强施工过程的监测和控制,及时调整施工参数,确保土体得到适度的压实,减少初始地面沉降。
4. 引入新技术和新材料:随着科技的进步,可以采用一些新技术和新材料来减少地面沉降。
采用可控压实技术对土体进行处理,可以减小土体的初始沉降;引入高效盾构机械和地铁车站的整体下沉技术等,也可以减少地面沉降的影响。
关于地铁盾构施工引起的地表沉降问题研究随着城市交通的快速发展,地铁已成为许多大城市的重要交通方式。
而地铁建设中使用的盾构施工技术,虽然在解决城市交通问题上起到了积极作用,但也引发了一系列的地表沉降问题。
地表沉降对城市建设和居民生活带来了许多负面影响,因此对于地铁盾构施工引起的地表沉降问题进行研究是十分必要的。
一、地铁盾构施工原理地铁盾构是在地下进行的一种隧道开挖方法。
其施工过程简单来说是:先在地下钻孔,然后把盾构机放入钻孔中,盾构机负责挖掘土壤并同时安装隧道构件。
盾构施工的方式可以降低对地表的影响,同时也可以减少对周围房屋和地下管线的影响,因此在城市地下建设中得到了广泛应用。
地铁盾构施工虽然降低了对周围环境的影响,但在实际施工中常常会导致地表沉降问题。
地表沉降是指由于地下开挖或挖掘过程中的土壤变形而导致地表下陷的现象。
地表沉降可能会引发地质灾害,如地裂、地陷、地震等,同时也会对周围建筑物和地下管线造成损害,给市政设施和民众生活带来不便。
地铁盾构施工引起的地表沉降问题主要有以下几个方面的原因:1. 土壤力学特性:地铁盾构施工过程中,由于挖掘土壤和地下水的作用,导致土壤力学特性发生变化,增加了土壤的可压缩性和变形性,从而导致地表沉降。
3. 施工方式和技术:盾构施工中的挖掘深度、稳定性和控制水平等因素,都会对地表沉降产生影响。
4. 地质条件:不同地区的地质条件不同,地铁盾构施工在各种地质条件下可能会引发不同程度的地表沉降问题。
地表沉降问题的研究对于地铁盾构施工技术的改进和城市地下建设规划具有重要意义。
三、地表沉降对城市建设和居民生活的影响地表沉降对城市建设和居民生活带来了许多负面影响,主要表现在以下几个方面:1. 建筑物和地下管线损坏:地表沉降可能导致周围建筑物和地下管线出现裂缝、倾斜、变形等问题,给建筑物结构稳定性和使用安全性带来威胁。
2. 市政设施受损:地表沉降可能会造成道路、桥梁、地下管道、电力设施等市政设施的波动和损坏,给城市基础设施的维护和管理带来额外负担。
地铁盾构施工中地面沉降原因分析及应对地铁盾构是一种常见的地下工程施工技术,能够有效地减少对地表的干扰,是地铁建设中的重要施工方法。
在地铁盾构施工过程中,地面沉降是一个常见的问题,给周围建筑、道路和地下管线等带来影响。
针对地铁盾构施工中地面沉降的原因进行分析,并提出相应的应对措施,对于保障地铁盾构施工的顺利进行和周围环境的安全非常重要。
1. 地质条件地质条件是地铁盾构施工中地面沉降的重要原因之一。
地下工程施工会对地下的土层和地下水体系产生一定的影响,尤其是在复杂地质条件下,地面沉降的风险更大。
在软土层和含水层的情况下,地下水的排泄和土层的变形会导致地面沉降。
2. 施工工艺3. 施工技术不当地铁盾构施工需要高超的技术水平和严谨的施工操作。
如果施工中存在操作不当、技术不到位等问题,会导致地面沉降。
施工机械的调整不合理、挖掘参数的选择不当等都会影响地面的稳定性,从而引起地面沉降。
4. 设计不合理地铁盾构工程的设计是施工的基础,如果设计不合理,会对施工和周围环境带来不利影响。
隧道的深度、施工方向、施工期限等设计不合理都会导致地面沉降问题。
二、地铁盾构施工中地面沉降的应对措施在地铁盾构施工前,需进行详细的地质勘探,了解地下情况,确定地下水位、土层特性、地下管线等信息,为施工后的地面沉降提前做好准备。
2. 采用适当的加固措施在施工过程中,采用适当的加固措施对地面沉降进行控制。
可以使用加固材料、加固桩等方式,增强地下土层的稳定性,减少地面沉降的风险。
控制施工工艺是减少地面沉降的有效措施。
在施工过程中,施工方需严格按照规定的工艺流程进行,避免过分开挖和挖掘不当等操作,减少对地下土层和地下管线的影响。
4. 严格控制施工参数施工参数的选择对地面沉降有重要的影响。
施工方需在施工前进行详细的施工参数计算,并严格控制施工参数的选择,确保施工的安全和地面沉降的控制。
5. 加强监测和管理在地铁盾构施工过程中,加强监测和管理是非常重要的。
地铁隧道盾构法施工中的地面沉降问题分析武汉市市政建设集团隧道工程公司湖北武汉 430056 摘要:当前盾构法施工已经开始逐渐的应用在我国的地铁隧道施工中,通过盾构法的使用,能够有效的提升工程的质量和进度。
同时我国也在盾构技术的应用中取得了一定的成功。
但是不可否认的是,在具体的应用中还存在很多的问题没有得到有效的解决,比如盾构法地铁隧道施工过程中引起的地面沉降问题。
我们需要找到盾构法引起地面沉降的原因,并针对具体的原因采取针对性的措施。
文章主要对地铁隧道盾构法中地面沉降的机理、原因以及具体的观测方式等进行分析,以期能够为沉降问题的解决提供一些参考。
关键词:地铁隧道;盾构法;地面沉降引言近年来,我国城市化的进程也在不断加快,城市的规模在不断增大,使得城市活动空间变得异常紧张,尤其是给地面交通带来了十分巨大的运输压力,特别是流动人口以机动车辆的逐渐增多,导致许多城市道路交通拥堵以及交通事故频频发生。
基于地面的活动空间难以满足人们的需求,开发以及合理利用城市地下空间的策略得到了国内外的一致认可。
这样以来,不仅使得城市用地紧张以及交通拥挤等问题得到有效的缓解,同时对于促进社会的进步以及环境保护都是十分有意义的。
因此,地铁这一交通工具目前在各大城市的得到了极大的推广普及,同时它也成为城市中不可或缺的交通出行方式。
现如今,随着地铁交通的不断推广,地铁工程项目也与之增多,更多科学的施工技术在地铁的建设中得到了应用。
在这些技术中,盾构法被运用到了地铁隧道建设施工中,不仅促进了我国地铁隧道施工技术的发展,同时该技术方法也极大的保障了隧道施工的质量以及施工安全。
然而,地铁一般都修建在城市中心以及人流较大地段,由于地下的管线以及地面建筑的影响,在地铁隧道开挖过程中应用盾构法不可避免的会给地面稳定性造成一定影响,导致地面沉降。
一旦地面沉降过于严重将会直接影响地铁隧道的施工安全以及施工质量,甚至还会使施工周围的建筑物以及路面等造成不同程度的破坏。
地铁盾构施工中地面沉降原因分析及应对地铁盾构施工中地面沉降是一个常见的问题,其原因复杂多样。
针对这一问题,需要进行详细的分析并采取相应的应对措施,以保障地铁盾构施工的安全和稳定。
地铁盾构施工过程中地面沉降的原因主要包括地质条件、盾构施工参数、地下管线等因素。
地质条件是导致地面沉降的主要原因之一。
地铁盾构施工所在地区的地质条件直接影响着地面沉降的情况,如果地质条件较差,地面沉降的风险就会相对较高。
盾构施工参数的选取也是地面沉降的一个重要因素。
盾构施工的速度、推进力、泥浆比例等参数的选取会直接影响施工过程中的地面沉降情况。
而地下管线的存在也会对地面沉降造成一定的影响,地下管线可能会受到盾构施工过程中的挤压,从而导致地面沉降的发生。
针对地铁盾构施工中地面沉降的原因,我们需要采取相应的应对措施。
对地质条件进行充分的勘察和分析,提前了解地下地质情况,以便采取相应的预防措施。
在地质条件较差的地区,可以选择采用地下支护和加固等措施来减小地面沉降的风险。
我们需要严格控制盾构施工参数,合理选取推进速度、推进力、泥浆比例等参数,以降低地面沉降的发生概率。
我们还需要对地下管线进行充分的调查和保护工作,防止盾构施工过程中对地下管线造成影响,从而降低地面沉降的发生风险。
除了以上的措施外,我们还可以采取其他的一些应对措施来应对地铁盾构施工中地面沉降的问题。
可以在盾构施工过程中进行实时监测,及时了解地面沉降的情况,以便及时采取相应的补救措施。
可以采用地下注浆加固等技术手段来对地面进行加固,从而减小地面沉降的影响。
也可以采用地下掏空等方式来减小盾构施工对地面的影响,从而降低地面沉降的风险。
地铁盾构施工中地面沉降是一个复杂的问题,其原因多种多样。
为了有效应对这一问题,我们需要充分了解地质条件、严格控制施工参数、保护地下管线,同时采取实时监测、地下注浆加固、地下掏空等多种手段来减小地面沉降的风险。
只有这样,我们才能在地铁盾构施工过程中有效应对地面沉降,保障施工的安全和稳定。
地铁隧道盾构法施工中的地面沉降问题分析发布时间:2022-04-22T07:27:51.747Z 来源:《城镇建设》2022年1期作者:马经哲[导读] 近年来我国社会经济飞速发展,城市化进建设程也在不断加快马经哲中铁隧道集团三处有限公司广东深圳 518052摘要:近年来我国社会经济飞速发展,城市化进建设程也在不断加快,城市的规模在不断增大,使得城市活动空间变得异常紧张,尤其是给地面交通带来了十分巨大的运输压力,特别是流动人口以机动车辆的逐渐增多,导致许多城市道路交通拥堵以及交通事故频频发生。
所以地铁交通已经成为人们出行的重要方式,相比于传统方式更具有优势,促使人们享受便捷的服务。
地铁工程的不断增加促使人们对其施工的安全性、稳定性以及先进性提出全新的要求,灵活应用当前先进的盾构法施工,有效的解决地面沉降问题,提升地面建筑结构的安全性,为人们提供优质的服务。
关键词:地铁隧道;盾构法施工;地面沉降现代化城市大多都有地铁系统。
地铁是目前城市最常用、最常见的交通工具。
近些年国内很多地区都有在兴修地铁项目。
地铁盾构机是一种隧道挖掘机械设备,常用于地铁线路挖掘,近些年被广泛使用。
当然施工中很多因素都会影响到作业安全,引起隧道土层倒塌和松动,进而造成地表沉降。
为了减少这类事件发生,就需要做好地表沉降原因分析工作,围绕实际情况和条件提出控制方法,减少沉降带来的负面问题。
1、地铁盾构施工的特点盾构施工是当前地铁工程项目较为常用的施工方式,在地铁巷道施工中,盾构施工按照施工准备、转动刀盘、启动次级运输系统、启动推动千斤顶、启动首级运输系统、停止掘进、安装管片、回填注浆、准备下一层掘进的方式进行施工,有效地提升了地铁工程建设的进度,减小了项目施工对周围环境的影响。
从施工过程来看,地铁盾构施工具有以下特征:其一,盾构施工是一种暗挖施工方式,其所面临的地质条件和地面环境较为复杂,需对施工环境进行有效勘测;其二,盾构施工所采用的设备集成化程度、技术含量普遍较高,施工专业性较强。
地铁隧道盾构法施工中的地面沉降问题分析发布时间:2021-07-16T14:55:20.930Z 来源:《城镇建设》2021年2月5期作者:李贺南[导读] 随着时代不断发展,地铁交通已经成为人们出行的重要方式,相比于传统方式更具有优势,促使人们享受便捷的服务。
李贺南身份证号码:22088119860309**** 摘要: 随着时代不断发展,地铁交通已经成为人们出行的重要方式,相比于传统方式更具有优势,促使人们享受便捷的服务。
地铁工程的不断增加促使人们对其施工的安全性、稳定性以及先进性提出全新的要求,灵活应用当前先进的盾构法施工,有效的解决地面沉降问题,提升地面建筑结构的安全性,为人们提供优质的服务。
关键词:地铁隧道盾构法施工;地面沉降;问题分析1、盾构法引起的地面沉降原理地铁隧道施工中必然会引起隧道周边土层的扰动,进而引发地面沉降问题。
软土地隧道开挖的过程中,受到地层损失以及隧道周围环境的干扰等因素都可能会引起地面沉降。
1.1 隧道开挖使得地层损失地层损失主要是由于盾构施工中开挖体积与隧道的实际体积间存在体积差,隧道竣工体积包括隧道外围包裹的压入浆体积。
如果在弥补地层中出现了地层的移动,将引起地面的沉降,而地层损失的主要因素为:①开挖面的土体出现移动的现象。
在盾构挖掘的过程中,开挖面土体的水平支护应力如果小于原始侧向应力,那么将会引起开挖面土体的移动,从而造成地层损失,进而引起正面土体的向上、向前移动,从而造成地层损失的土体隆起;②盾构后退。
在盾构技术的推进中,如果出现暂停,那么有可能会因为千斤顶漏油或回缩造成盾构后退,进而导致开挖面土体松动,形成地层损失;③土体被挤入盾尾的空隙中。
如果在隧道外周空隙的压浆过程,压浆量不足,压力不适或者压浆的时间不及时,都可能会使盾尾坑道的土体失去平衡,进而出现土体移动形成地层损失。
尤其是在含水不稳定的地层中,更容易引发地层损失现象;④推进方向的改变。
盾构的过程中有些地点需要进行曲线、抬头以及纠偏推进,这样开挖断面就是椭圆形,因此造成地层损失。
地铁盾构隧道平行既有城际铁路施工的沉降影响分析摘要:本文结合南京地铁三号线南京站站~新庄站区间工程,通过peck法数值计算并用有限元法进行验证,分析了在不同地层损失下,盾构隧道施工引起的沉降对临近平行的既有沪宁城际路基段的沉降影响,并结合分析结果提出了盾构隧道平行既有城际铁路段的盾构掘进参数建议值,对指导工程施工及同类工程具有一定的参考价值。
关键词:盾构隧道;城际铁路;地铁区间;沉降影响1 工程概况南京地铁三号线南京站站~新庄站区间采用盾构法施工,采用2台盾构机掘进,由设置于曹后村附近的盾构始发井(兼事故风井)始发掘进至新庄站,右线先行始发,然后转场回到盾构始发井重新始发掘进至南京站站,在南京站站过站后在车站西端解体吊出。
本区间有较长段与新建沪宁城际并行,最近点盾构隧道右线中心距沪宁城际下行线中心约38m,隧道中心距地表24m。
隧道采用土压平衡盾构施工,隧道内径5500mm,外径6200mm,管片宽度为1.2m,管片采用错缝拼装形式。
平行段对应的沪宁城际线为路堑有砟轨道段,路基宽度13m,高度3m,路基边坡1:1.5,道床厚度35cm,道床边坡1:1.75;正线轨枕采用ⅲc型有挡肩钢筋混凝土轨枕,行车速度不超过120km/h,列车采用crh2型和谐号动车图1盾构隧道与沪宁城际平面位置关系示意图图2盾构隧道与沪宁城际横剖面关系示意图沿线地形地貌复杂多变,自南京站至新庄站,为坳沟与岗地相间地段,总体上覆第四系主要以填土、粘性土、粉土、混合土组成,厚薄不均,下伏基岩,起伏较大,多破碎,裂隙发育,风化不均,软硬不一。
隧道穿越地层为第四系土层、岩浆岩(闪长玢岩~闪长岩)及t2z角砾岩~角砾状灰岩,属工程地质条件复杂区。
盾构隧道在平行段和竖井范围内的土从上往下依次为①-1杂填土、①-2b3素填土、③-2b2粉质粘土夹粉土、③-3b1-2粉质粘土、④-4e1混合土、δu-2-1强风化闪长岩(砂土状)、δu-3-1中风化闪长岩(破碎)、δu-3中风化闪长岩和δu-4微风化闪长岩。
地铁盾构施工中地面沉降原因分析及应对
随着城市化进程的加速,在城市交通建设中,地铁成为了一个不可或缺的组成部分。
在地铁的建设中,地铁盾构是一种广泛使用的技术,具有安全、快速和高效等优点。
然而,在盾构施工过程中,地面沉降是一项经常发生的问题,需要及时有效地进行应对。
一、地面沉降的原因分析
1. 强度不足的地层:地铁盾构施工范围内的岩土材料如果达不到规范规定的承载能力,则会导致地面沉降。
2. 施工规范不当:在盾构施工中,如果操作不规范、保护不到位,将会导致地面沉降。
3. 地下管线工程:在盾构施工中,未能及时发现地下管线工程,也会导致地面沉
降。
二、应对措施
1. 强化施工管理:在盾构施工中要严格按照规范执行,确保施工过程中的操作规范、保护到位,尽可能地减少地面沉降的风险。
2. 加强地质勘探:进行盾构施工前,必须进行地质勘探,对勘探结果进行充分分析,确保在施工过程中切实把控地下岩土的力学特性,以防止地面沉降。
3. 进行夯实处理:地下松散岩土区域必须作出严格处理,使用加固技术进行夯实,
确保车辆轨道的安全操作,防止地面沉降。
4. 加强监测力度:在盾构施工过程中,必须加强对地面沉降、地下水位等监测数据
的实时监测。
综上所述,地面沉降是地铁盾构施工过程中的常见问题。
从施工管理、地质勘探、夯
实处理和监测等多个方面,应该采取相应的防范措施,确保盾构施工过程中的安全性和稳
定性,提高盾构的施工效率和运行效果。
地铁盾构施工中地面沉降原因分析及应对地铁盾构施工是现代都市化进程中不可缺少的公共交通建设,它的优点在于不占用地面空间,且运力大、速度快。
然而,施工过程中的地面沉降问题也备受关注。
有时,地铁盾构施工会导致地面沉降问题,这会给周边环境和居住的居民带来一定的影响。
因此,科学合理地分析地面沉降的原因并采取有效的应对策略是至关重要的。
首先,分析地面沉降原因:1.施工机械振动造成地质体变形:施工过程中,盾构机会振动并前进,而这种振动会使周围的土体遭受变形,导致地质体松散或者土层剪切变形。
2.地下水涌入引起土壤流变:在盾构施工过程中,地下水会通过地质隧道顶板的缝隙、岩石裂缝和土层孔隙进入隧道内部,导致隧道外侧土层流失,进而降低地面承载力。
3.永久变形引起地面沉降:盾构施工后,地下车站、设备区等路面上铺设了大面积的混凝土结构,这些结构与自然地基相互作用造成了土体永久变形,在均布载荷的作用下,控制不住会引起地面沉降。
针对上述原因,提出应对策略:1.压缩施工阶段进行振动控制:施工机械振动是造成地面沉降的主要原因之一。
因此,施工前需要设计合理的振动控制方案,结合盾构机的性能选择合理施工参数,控制机器进度,避免过大的振动能量。
2.设置水位监测点,保证施工过程中水文动态监测数据:在盾构施工过程中,需要通过测量确定地下水变化情况,面对地下水涌入引起土壤流变等情况,应设置水位监测点,及时采取措施,以保证施工顺利进行。
3.进行土体加固:针对隧道周围土体松散或土层剪切变形现象,可以采用土体加固方法来加强土壤固结度,避免地面沉降问题。
4.优化车站设计:为了避免永久变形引起地面沉降,可以通过优化车站设计和结构材料选择等措施,减少地面沉降问题的发生。
综上所述,对于地铁盾构施工工程中地面沉降问题,在施工前应经过充分的沟通和论证,制定合理的施工方案,并针对不同的地面沉降原因采取适当的防范措施。
这样可以减少地面沉降造成的影响,确保地铁盾构施工工程的安全和有效进行。
地铁盾构隧道平行既有城际铁路施工的沉降影响分析
摘要:本文结合南京地铁三号线南京站站~新庄站区间工程,通过PECK法数值计算并用有限元法进行验证,分析了在不同地层损失下,盾构隧道施工引起的沉降对临近平行的既有沪宁城际路基段的沉降影响,并结合分析结果提出了盾构隧道平行既有城际铁路段的盾构掘进参数建议值,对指导工程施工及同类工程具有一定的参考价值。
关键词:盾构隧道;城际铁路;地铁区间;沉降影响
1 工程概况
南京地铁三号线南京站站~新庄站区间采用盾构法施工,采用2台盾构机掘进,由设置于曹后村附近的盾构始发井(兼事故风井)始发掘进至新庄站,右线先行始发,然后转场回到盾构始发井重新始发掘进至南京站站,在南京站站过站后在车站西端解体吊出。
本区间有较长段与新建沪宁城际并行,最近点盾构隧道右线中心距沪宁城际下行线中心约38m,隧道中心距地表24m。
隧道采用土压平衡盾构施工,隧道内径5500mm,外径6200mm,管片宽度为1.2m,管片采用错缝拼装形式。
平行段对应的沪宁城际线为路堑有砟轨道段,路基宽度13m,高度3m,路基边坡1:1.5,道床厚度35cm,道床边坡1:1.75;正线轨枕采用Ⅲc型有挡肩钢筋混凝土轨枕,行车速度不超过120km/h,列车采用CRH2型和谐号动车
图1盾构隧道与沪宁城际平面位置关系示意图图2盾构隧道与沪宁城际横剖面关系示意图
沿线地形地貌复杂多变,自南京站至新庄站,为坳沟与岗地相间地段,总体上覆第四系主要以填土、粘性土、粉土、混合土组成,厚薄不均,下伏基岩,起伏较大,多破碎,裂隙发育,风化不均,软硬不一。
隧道穿越地层为第四系土层、岩浆岩(闪长玢岩~闪长岩)及T2z角砾岩~角砾状灰岩,属工程地质条件复杂区。
盾构隧道在平行段和竖井范围内的土从上往下依次为①-1杂填土、①-2b3素填土、③-2b2粉质粘土夹粉土、③-3b1-2粉质粘土、④-4e1混合土、δu-2-1强风化闪长岩(砂土状)、δu-3-1中风化闪长岩(破碎)、δu-3中风化闪长岩和δu-4微风化闪长岩。
场地属岗地地层,场地的抗震设防烈度为7度,场地范围内不存在液化层。
2 工程难点
地质条件复杂,土层变化大,本区间地处岗地~坳沟,地貌复杂,沿线岩土种类多,起伏大,分布不均匀、性质变化大,分布有软夹层。
地下水丰富,该区段地下水主要由上孔隙潜水、微承压水和基岩裂隙水组成。
孔隙潜水主要赋存于①层填土中,为弱透水~微透水层,水量不大;微承压水主要赋存于④-4e1层中,为弱透水层;基岩裂隙水赋存于强风化岩和破碎的中风化岩中,由于受构造、闪长岩侵入及后期不同程度的囊状风化作用,岩体完整性、裂隙张开和密集程度、连通和充填情况、富水性及透水性呈不均匀性、各向异性,易产生渗透破坏,降低围岩的稳定性,对施工和防水都有较大影响。
小半径盾构施工,节点处盾构隧道处于曲线段,平面曲线半径分别为500和515m,坡度为7‰,盾构在曲线段掘进易出现一定量的超挖,且是抬头推进,因此盾构姿态调整、纠偏等对土体造成扰动更大,地层损失也较大,从而对周边建筑和城际线可能造成较大的影响。
3 盾构施工影响分析
盾构隧道施工与环境密切相关,相互影响。
地铁施工所引起的应力释放、土体松动、水土流失对地面、地下环境都将产生影响,主要表现在地面沉降、建筑物沉降、倾斜、地下管线开裂、地下结构物的位移、开裂,严重的会导致地面塌陷等次生灾害。
有时注浆压力过大引起地面隆起,地面荷载对地铁的影响主要表现在荷载压力对地铁的影响,导致轴线不均匀沉降等。
平行段隧道随处地层主要以中风化岩为主,渗透系数较大,因此还需考虑地铁运营期隧道漏水可能产生的对城际线的影响。
以下采用PECK法和有限元法分析盾构隧道施工对铁路的影响。
3.1 PECK理论公式
R.B.Peck在1969年的国际土力学会议上,提出了著名的沉降槽计算公式,在Peck提出隧道引起的地表横向沉降槽(即图3中的s方向的地表变形)可以用高斯分布拟合的基础上,Attewell等人和Rankin总结了当时广泛应用的经验方法,并提出以下计算公式:
3-1
式中:
s—地面任一点的沉降值(m);
x—从沉降曲线中心到所计算点的距离(m);
smax—地面沉降的最大值(m),位于沉降曲线的对称中心上,按照3-2公
式计算。
i—从沉降曲线对称中心到曲线拐点的距离(m),一般称为“沉降槽宽度”,经验公式见3-4;
图3 隧道在开挖过程中引起的地表横向沉降曲线
3-2
式中:
Vs—盾构隧道单位长度地层损失(m3/m),按公式3-3计算;
3-3
式中:
Vl—地层体积损失率,即单位长度的地表沉降槽的体积占隧道开挖的名义面积的百分比;
R—盾构机半径(m);
沉降槽宽度系数i决定了盾构施工对周围土体的影响范围,一般而言,沉降槽宽度为5i。
研究表明i取决于接近地表的地层的强度、隧道埋深和隧道半径,其计算见公式3-4。
3-4
式中:
Z—地面至隧道中心的距离(m);
φ—土的内摩擦角(°);
K—沉降槽宽度系数。
地层损失的取值对预测地面沉降的准确度有最重要的影响,应仔细分析地质条件并参照已有经验后合理确定。
参考南京地区施工经验,盾构施工在一般施工条件下地层损失率可以控制到0.5%,但是考虑到地层特殊,现分别对地层损失率0.5%和1%进行分析。
3.2 PECK法沉降计算
平行段处各计算参数如下:
隧道中心埋深Z:24m;土层摩擦角φ:34°;盾构外径D:6.2m;沉降槽宽度系数i:18.01m。
盾构隧道两侧影响范围大致在45m左右,而盾构右线与城际线中线距离为38m,沪宁城际线已接近于沉降槽影响范围极限,基本可以认为盾构施工基本对城际线没有影响,通过peck计算结果也表明,当考虑地层损失率0.5%,城际线最大线路沉降不到0.8mm,如图4所示;即使考虑1%的地层损失率,城际线路最大沉降也不到1.5mm,如图5所示。
图4 考虑0.5%地层损失率时沉降曲线
图5考虑1%地层损失率时沉降曲线
3.3 有限元法
采用数值模拟方法,考虑了施工期存在列车荷载作用时的铁路线路变形,通过plaxis有限元软件建立二维模型,模型尺寸130m×50m,土体采用硬化弹塑性模型(HS),在几何模型底部施加完全固定约束,在两侧施加竖直滑动约束,模型表面为自由边界。
列车荷载采用ZK活载并按换算土柱计算并考虑冲击系数均布作用在路基面上,模型图如图6所示,数值模拟按照实际施工中先开挖右线隧道、后开挖左线隧道的顺序进行,考虑地层损失率为1%。
计算结果拟合的线路沉降曲线如图7所示,隧道开挖完成时,双线完成后线路最大沉降为1.58mm,并且从沉降曲线图中可以看出在线路横断面范围内沉降比较均匀,沉降差很小,基本可以认为盾构施工对城际线影响很小,线路平顺性显然也能满足要求。