探析南京河西地区地铁盾构隧道不均匀沉降问题
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地铁隧道盾构法施工中的地面沉降问题探析摘要:随着我国经济的高速发展,我国地铁高速发展,盾构法具有不影响地面交通、对周围建(构)筑物影响小、适应复杂地质条件、施工速度快等众多优点而在地铁工程建设中广泛应用。
但盾构法隧道工程是在岩土体内部进行的,无论其埋深大小,开挖施工都不可避免地会对周围土层产生扰动,从而引起地面沉降(或隆起),危机邻近建筑物或地下管道等设施的安全。
因此,施工能产生多大的沉降或隆起,会不会影响相邻建筑物的安全,是地铁隧道盾构施工中最关键的问题。
要在地铁工程施工前对工程可能引起的地面沉降问题有所估计,就首先需要了解盾构法施工引起的地面沉降的一般规律和机理,进而提出相应的安全判别标准和控制原则,达到事先防控的目的。
关键词:地铁隧道;盾构法;地面沉降引言随着城市交通事业的高速发展,在地铁施工中盾构施工最为普遍,地铁施工引发的地面沉降问题逐渐受到了人们的重视,怎样对盾构施工中的地面沉降问题进行合理的预测和防范,成为了地铁盾构施工亟需解决的重要问题。
本文主要阐述了有关地铁隧道盾构法施工中的地面沉降问题研究。
1地铁隧道盾构施工引起地面沉降主要影响因素分析1.1覆土厚度H和盾构外径D的影响在地铁施工过程中隧道盾构技术非常重要,盾构外径越大,由盾构施工引起的单位长度的地层损失就越大,在相同地面沉降槽宽度下,最大地面沉降也随着增大;而隧道覆土厚度越大,则最大地面沉降值就会越小,但地面沉降槽宽度会越大。
最大地面沉降随覆土厚度H与盾构外径D的比值即H/D的增大而减小。
1.2盾构到达时的地层沉降,开挖面前的沉降或隆起在地铁隧道施工过程中,沉降是非常重要的,自开挖面距观测点约3m-10m时起,直至开挖面位于观测点正下方之间所产生的隆起或沉降现象。
实际施工过程中设定的盾构土压舱压力很难与开挖面土体原有土压力达到完全的平衡,多因土体应力释放或盾构反向土仓压力引起的土层塑性变形所引起。
1.3盾构穿越土层性质隧道开挖在软土层中,主要的土层性质有砂质粉土、淤泥质粘性土、砂土层以在不同的土层穿越中对地面沉降也有不同的影响。
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。
地铁隧道盾构法施工中的地面沉降问题及处治措施发布时间:2021-05-31T12:49:06.003Z 来源:《基层建设》2021年第3期作者:谭梓豪[导读] 摘要:地铁隧道建设环境错综复杂,在应用盾构法期间易发生地面沉降问题,阻碍正常施工,甚至诱发安全事故。
北京建工土木工程有限公司 100015摘要:地铁隧道建设环境错综复杂,在应用盾构法期间易发生地面沉降问题,阻碍正常施工,甚至诱发安全事故。
文章首先探讨盾构法施工阶段发生地面沉降的主要成因,提出相适应的处治措施。
关键词:地铁隧道;盾构法;地面沉降引言随着时代的不断发展,地铁交通已经成为人们出行的重要方式。
与传统方式相比,它更具优势,促进人们享受便捷的服务。
随着地铁工程的增多,人们对地铁建设的安全性、稳定性和先进性提出了新的要求。
灵活应用当前先进的盾构施工方法,可以有效解决地面沉降问题,提高地面建筑结构的安全性,为人们提供优质服务。
1盾构施工法1.1基本原理盾构机是主要施工设备,开挖过程中可维持周边土体的稳定性,以免出现坍塌现象,同时提供隧道掘进、出渣功能。
施工过程中可在机内拼装管片,构成完整的衬砌结构,期间周边土体处于稳定状态,在安全的环境下顺利完成隧道的修筑作业。
盾构法的工程理念中,以尽可能减少围岩扰动量为基本目标,以最快的速度完成地铁隧道施工作业,在形成地铁隧道主体结构的同时维持周边既有建筑物的稳定性。
1.2盾构法施工技术(1)盾构始发、接收盾构施工涉及到的各阶段中,盾构始发、接收是重要工作。
破除洞门围护结构后,全方位检查掌子面的土体情况,以便给盾构机的运行提供便捷的条件,使其能够有效顶到掌子面。
若洞口出现渗漏现象,则要视实际情况采取合适的补救措施。
此外,检查仓内压力,并做好混凝土块等杂物的清理工作。
(2)正式开始掘进结束盾构始发后,即可进入到掘进环节,期间要注重对管片拼装的检查以及盾构姿态的调整。
加强监测,例如掘进时的推力、扭矩等,各项指标都要稳定在合理范围内。
南京地铁盾构施工引起的地表沉降分析内容摘要:摘要结合南京地铁某区间的盾构施工,分析实测的断面数据,得出盾构推进对地表影响的主区域和次区域,明确了盾构推进时对地表的影响范围。
通过对比Peck法计算值和实测值,验证现有的经验参数是否适合南京地区的实际情况。
通过对实测曲线的拟合和数值计算得到沉降槽半宽度,改进了地表沉降槽宽度系数的取值范围,有助于盾构法在南京地区的推广和应用。
关键词地铁,隧道施工,盾构法,地表沉降在人口密集、建筑设施密布的城市中进行盾构法施工,由于岩土开挖不可避免地产生对岩土体的扰动并引起洞室周围地表发生位移和变形;当位移和变形超过一定限度时,势必危及周围地面建筑设施、道路和地下管线的安全。
因此,中外学者对盾构施工扰动的机理[1]、地层移动[2]、土体影响范围[3-5]等做了大量的研究工作,取得了一系列关于盾构施工引起地表沉降的研究成果,其中Peck法应用最为广泛。
本文通过对南京地铁玄武门站———新模范马路站区间盾构施工的实测沉降分析研究,寻求适合南京地区地铁盾构工程应用的沉降计算公式及参数确定方法。
1工程概况玄武门———新模范马路的地铁盾构掘进区间自玄武门站,沿中央路向北至新模范马路车站,设计里程为K11+591.899~K12+422.189。
区间分布3组平面曲线,半径分别为1000m、1500m、800m;隧道纵坡为V形,最大纵坡为30‰;隧道埋深在8.0~14.5m之间。
该区间属古河道漫滩地貌,基岩埋藏较深,均大于25m;软弱土层较厚,主要为低塑性淤泥质粉质黏土、粉质黏土及中到稍密的粉细砂等,土质不均,黏性土中常局部夹有粉细砂,土质较差。
区间隧道在淤泥质粉质黏土、粉质黏土及粉细砂中通过。
围岩划分为Ⅰ类。
土体主要力学性质见表1。
2测试分析整个掘进过程采用土压平衡模式盾构机。
本文选取左线掘进过程中引起的地表沉降进行分析,整个掘进过程历时4个月。
掘进中一些参数设置为:盾构顶部土压保持在0.13~0.21MPa,盾构底部土压0.19~0.28MPa,掘进速度60mm/min,同步注浆压力0.25MPa,注浆量3.2m3/环。
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。
关于地铁盾构施工引起的地表沉降问题研究一、引言随着城市化的不断发展,城市交通问题成为了人们日常生活中的重要问题。
地铁作为城市中重要的交通方式之一,受到了广泛的关注和重视。
而地铁盾构施工作为地铁建设的重要环节,却也引发了地表沉降问题。
地表沉降不仅会给城市带来隐患,还会对周边建筑和地下管线造成潜在危害,因此需要进行深入的研究和分析。
二、地铁盾构施工引起地表沉降原因分析1.地层结构影响:地层的不均匀性会对施工过程中的地表沉降产生影响。
特别是在地质条件复杂的地区,地铁盾构施工更容易引起地表沉降问题。
2.施工方案:地铁盾构施工方案的选择会直接影响地表沉降的情况。
一些不合理的施工方案可能会导致地表沉降问题的加剧。
3.施工工艺:盾构施工的工艺操作是否规范、操作技术是否熟练、施工过程中是否遵守相关规定等都会对地表沉降问题产生影响。
4.地下水位:地下水位的变化也是地表沉降的一个重要因素。
地铁盾构施工会引起地下水位的变化,进而影响地表沉降情况。
1.对地下建筑和地下管线的损害:地表沉降会加剧地下建筑和地下管线的受损程度,严重时可能导致建筑物倾斜或破坏,管线破裂等问题。
2.对周边环境的影响:地表沉降会对周边的居民生活和交通产生一定程度的影响,特别是在城市密集区域。
3.安全隐患:地表沉降会导致地面沉降,一旦达到一定的程度,可能引发地面塌陷事件,对人民的生命和财产安全产生威胁。
1.合理选择地铁盾构施工方案:在地质条件复杂的地区,需要针对实际情况制定合理的施工方案,减少地表沉降的风险。
2.严格控制施工工艺:规范盾构施工的操作流程和技术要求,确保施工操作规范,达到最小化地表沉降的目的。
3.合理控制地下水位:合理控制施工过程中的地下水位变化,减少地下水位对地表沉降的影响。
4.加强监测和预警:在施工过程中加强地表沉降监测,及时发现问题并采取相应措施,减少地表沉降对周边环境的影响。
五、结论地铁盾构施工引起的地表沉降问题对城市建设和居民生活都会产生一定的影响。
地铁隧道盾构法施工中的地面沉降问题及处治措施摘要:随着我国经济水平的不断提高,我国居民的生活环境有了翻天覆地的变化,人们的交通方式也有了很大的变革,而地铁交通作为现代人们出行的基本途径。
和传统的交通方式相比,运用地铁进行出行比自行车更高效,也比汽车的出行效率更高,不会受到交通堵塞的影响,这使人们有了更加便捷的交通出行方式。
其次,地铁工程的不断增加也让人们对地铁施工的安全性和稳定性提出了更高的要求。
在地铁的施工过程中,盾构的施工方法能够有效提高地铁施工的效率。
但是地铁在具体的施工过程中,可能会因为一些外部因素而导致地面的沉降问题,从而阻碍地铁施工效率的提升,而盾构法外地铁施工中的运用,能够有效解决地面沉降问题,并且提升地面建筑结构的安全性,为居民提供更加方便和优质的服务。
关键词:地铁隧道;盾构法;地面沉降一、引言地铁交通当前已经成为了各大城市中非常重要的交通工具,随着地铁交通的发展,地铁工程也在不断的增加,在地铁隧道施工中盾构技术的先进性和安全性使得其应用的范围越来越广泛。
地铁的修建一般都是在城市的中心,地下的管线以及地面的建筑都比较多,在隧道的开挖中势必会影响到地层稳定,造成地表的沉降。
盾构施工中引起的地面沉降情况会更加严重,甚至直接威胁到地面上的建筑结构安全。
二、地铁隧道盾构法施工概述盾构法就是指施工人员在隧道开挖过程中应灵活使用具有防护功能的设备,并且在此基础上合理切割岩土,同时对岩屑进行快速分类。
在现阶段中,实用的结构技术是施工过程中的关键问题,所以要使用实用机械能有效地提高施工质量,盾构技术在地铁隧道工程中得到了广泛的应用,提高了隧道的整体质量水平。
由于受到盾构方法自身的限制,施工过程中容易发生土体坍塌,现阶段相关人员必须使用合适的机械进行合理控制,种类繁多的固态机械和不同的电子元件特性设备都可以运用在控制工程中。
根据实例表明,开式压实机主要采用创新的形式,以有效应用在不稳定的土层中。
操作人员也要通过工作有效地降低工作难度,消除施工障碍,但如果他们不能适应岩层,就会出现以下缺点。
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。
探析南京河西地区地铁盾构隧道不均匀沉降问题
发表时间:2018-04-02T16:14:19.563Z 来源:《基层建设》2017年第36期作者:田为波王丹丹
[导读] 通过构建的盾构隧道沉降计算公式及典型案例,解释了盾构隧道不均匀沉降是由不均匀分布的下卧软土与外部影响因素共同作用所造成,明确了地下水位的下降对盾构隧道沉降影响最为显著,外部基坑施工影响次之,地表堆载影响较少。
江苏建科工程咨询有限公司江苏南京 210000
摘要:依托实测资料,发现南京河西地区某盾构隧道已经形成多个不均匀沉降槽、地面沉降主要发生在软土层、②-4土体地下水位具有呈现正弦函数规律的季节性波动,通过构建的盾构隧道沉降计算公式及典型案例,解释了盾构隧道不均匀沉降是由不均匀分布的下卧软土与外部影响因素共同作用所造成,明确了地下水位的下降对盾构隧道沉降影响最为显著,外部基坑施工影响次之,地表堆载影响较少。
关键词:城市轨道交通;隧道沉降;下卧层软土;地下水位;外部施工
1河西地区盾构隧道
1.1盾构隧道设计参数
隧道外径6.2m,内径5.5m,壁厚0.35m,环宽为1.2m,管片的环与环、块与块间均以机械性能等级为5.6级的M30弯螺栓连接错缝拼装,管片混凝土强度等级为C50,抗渗等级为P12。
1.2沿线地质概况
河西地区某盾构隧道地层自上而下大致可分为①-1及①-2b填土层、②-1b2-3漫滩硬壳层、②-2b4漫滩淤泥质粉质黏土、②-3b3-4漫滩淤泥质粉质黏土、②-3c2-3漫滩冲积粉质黏土、②-3d2-3漫滩冲积粉细砂、②-4d2-1漫滩冲积粉细砂,局部存在断层。
盾构隧道主要坐落于②-3及②-4土层中,详见图1。
图1运营盾构隧道地质剖面
2河西地区监测成果
2.1盾构隧道长期沉降监测
盾构区间通车运营以来,每3个月观测1次,截至2015年12月,隧道已经实施长期沉降监测20期,考虑隧道上下行线中心线相距约
17m,上下行线隧道沉降变化规律基本一致,文中仅以下行线隧道沉降作为分析对象,隧道不同时段沉降曲线见图2。
从图2可以清晰明显看出,盾构隧道已经形成了11个沉降槽,沉降曲线与隧道下卧软土层分布曲线相似,其中6个沉降槽周边现在或曾经存在物业开发,截至数据统计节点,其中8个沉降槽不均匀沉降已经超出规范控制值。
5结论
1)经实测成果资料统计分析,南京河西地区地层沉降主要发生在下卧软土层,②-2及②-3土层地下水位较为平稳,②-4土层地下水位会出现明显的季节性正弦函数变化规律。
2)河西地区盾构隧道不均匀沉降由不均匀分布的下卧软土与外部影响因素共同作用所造成,经理论计算及典型工程案例分析,地下水位的下降影响最为显著,外部基坑施工影响次之,地表堆载影响较少。
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