地铁盾构法开挖地表沉降的估算及控制对策
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地铁盾构施工中的地表沉降及其控制技术剖析地铁盾构施工是一项技术要求较高的工程建设,其安全和稳定性关乎人民群众的生命财产安全。
而地表沉降是地铁盾构施工时常见的问题之一,它会对地面建筑物、道路、下水道等设施造成近期或长期的损害。
因此,本文将探讨地铁盾构施工中的地表沉降及其控制技术。
一、地表沉降成因地表沉降是因为地铁盾构施工过程中,隧道周围的地层被挖掘、破碎、变形、松散等原因造成的。
一般来讲,地层松弛程度越大,则地表沉降量越大。
同时,地表沉降还与施工时间、施工方法、土层性质、地下水变化等因素有关。
比如在土层坚硬情况下,挖掘时需采用大功率机械,使得地下土层塑性变形量增大,地表沉降量也会随之增大。
二、地表沉降控制技术为了减轻地表沉降对周边建筑物等的影响,地铁盾构施工中应采取相应的控制技术。
常见的地表沉降控制技术包括:土体减量法、注浆法、地锚法、封闭施工法等。
1.土体减量法土体减量法主要是通过减少已开挖的隧道断面面积,使得土体体积减少,从而达到控制地表沉降的目的。
其中一种方式为“8”字型断面的开挖方式,通过减小正方形与圆形隧道断面的横向面积,达到减少土体量的效果。
但这种方法容易导致施工时间延长,成本增加。
2.注浆法注浆法是通过在开挖前先进行注浆处理,改善土壤的物理性质,增加土壤的稠度、强度以及粘聚性等,减少土体位移的发生机率,从而达到减少地表沉降的效果。
该方法施工方便,对施工时间也没有太大的限制。
但需要注意的是,注浆材料应与未经处理的土壤具有相似的物理力学特性,否则会引起更严重的后果。
3.地锚法地锚法是指在隧道盾构施工过程中,在它的主体结构外侧,利用长锚杆将隧道外侧的土壤固定在一定的深度内,限制土体侧向位移,减少地表沉降的情况。
这种方法施工复杂,需要专业技能。
同时,如果锚点的数量设置不当,可能导致锚杆寿命短,施工效果不佳。
4.封闭施工法封闭施工法是指在土体充分固化前,设置封闭墙体将地铁隧道与周围土体隔离开,并通过加固土体边界来缓解和减小地表沉降。
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。
地铁盾构施工中地面沉降原因分析及应对1. 引言1.1 引言地铁盾构施工是一种常见的地下工程施工方式,通过盾构机在地下开挖隧道,是城市地铁建设的重要工艺之一。
在地铁盾构施工过程中,地面沉降是一个不可避免的问题,会给周围环境和建筑物带来一定的影响。
对地面沉降原因进行分析并有效应对是非常重要的。
在本文中,我们将针对地铁盾构施工中地面沉降的原因进行深入探讨,并介绍地下水位变化、地下土层变动、盾构施工技术以及沉降监测与控制这几个方面的内容。
通过深入分析这些因素,可以帮助我们更好地理解地铁盾构施工中地面沉降的机理,从而采取有效措施来减少地面沉降对周围环境和建筑物的影响,保障施工过程的安全和顺利进行。
部分是整篇文章的开端,只有充分了解地铁盾构施工中地面沉降的原因,才能更好地理解后续部分的内容。
接下来我们将对地面沉降的原因进行详细分析。
2. 正文2.1 地面沉降原因分析地面沉降在地铁盾构施工过程中是一个常见的问题,主要原因可以归纳为地下水位变化、地下土层变动和盾构施工技术等因素。
地下水位变化是导致地面沉降的重要原因之一。
在盾构施工过程中,地下水位的变化会影响周围土层的稳定性,导致土层松动和沉降。
特别是在地下水位波动较大的地区,地面沉降问题更为突出。
地下土层变动也会引起地面沉降。
盾构施工过程中,土层受到挖掘和开挖等操作的影响,可能会导致土层紧密度的改变,进而引起地面沉降。
地下土层的物理性质和结构也会对地面沉降产生影响。
盾构施工技术的不当使用也可能导致地面沉降。
如果施工工艺不合理或操作不当,可能会对周围土层造成不可逆的破坏,进而引发地面沉降问题。
地面沉降是一个综合性问题,需要综合考虑地下水位变化、地下土层变动和盾构施工技术等多个因素。
只有对这些因素进行全面分析和有效控制,才能有效应对地面沉降问题。
在下文中,我们将进一步讨论如何有效监测和控制地面沉降。
2.2 地下水位变化地下水位变化是导致地铁盾构施工中地面沉降的重要原因之一。
盾构法施工引起地面沉降原因分析及控制方法进入21世纪,世界经济的迅猛发展使城市化建设得到了大幅度的提速。
目前,人口不断地向城市聚集,使城市人口和建筑的密集度快速上升,造成能被利用的地面空间越来越少,因此,当今城市现代化建设的重要课题之一便是开发地下空间,为人类创造价值。
但各种用途的管线被布置在地下,这便产生了在地下工程施工背景下的一种最佳方法——盾构法。
盾构法施工虽然优点颇多,但是也存在诸多问题。
本文就盾构法施工过程中引起的地面沉降问题展开讨论,分析产生的原因及寻找控制方法。
一,地面沉降产生原因1、地层隆沉的发展过程盾构推进引起的地面沉降包括五个阶段:最初的沉降、开挖面前方的沉降、盾构机经过时沉降、盾尾空隙的沉降以及最终固结沉降,如图l所示。
第一阶段:最初的沉降。
该压缩、固结沉降是因为地基有效上覆土层厚度增加而产生的沉降,也是盾构机向前掘进时因为地下水水位降低造成的。
指从盾构开挖面距地面沉降观测点还有一定距离(约3~12m)的时候开始,直至开挖面到达观测点这段时间内所产生的沉降。
第二阶段:开挖面前方的沉降(或隆起)。
这种地基塑性变形是由土体应力释放、开挖面的反向土压力、或机身周围的摩擦力等作用而产生的。
它是从开挖面距观测点约几米时开始至观测点处于开挖面正上方这段时间所产生的沉降(或隆起)。
第三阶段:盾构机经过时沉降。
该沉降是在土体的扰动下,从盾构机的开挖面到达测点的正下方开始到盾构机尾部通过沉降观测点该段时期产生的沉降(或隆起)。
第四阶段:盾尾空隙沉降。
该沉降产生于盾尾经过沉降观测点正下方之后。
土的密实度下降,应力释放是其土力学上的表现。
第五阶段:固结沉降,它是一种由地基扰动所产生的残余变形沉降。
经前人研究发现,第一阶段沉降占总沉降的0~4.5%,第二阶段沉降占总沉降的0~44%,第三阶段沉降占总沉降的15~20%,第四阶段沉降占总沉降的20~30%,第5阶段沉降占总沉降的5~30%。
2、地表沉降的因素影响分析该因素影响分析的平台是当前使用较为广泛的大型三维有限元分析软件ANSYS,盾构开挖面掘进引起的地表沉降的客观因素包括盾构直径、土体刚度、隧道埋深、施工状况等设计条件;而其主观因素包含施工管理、盾构机的选用形式、盾尾注浆、辅助施工方法等。
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。
地铁盾构施工地表沉降及其控制措施分析摘要:地铁由于价格低廉、车速快,已成为我国居民出行的首选交通工具之一,我国城市为此建设了大量的地铁工程,与地表工程的建设相比,地铁工程的建设难度较高,其在建设过程中常常会用到盾构机,而通用的地铁盾构施工常会带来地表沉降等问题。
因此,我国亟需改善地铁盾构施工带来的地表沉降问题,以此减少其对地表建筑物的影响,保障我国居民的生命安全。
本研究主要分析了我国地铁盾枸施工引起地表沉降的几点原因及控制方法。
关键词:地铁盾构施工;地表沉降;控制措施前言在目前的地铁隧道施工工程中,应用比较广泛的施工方法就是利用盾构机进行盾构施工的方法,但是由于地铁通常建设于人口和建筑物较为密集的城市地区,地下还有较为复杂的管线及可能存在的不良地质,所以如果在地铁盾构施工过程中施工不当就会引发地表出现较大沉降问题,从而对地上建筑物和地下管线造成破坏,因此需要从盾构施工的原理进行分析,研究盾构施工对地表沉降的影响,并采取相应的控制措施,确保地铁隧道盾构施工中周边环境的安全。
1不同施工阶段地表沉降特点在地铁隧道盾构施工中,在不同的地层中进行盾构掘进施工引起的地表沉降表现出不同的特征,但是总结不同地表沉降的过程,可以分为以下五个阶段:一是先期沉降阶段。
此阶段主要发生在地下水位较低的地层中,随着在盾构施工中地层中的孔隙水压力的逐渐减小,在围岩的应力作用下而导致地层不断下降,从而引发先期沉降问题;二是盾构掘进前方地层的沉降与隆起。
此阶段主要发生在对施工操作面的不断施压过程中,随着压力的不断增大,地层会出现隆起现象,而如果此时压力逐渐减小则会出现地表沉降问题;三是盾构通过过程中的地表下沉阶段。
此阶段主要发生在盾构施工过程中,主要是由于盾构机的掘进和围岩土体之间剪切的错动而引起的地表沉降;四是盾构空隙的沉降阶段。
由于盾构机在设计时在滚刀与壳体之间留有空隙,在盾构机掘进过程中围岩土体会失去支撑力,而此空隙中还没有注入填充浆液时会导致围岩在自重作用下进入空隙而引发地表沉降;五是后期沉降阶段。
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较为常见,当出现沉降时要及时分析原因,有效控制沉降,避免影响到周围地下管线与地铁物。
本文中联系具体地铁施工案例,分析地铁盾构施工中地面沉降原因及应对措施。
标签:地铁盾构;地面沉降;应对措施随着我国现代化城市建设的推进,地铁规模不断扩大,对施工技术也提出更高的要求。
目前地铁施工中普遍使用盾构法,这种方法可以提高施工效率,改善传统暗挖法的不足。
但施工过程中也会出现沉降等问题,影响到施工安全与进度,需要查明原因采取有效的解决措施。
1 影响地铁盾构施工质量的因素1.1 人的原因地铁盾构质量问题、安全问题出现的主要原因就是人,人员的违规操作或其它行为直接诱发安全质量问题。
施工过程中少数施工人员为了方便,未按照施工规范操作或是省略部分环解,无视安全管理。
人员作为地铁盾构施工的主要组成部分,做好相关控制工作具有现实意义。
1.2 设备因素地铁施工企业主要是依靠各种先进设备进行工作。
因为很多设备都容易对人体造成伤害,不能直接进行控制,所以要利用各种设备进行操控。
如果地铁施工过程中,设备出现问题,使施工不能顺利进行,或发生一些意外反应,就会导致施工质量要求达不到;严重者,如机器设备存在安全问题,或者设计不当、或者质量不足、材料选择欠佳,就会造成严重的人身财产安全问题。
1.3 材料因素目前在许多施工项目中,由于管理制度的问题,导致监管人员不负责任,对进入施工现场的材料没有经过严格的检测,导致材料的質量严重下降,严重影响工程整体的施工质量。
即便对于检测合格的施工材料,由于管理制度的不完善,导致后期的存储以及施工未按照严格标准,影响项目最终的施工质量,还加大了施工成本,加剧了施工中的浪费现象。
2 地铁盾构施工地面沉降原因分析及应对方法2.1 地铁工程概况x地铁2号线D3-TS87标盾构区间,地貌属于漫滩地形,分析区域地质资料得出施工场地底层呈现出二元结构,即淤泥质粘土为上部主要组成。
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种常见的地质灾害,其原因主要有以下几个方面:
1. 地质条件不均匀:地层的不均匀性是导致地面沉降的主要原因之一。
不同地层的
厚度、稳定性和承载能力不同,施工过程中可能遇到砂土、黏土、岩石等地层,其稳定性
不同,导致地面沉降不均匀。
2. 盾构施工技术:盾构施工过程中,盾构机挤压地下土层,使土体发生松弛和塑性
变形,导致地下水的渗透和地面下沉。
3. 地下水位变化:盾构施工过程中,为保持工作面的稳定,常常需要降低地下水位。
当地下水位下降过快或过深时,将会导致地下水与土层的剩余水压力失衡,导致地面沉
降。
对于地面沉降问题,我们可以采取以下措施:
1. 合理的盾构施工方案:在施工前,进行详细的地质勘探和工程评价,根据地质条
件合理设计盾构施工方案,选择合适的施工参数和施工工艺,避免对地下土层产生过大的
挤压力。
2. 监测和预警系统:建立地面沉降监测系统,监测地面沉降的速度和范围,及时预
警并采取措施进行调整。
3. 加固措施:对地面沉降较大的区域,可以采取加固措施,如注浆、钢板桩等方式,增加土体的稳定性。
4. 处理地下水位问题:合理管理地下水位,确保地下水位变化的幅度和速度适中,
避免过度降低地下水位导致地面沉降。
地面沉降是地铁盾构施工中常见的问题,需要对其进行全面的风险评估和有效的应对
措施。
只有合理的施工方案和科学的管理措施,才能有效降低地面沉降对工程和周边环境
的影响。
盾构法施工地面沉降机理、预测与防治国内外实践表明,盾构法施工多少都会扰动地层而引起地表沉降,即使采用目前先进的盾构技术,要完全消除地面沉降也是不太可能的。
地面沉降量达到某种程度就会危及周围的地下管线和建筑物。
因此,必须研究盾构施工时引起的地层扰动,造成地面沉降的机理,要清楚地掌握沿线的地下管线和建筑物的构造、型式等,对地面沉降量和影响范围进行预测,预测图如下图所示,在设计和施工过程中通过现场反馈资料,采取相应的防治对策和措施。
1、地面沉降原因和预测地面沉降的基本原因是盾构掘进时所引起的地层损失和隧道周围地层受到扰动或剪切破坏的再固结。
地层损失引起的地面沉降,大都在施工期间呈现出来。
而再固结引起的地面沉降,在砂性土中呈现较快,但在粘性土中则要延续较长时间。
地层损失是指盾构施工中实际开挖的土体体积与竣工隧道体积之差。
竣工隧道体积包括衬砌外围包裹的注入浆体体积。
地层损失率以占理论排土体积的百分比表示,即V l(%)=V L/V×100 式(1)式中V L----盾构隧道单位长度的地层损失量(m3/m),取决于地层条件、隧道埋深、施工技术水平、盾构类型等诸多因素,目前尚难给出确定的解析式,根据统计,在适当技术和良好操作的正常施工条件下,V L =(-1.1%~11.0%)V,对于粘性土尚可根据其稳定系数N进行估算:u----粘土的泊松比;周围土体为弥补地层损失,就要向隧道移动,因而引起地面沉降。
引起地层损失的施工及其它因素是:开挖面土体移动,当盾构掘进时,若开挖面受到的支护力小于地层的原始应力,则开挖面土体向盾构内移动,引起地层损失和地面沉降。
反之,当支护力大于原始应力时,则开挖面土体向上向前移动,引起负地层损失和地面隆起;盾构在暂停推进时,千斤顶可能漏油回缩引起盾构后退,而使开挖面坍塌,引起地层损失;盾尾后面的建筑间隙未能及时有效地进行充填,从而使周围土体挤入建筑间隙,引起地层损失(在含水的不稳定地层中,这往往是引起地层损失的主要因素);盾构在曲线推进和修正蛇行时的超挖和扰动所引起的地层损失;在土压力作用下,隧道变形或沉降也会引起地层损失;施工中操作失误而引起开挖面坍塌,或前方地质情况骤变,而使开挖面土体急剧流动或崩塌而造成不正常的地层损失等等。
地铁隧道盾构施工地表沉降的预测分析提纲:1. 盾构施工对地表沉降的影响因素有哪些?2. 地表沉降的预测方法有哪些,各有什么优缺点?3. 如何有效地控制地表沉降,避免对周边建筑物的影响?4. 地铁隧道盾构施工中出现的地表沉降事故有哪些,其成因和教训有哪些?5. 如何通过技术手段和工程管理有效避免地表沉降事故的发生?1. 盾构施工对地表沉降的影响因素有哪些?地铁隧道盾构施工造成地表沉降是由多种因素共同作用产生的。
其中,施工工艺、地下岩土环境、地铁施工的水位控制、施工机具、工期等因素都会影响地表沉降的程度和影响范围。
首先,盾构施工中的发掘和衬砌工艺会造成岩土的松动和变形,地下水的流动也会受到影响,使得地下岩土的承载能力发生变化,从而影响地表沉降的程度和范围。
其次,地下岩土环境也是影响地表沉降的重要因素。
岩土的类型、物理力学性质、水分含量等都会影响地下岩土对盾构机施加的阻力大小,从而影响地表沉降的程度和影响范围。
另外,盾构施工中的水位控制也会影响地表沉降。
在施工过程中,如果没有有效的水位控制措施,地下水位的变化会导致岩土的松动和变形,从而使得地表沉降过程加速和加剧。
最后,施工机具和工期也是影响地表沉降的因素。
施工机具的选型和使用情况都会对地下的岩土环境产生不同的影响,而施工工期的长短也会对地下岩土的固结时间和速率产生影响。
2. 地表沉降的预测方法有哪些,各有什么优缺点?为了有效地控制地铁隧道盾构施工对地表沉降的影响,需要准确地预测地表沉降的程度和影响范围。
目前常用的地表沉降预测方法主要有经验判断法、解析法、有限元法和物理模型试验法等。
首先,经验判断法是一种经验性的预测方法,依靠施工经验和估算方法来确定地表沉降的预测结果。
其优点是方法简单、方便、快捷,适用于一些简单的建筑工程。
但是,经验判断法的精度和可靠性有限,不能准确预测地表沉降的程度和影响范围。
其次,解析法是一种基于数学模型的预测方法,通过对地下岩土的力学性质和盾构施工状态的分析,预测地表沉降的程度和影响范围。
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盾构施工中常见的问题之一,主要原因可以归纳为以下几个方面:1. 地质条件:地下的地质情况是导致地面沉降的重要因素之一。
如膏体或软土地层、含水层和膨胀性土等地质条件不利于地铁盾构施工,容易导致地面沉降。
2. 施工方法与技术:盾构施工过程中,如果施工方法与技术选择不当、操作不规范,也有可能导致地面沉降。
施工过程中注浆不充分、管片拼装不严密等问题。
3. 盾构机参数与设计:盾构机的参数设置和设计也会对地面沉降产生影响。
如盾构机的推进速度、转盘转速、土压平衡参数等选择不当,都可能会对地面沉降造成不良影响。
4. 施工过程管理:盾构施工过程中,如果施工管理不到位、监测手段不完善,就无法及时发现地面沉降问题,也无法采取相应措施进行调整。
针对地面沉降问题,可以采取以下应对措施:1. 提前进行地质勘察:在进行地铁盾构施工前,应进行详细的地质勘察,了解地下地质情况,以便于合理选择施工方法和技术。
2. 选择合适的施工方法和技术:根据地下地质情况,合理选择盾构施工方法和技术,例如采用泥水平衡盾构、固定式盾构等,以减小地面沉降的风险。
3. 加强施工过程管理:加强施工过程的质量管理和施工安全管理,做好施工记录和监测数据的记录,及时发现和解决问题。
4. 实施有效的控制措施:按照设计要求,采取相应的地表沉降控制措施,如注浆加固、预应力锚索加固等,以减小地面沉降的影响。
5. 加强监测与预警:通过地下水位、地表沉降等监测手段,及时了解地下施工过程中地面沉降的情况,预警并采取相应的调整措施。
地铁盾构施工中地面沉降是一个复杂的问题,涉及到多个因素和环节。
只有加强地质勘察、合理选择施工方法和技术、加强施工过程管理、实施有效的控制措施,并加强监测与预警,才能有效应对地面沉降问题,确保盾构施工的顺利进行。
Construction & Decoration190 建筑与装饰2023年5月上 盾构施工引起地表沉降的原因分析及处理措施邵明玉 上海建工四建集团有限公司 上海 200000摘 要 通过工程实际经验及国内外学者分析可知,盾构推进过程中不可避免地引起地表沉降,但在透水性较大的软土地层中推进时,若不采取相应的技术措施易导致日沉降量超出警戒值,对地下管线及建筑物造成较大影响。
本文以上海地铁某盾构区间项目为依托,对地表日沉降量超出警戒值的原因进行分析,并介绍为减小沉降量采取的应对措施,对后续在软土地层的盾构施工具有一定的指导意义。
关键词 盾构施工;地表沉降;沉降量;处理措施Cause Analysis and Treatment Measures of Surface Settlement Caused by Shield ConstructionShao Ming-yuShanghai Construction No.4 (Group) Co., Ltd., Shanghai 200000, ChinaAbstract Through the practical engineering experience and the analysis of scholars at home and abroad, it can be known that the surface settlement is inevitable in the process of shield tunneling. However, if the shield tunneling is advanced in the soft soil layer with large permeability, the daily settlement will exceed the warning value if the corresponding technical measures are not taken, which will have a great impact on underground pipelines and buildings. Based on a shield section project of Shanghai Metro, this paper analyzes the reasons why the daily surface settlement exceeds the warning value, and introduces the countermeasures to reduce the settlement. It has certain guiding significance for the subsequent shield construction in the soft soil layer.Key words shield construction; surface settlement; settlement amount; treatment measures引言盾构施工具有速度快、经济合理、安全、利于环境保护等优点,从软质黏土到硬岩都可应用。
浅谈地铁盾构施工地表沉降及其控制随着城市化进程的加速和城市交通压力的不断增加,地铁交通的建设日益成为现代城市改善旧有交通状况的最佳选择之一。
而地铁盾构施工是地铁建设的一种常见方式,但该施工方式会给周边环境带来一定的沉降风险。
本文旨在探讨地铁盾构施工引发的地表沉降现象以及相应的控制方法。
一、地铁盾构施工引发的地表沉降地铁盾构法施工是一种非常常见的地铁建设方式。
其特点是挖掘车身长度适中且自带防水装置,而且施工效率高。
在这种施工方式下,地下切割机、推进机和支承框架均需在地下进行施工,故在施工区周围,地表产生的沉降现象较为明显。
地表沉降的产生原因首先是由于盾构机构造成的。
盾构机挖掘土壤时,需要要求土壤在构件周围自然坍塌,然后由盾构机及其拖车运走土壤。
这样土壤的坍塌会导致周边地表沉降。
此外,在运输土壤过程中,车辆的行驶也会影响周边的地质构造,从而引起地表沉降。
二、地表沉降控制方法由于地表沉降会导致地下管道、建筑物及道路的受损,甚至引起地下水位的变化,所以对盾构造成的地表沉降现象进行适当控制是必要的。
1、合理选址选址时需要尽量避免底土厚度较薄的区域,并选取坚固的基岩作为盾构施工的基础。
2、选择合适的施工时机地铁盾构施工的时机通常在夜晚或非高峰期进行,这样可以减少运输车辆的量,从而减少地表沉降的可能性。
3、实行一定的沉降补偿在施工期间,利用地下水位多次观测和地壳运动监测,可在地铁改建时进行一定程度的沉降补偿,避免地表沉降对周边建筑物和道路的损害。
4、加强监测和预警设置设施监测点,监测地铁施工过程中产生的沉降变形和周边地层环境的变化等,及时预警并采取相应的控制措施。
三、总结地表沉降是地铁盾构施工造成的常见问题。
通过合理选址、选择合适的施工时机、实行一定的沉降补偿以及加强监测和预警等手段,可有效地控制地表沉降现象。
在此基础上,地铁站的建设和运营将能够更好地服务于城市交通和居民的生活需求。
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。