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地铁线路隧道结构沉降监测探讨发布时间：2022-04-24T09:28:32.101Z 来源：《工程管理前沿》2022年1期作者：王佳民[导读] 在施工和运营阶段，准确地监测隧道的地基沉降量，并对其稳定性进行安全评估具有十分重要的工程意义。
王佳民青岛呈锌勘测技术工程有限公司摘要：在施工和运营阶段，准确地监测隧道的地基沉降量，并对其稳定性进行安全评估具有十分重要的工程意义。
常规的地基沉降量监测方法易受气象、环境以及现场施工等外界因素的干扰，难以满足隧道监测区间长、数据采集和处理工作量大的工程技术要求。
对既有地铁运营线路的隧道结构沉降进行监测是了解和掌握隧道结构变形、及时发现病害和判断其安全状况的必要方法和手段。
文章结合地铁运营线路的隧道结构沉降监测实例，讨论了在不同工艺、不同埋深、不同水文地质条件下的隧道沉降情况，探讨了隧道结构监测的必要性，以指导后续隧道结构的养护维修。
关键词：地铁线路；隧道；沉降监测；沉降槽中图分类号：U452 文献标识码：A引言随着城市化进程的加快，一座座建筑物拔地而起，同时城市人口在不断增加，使得人均可利用空间变得越来越少。
由于人们对城市景观环境的要求进一步提高，合理利用地下空间，修建地下铁路就成为缓解城市交通拥堵，增加人们出行方式选择和减少出行时间的有效方式。
为更好地了解和掌握隧道结构变形和及时发现病害情况，现场在隧道沿线内部结构两侧壁和道床中心位置分别布设沉降监测点，按周期持续进行监测，分析隧道结构沉降的情况和规律，并对其沉降原因进行探讨，准确监测地表沉降并对施工提出控制标准是隧道工程成功实施的重要环节。
1 自动化监测系统的组成为实现该工程地下综合管廊全线路地基沉降量监测数据的快速准确采集和传输，设计研发了自动化监测系统。
所研发的地基沉降自动化监测系统主要包括：多点位移计、数据采集系统、采集分析软件等。
数据采集系统是由接收仪和发送仪两大部分组成，具体包括发送模块、GPRS 模块、防雷模块、采集模块、数据转换模块、放大模块、电源模块等。
地铁隧道结构沉降监测分析摘要：随着城镇化进程的加快，我国重要基础设施建设取得了显著的成效。
目前国内已经有许多城市地铁线路建成运营，通过对一些已运营的线路调查研究发现，在建设过程和运营期间，其隧道、高架桥、Ｕ型结构、路基挡墙等主体结构均有变形发生，从而引起线路沉降、轨道变形，严重时则影响运营安全。
为了及时掌握地铁主体结构的变形情况，及时消除安全隐患，在运营期间，对主体结构采取适宜的变形监测是非常必要的，选择代表性部位进行沉降变形监测，对变形较大的地段及时采取适当的补救措施，确保运营安全，延长结构使用寿命，对保证地铁安全运营和长期节约维修成本具有重要的意义。
本文就地铁隧道结构沉降监测展开探讨。
关键词：沉降监测；基准网；监测网；数据分析引言在工程实践中，很多地下工程都需要在恶劣的地质条件下进行设计和建设，经常面临较大风险。
地铁隧道施工在多种因素影响下，往往会出现土体变形、沉降情况。
土体变形、沉降达到一定限度，不仅会影响地铁的正常运行，还可能引发安全事故，造成人员伤亡，因此需要及时对其进行监测。
传统的沉降监测方法的监测精度低，针对于此我们设计了新的地铁穿越工程沉降监测方法。
1沉降观测地铁沉降监测通常采用水准测量方法。
在地铁隧道内进行夜间水准测量，作业难度大、时间紧且精度要求高。
由于地铁隧道前进方向通视无遮挡，可以采用电子水准仪进行观测，可提高观测效率和精度。
天宝（Trimble）DiNi03水准仪稳定性好、测量精度高、测量速度快，其每千米往返中误差小于±0.5mm，适用于在地铁隧道内进行观测。
考虑到地铁隧道的特征，水准网通常布设成附合水准路线。
水准基准点布设在远离变形区域的地铁轨道底板上，监测点沿地铁轨道中心和两侧交叉布设，通常每隔20-30m布设一个监测点。
为提高观测精度，需要固定观测人员、观测仪器、设站点、观测线路和观测环境条件，同时还需要在水准标尺上安装灯带照明。
2监测技术与方法2.1处理地铁穿越工程沉降监测数据由于从真实土体中获得的变形数据不能用于即时监测，因此需要设计沉降数据监测步骤。
地铁隧道结构的安全性评价及优化随着城市化进程不断加快，越来越多的人们选择地铁作为主要交通工具，城市地铁的运营质量和安全性越来越受到人们的关注。
而地铁的一个重要组成部分就是隧道结构，它直接关系到地铁的安全性。
本文将对地铁隧道结构的安全性评价及优化进行探讨。
一、地铁隧道结构的安全性评价地铁隧道结构的安全性评价是非常重要的，它是保障地铁安全运营的前提。
地铁隧道结构的安全性评价主要包括以下几方面：1.地表沉降地铁隧道结构施工时必须对地表沉降进行评估。
地面沉降是由于地下水位下降造成的，而地下水位下降则是由于地铁隧道挖掘所造成的。
地面沉降不仅会影响人民生活，也会影响地下管线的功能，甚至对房屋的安全会带来威胁。
2.隧道结构强度地铁隧道结构的强度是非常重要的，它能够保证隧道的安全性。
当地铁隧道结构的强度达不到要求时，就会出现隧道壁面开裂，隧道变形等现象，这些现象会给地铁的运营带来威胁。
3.隧道结构防水隧道结构防水是地铁隧道结构安全性评价的重要内容之一，它能够有效地防止隧道内的洪水和地下水渗漏。
如果隧道结构的防水措施不到位，就会导致洪水和地下水泛滥进入隧道，造成严重的安全事故。
二、地铁隧道结构的优化措施地铁隧道结构的优化措施有多种，下面介绍一些常用的措施：1.分类施工分类施工是指在地铁隧道结构施工时，根据不同的地质条件和隧道结构特点，采用不同的施工方法和技术。
这种施工方式可以有效地提高隧道结构施工的效率和质量，降低地铁隧道工程的风险。
2.优化隧道结构优化隧道结构是指对地铁隧道的结构进行适当改进，以提高结构的强度和安全性。
例如可采用高性能混泥土、预应力钢筋等先进技术和材料，以提高隧道结构的承载能力。
3.建立监测体系建立地铁隧道监测体系是非常必要的，它可以实时监控地铁隧道的安全性。
这种监测体系可以及时发现地铁隧道结构的变形和破坏，以及其他可能引起事故的因素。
三、总结地铁隧道结构的安全性评价及优化是确保地铁安全运营的关键技术。
铁路隧道下穿既有路基沉降规律及控制标准研究一、本文概述随着我国交通基础设施建设的快速发展，铁路隧道的建设日益增多，其中不乏需要下穿既有路基的情况。
铁路隧道下穿既有路基施工过程中，不可避免地会对既有路基产生影响，导致路基沉降。
为了确保铁路隧道施工的安全性和既有路基的稳定性，对铁路隧道下穿既有路基的沉降规律进行深入研究和控制标准的制定显得尤为重要。
本文旨在系统研究铁路隧道下穿既有路基的沉降规律，分析影响沉降的主要因素，探讨沉降变形的机理，并在此基础上提出相应的控制标准。
通过对实际工程案例的调研和数据分析，本文期望能够为铁路隧道施工过程中的沉降控制提供理论依据和技术支持，为保障既有路基的稳定性和铁路隧道施工的安全性提供有效指导。
文章将首先介绍铁路隧道下穿既有路基的施工特点和沉降问题的重要性，接着详细阐述沉降规律的研究方法和沉降变形机理的分析过程。
在此基础上，文章将探讨沉降控制标准的制定原则和方法，并结合实际工程案例进行验证和应用。
文章将总结研究成果，提出铁路隧道下穿既有路基沉降控制的建议措施和进一步研究的方向。
通过本文的研究，期望能够为铁路隧道施工中的沉降控制提供科学依据和实践指导，促进铁路交通事业的可持续发展。
二、铁路隧道下穿既有路基沉降规律研究在铁路隧道下穿既有路基的过程中，路基沉降是一个重要的技术问题。
为了深入了解这一过程，本研究对铁路隧道下穿既有路基的沉降规律进行了详细的研究。
通过收集大量的实际工程数据，包括地质条件、隧道施工参数、路基结构等，对这些数据进行了系统的整理和分析。
运用数值模拟方法，建立了铁路隧道下穿既有路基的三维模型，模拟了不同施工阶段的沉降情况。
研究结果表明，铁路隧道下穿既有路基的沉降规律受多种因素影响，包括地质条件、隧道施工参数、路基结构等。
地质条件是影响沉降的主要因素，如土层的厚度、岩石的强度等。
隧道施工参数，如开挖方式、支护结构等，也会对沉降产生影响。
路基结构的设计和施工质量，同样会对沉降产生影响。
沉降分析报告1工程概况1.1工程概述本工程为广州地铁3号线北延段龙归～人和区间第一段盾构区间（左线里程ZDK18+015.8～ZDK19+816.092，右线里程YDK18+015.80～YDK19+821.86），盾构机从南端风井始发，向南掘进，经过柏塘桥、北二环高速公路、沙坑涌行至龙归站吊出。
本区间线路最小转弯半径为800m，路线纵向最大坡度为3.5‰，隧道平均埋深8～12m，最大覆土厚度为25.4m1.2地质情况本标段地形主要为农田、果园、鱼塘、厂房、农房以及新修106国道。
隧道洞身主要穿越的地层为粉细砂层<3-1>、中粗砂层<3-2>、冲积～洪积土层<4-1>、岩石全风化带<6>、岩石强风化带<7>、岩石中等风化带<8>，局部有少量硬塑～坚硬状残积土层<5-2>、岩石微风化带<9>。
1.3水文情况（1）地下水位根据地质勘查报告，本标段地下水位埋藏变化比较大，初见水位埋深为0.00～9.50m，平均埋深为2.39m，标高为3.34～15.12m，平均标高为9.24m；稳定水位埋深为0.00～8.50m，平均埋深为2.88m，标高为3.34～15.80m，平均标高为8.86m。
地下水位的变化与地下水的赋存、补给及排泄关系密切，每年5～10月为雨季，大气降雨充沛，水位会明显上升，而在冬季因降水减少，地下水位随之下降。
（2）地下水类型地下水主要赋存在冲积～洪积砂层<3-1>、<3-2>中，根据抽水试验，冲积～洪积砂层水量特别丰富，渗透强。
（3）地下水补给与排泄地下水主要补给为大气降水，部位钻孔受河流影响补给；其排泄主要为大气蒸发，部位钻孔受河流枯竭时向河流排泄影响。
2左线施工沉降概况2.1总体沉降概况本标段隧道施工无重大事故发生，在过北二环高速公路、泥坑涌、品立皮革厂等建（构）筑物时沉降控制良好，保障了建（构）筑物结构安全。
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。
浅析地铁隧道结构的沉降原因摘要：地铁隧道发生的过量不均匀纵向沉降对隧道结构内力、变形、接头防水、以及隧道正常运营的影响已不容忽视。
因此研究地铁盾构隧道的纵向结构性能和变形性态，是非常必要而且迫切的。
本文分析了地铁隧道沉降的影响因素和作用机理。
关键词：地铁隧道；沉降；原因分析1 原因分析1.1 下卧土层的不均匀性下卧土层的不均匀性是隧道产生纵向不均匀变形的基本原因。
实际工程中，沿隧道纵向分布的各土层性质不同而且分层情况、土层过渡情况、隧道埋深也随时在变化。
由于土性不同而决定的土层的扰动、回弹量、固结和次固结沉降量、沉降速率、沉降达到稳定时间等都有不同程度的差别，导致隧道发生不均匀沉降。
一般情况下，隧道下卧土层类别变化处正是隧道发生较大不均匀沉降的地方。
上海打浦路越江隧道在长期使用的16年中，下卧土层为接近砂性土的隧道段，沉降增量只有40-50mm；而下卧土层为松软的淤泥质粉质粘土的隧道段，其沉降增量大于100mm；两者相差接近一倍。
1.2 隧道上方地面承受较大荷载上方地面承受较大荷载也将导致隧道产生较大沉降。
特别是当加载面积较大、压缩土层较厚时，在附加应力的作用下，隧道沉降量会大幅增加。
由于隧道下部土体的反力总小于未修建隧道前此处土的自重应力，隧道下卧土层压缩模量比修建隧道以前有所降低，而且受施工扰动的隧道下卧土层的长期次固结在地面加载时依然在继续。
地铁隧道一般都要穿越城市闹市区，市中心建筑密度大，高楼林立。
这样大面积的建筑物尤其是高层建筑沿地铁隧道沿线排列，其建筑载荷产生的附加应力对地层沉降的影响是相当大的。
1.3 地铁隧道邻近周边的施工影响1.3.1 地铁临近的建筑载荷地铁隧道一般都要穿越城市闹市区，市中心建筑密度大，高楼林立。
这样大面积的建筑物尤其是高层建筑沿地铁隧道沿线排列，其建筑载荷产生的附加应力对地层沉降的影响是相当大的。
而且地铁隧道下部土层的性质和压缩土层的厚度也在变化，不同性质、厚度的土层对附加应力的固结作用的反应有很大的差异，从而导致隧道产生纵向不均匀沉降。
地铁隧道结构沉降监测分析摘要：随着科技生活的不断进步，交通运输的发展也不甘落后，地铁作为重要的交通工具，在缓解交通压力方面发挥着非常重要的作用。
地铁隧道是保证地铁正常运营的主要载体，然而，由于日常生活中诸多因素的影响，地铁隧道结构沉降时有发生，因此对其进行监测和分析具有重要意义，在分析地铁隧道结构沉降原因的基础上，进一步探讨了隧道结构沉降的检测方法和技术要求。
关键词：地铁隧道；结构沉降；监测分析；引言中国的城市轨道交通发展相对于发达国家来说比较滞后，技术水平还需要进一步完善，在保证隧道结构稳定、轨道平稳的前提下，地铁列车的高速行驶是非常必要的，通过对地铁隧道结构的变形进行科学的监测与分析，可以有效地改善隧道结构的稳定性能，目前，国内对隧道结构的监测和分析技术还不够成熟，需要进一步加强这方面的研究。
1.地铁隧道结构沉降的原因分析1.1由于扰动使得土体的固结和次固结沉降在隧道开挖中，对原始地层的扰动是不可避免的，一般情况下，扰动包括以下几种情况：首先，在开挖地表以下的土壤时会受到扰动；二是盾构尾部灌浆工作不充分、不及时；第三，当推曲线或纠正偏差时发生超挖；第四，盾构外壳由于其对周围土壤的摩擦和剪切而干扰周围土壤；第五，土体受到挤压扰动。
一般来说，当施工过程中周围土体受到扰动时，隧道附近会形成一个孔隙水压力过大的区域，如果不在地层下面，土体会在应力作用下释放，从而改变地层位移场和应力场的原始分布，从而引起初始沉降，同时，多余的孔隙水压力会随着时间的推移而缓慢消散，从而使地层因排水固结而变形，成为主要固结沉降的主要原因。
此外，饱和软粘土具有很大的流变性，当土壤受到扰动后，其颗粒骨架结构将被调整，以减少颗粒之间的间隙，因此会发生蠕变变形，从而导致隧道内的二次固结沉降。
1.2隧道四周的地质环境变化一般情况下，地铁隧道的施工会在地表以下十几米的土层中进行，因此隧道周围地质环境变化的影响非常大，通常，不同类型土层的沉降量在沉降过程中会有所不同，稳定沉降所用的时间也不同，因此隧道中经常发生纵向不均匀变形。
内容摘要：【提要】：地铁隧道发生的过量不均匀纵向沉降对隧道结构内力、变形、接头防水、以及隧道正常运营的影响已不容忽视。
因此研究地铁盾构隧道的纵向结构性能和变形性态，是非常必要而且迫切的。
本文分析了地铁隧道纵向沉降的影响因素和作用机理；改进了隧道等效连续化的计算方法，对地铁盾构隧道纵向结构性能进行了讨论。
【提要】：地铁隧道发生的过量不均匀纵向沉降对隧道结构内力、变形、接头防水、以及隧道正常运营的影响已不容忽视。
因此研究地铁盾构隧道的纵向结构性能和变形性态，是非常必要而且迫切的。
本文分析了地铁隧道纵向沉降的影响因素和作用机理；改进了隧道等效连续化的计算方法，对地铁盾构隧道纵向结构性能进行了讨论。
1 引言随着我国城市化程度迅速提高，国内许多大城市都竞相发展以地铁为主干线的快速轨道运输系统（rts）。
北京、上海、广州、南京、深圳等地相继开展大规模的地铁建设。
随着盾构施工技术和施工工艺的发展成熟，盾构施工法以其对城市地面环境影响小的特点，成为城市环境下地铁隧道的主要施工方法。
由此也发现，在饱和、灵敏度高的软土地区，盾构隧道经常发生较大的不均匀纵向沉降，其对隧道纵横向的内力、变形、接头防水、及隧道正常运营的影响已不容忽视。
因此研究盾构隧道的纵向结构性能和变形性能，分析隧道纵向沉降的影响因素，是非常必要而且迫切的［1］［2］。
国际隧道协会（ita）在2000年盾构法隧道设计指导中提出在必要时将隧道纵向沉降的影响列入荷载种类的其他荷载项予以考虑［3］。
上海市地基基础设计规范对盾构隧道设计的规定中也提出必要时尤其在隧道下卧土层土性变化处应考虑隧道纵向不均匀沉降对隧道内力的影响［4］。
这表明隧道纵向沉降尤其是不均匀沉降对隧道的影响已经引起国内外工程界的重视，但以上二者都没有明确提出具体应该如何考虑隧道纵向沉降的影响和隧道的纵向结构性能，需要进行进一步的深入研究。
2 隧道纵向沉降影响因素分析2.1 施工期间的影响施工期间隧道沉降主要是由于盾构推进时对周围土体的扰动，以及注浆等施工活动引起的；主要包括以下几个方面的因素：①开挖面底下的土体扰动；②盾尾后压浆不及时不充分；③盾构在曲线推进或纠偏推进中造成超挖；④盾壳对周围土体的摩擦和剪切造成隧道周围土层的扰动；⑤盾构挤压推进对土体的扰动。
隧道衬砌环入土后的沉降发展过程，按其发生的时间先后和原因可大体分为三个阶段［5］：①初始沉降；②下卧土层超孔隙水压力消散而引起的固结沉降；③下卧土层骨架长期压缩变形的次固结沉降。
隧道通常要在盾构推进完毕后半年至一年后开始使用。
因此，一般在施工阶段已大体完成了初始沉降和固结沉降，而在长期使用阶段则缓慢地进行次固结沉降。
经过长期的发展，现在的盾构施工技术和施工工艺都已比较成熟。
采用的泥水平衡和土压平衡盾构等先进的施工设备及同步注浆，减小了对隧道周围土体的扰动。
除在隧道与车站的连接段外，如果隧道下卧土层均一，则在盾构施工期间隧道的沉降比较一致，则隧道纵向不均匀沉降较小。
2.2 隧道在长期营运中的纵向沉降影响因素在长期营运中隧道的纵向不均匀沉降主要有以下六个因素所致［5］：①隧道下卧土层固结特性不同；②隧道临近建筑施工活动的影响；③隧道上方增加地面荷载；④隧道所处地层的水位变化；⑤区间隧道下卧土层水土流失造成破坏性纵向变形；⑥隧道与工作井、车站连接处差异沉降。
处于饱和软弱土层中的隧道在长期营运中，一般都会持续增大纵向沉降，很可能会占到总沉降量的主要部分。
例如上海地铁1号线于1995年建成投入营运，长期的沉降监测发现，隧道在长期运营中的沉降及不均匀沉降相当大，许多隧道段的沉降和不均匀沉降一直在发展，而且没有收敛的趋势。
图1为1995~1999年上海地铁1号线累计沉降曲线图［6］，可以看出，1995年到1999年间，人民广场站—新闸路站之间的区间隧道最大累计沉降量超过145mm；黄陂路站-人民广场站之间的区间隧道在1995~1999年间差异沉降量近90mm。
长期下去，必然会对隧道的结构安全、接头防水造成威胁，而且过大的不均匀沉降也会影响轨道的平整度，影响正常营运。
因此，必须重视隧道的纵向沉降在长期营运中的发展情况，并从设计、施工、工程防治、周围环境的影响等综合方面予以控制。
2.3 下卧土层的分布不均匀性下卧土层的不均匀性是隧道产生纵向不均匀变形的基本原因。
实际工程中，沿隧道纵向分布的各土层性质不同而且分层情况、土层过渡情况、隧道埋深也随时在变化。
由于土性不同而决定的土层的扰动、回弹量、固结和次固结沉降量、沉降速率、沉降达到稳定时间等都有不同程度的差别，导致隧道发生不均匀沉降。
一般情况下，隧道下卧土层类别变化处正是隧道发生较大不均匀沉降的地方。
上海打浦路越江隧道在长期使用的16年中，下卧土层为接近砂性土的隧道段，沉降增量只有40~50mm；而下卧土层为松软的淤泥质粉质粘土的隧道段，其沉降增量大于100mm；两者相差接近一倍［5］（图2）。
2.4 隧道上方地表加卸载处于软弱地层中的隧道，上方地面加载将导致隧道产生不均匀沉降。
特别是当加载面积较大、压缩土层较厚时，在附加应力的作用下，隧道沉降和不均匀沉降继续增加。
由于隧道下部土体的反力总小于未修建隧道前此处土的自重应力，隧道下卧土层压缩模量比修建隧道以前有所降低，而且受施工扰动的隧道下卧土层的长期次固结在地面加载时依然在继续。
因此，当隧道上方要进行大面积加载时，一定要考虑加载对隧道纵向沉降的影响，以免纵向不均匀沉降过大威胁隧道的安全和地铁的正常营运。
2.5 隧道临近的建筑施工载荷2.5.1 地铁临近的建筑载荷地铁隧道一般都要穿越城市闹市区，市中心建筑密度大，高楼林立。
这样大面积的建筑物尤其是高层建筑沿地铁隧道沿线排列，其建筑载荷产生的附加应力对地层沉降的影响是相当大的。
而且地铁隧道下部土层的性质和压缩土层的厚度也在变化，不同性质、厚度的土层对附加应力的固结作用的反应有很大的差异，从而导致隧道产生纵向不均匀沉降。
2.5.2 地铁临近基坑开挖高层建筑地下室一般采取深基坑开挖施工方法。
深基坑开挖过程实际上是一卸载的过程，地铁隧道临近的深基坑开挖对隧道的影响主要是两个方面：①由于基坑开挖引起围护的侧向位移和坑内隆起使得坑外地层沉降，导致隧道也随之沉降。
②基坑开挖引起围护向基坑内的侧向水平位移，导致隧道发生挠曲变形。
临近基坑的隧道段和远离基坑的隧道段间将产生明显的纵向不均匀沉降。
2.5.3 隧道近距离穿越从图1中也可以看到，地铁隧道沉降量比较大的地方，也是地铁沿线原有高层建筑密集和高层建筑施工非常频繁的地区。
因此必须严格控制隧道临近范围内的各种施工活动，做好隧道的监测工作，保护隧道的安全和正常营运。
为此，上海地铁保护技术标准规定：周边环境加卸载引起地铁隧道总位移不得超过20mm，引起隧道变形曲线的曲率半径应大于15 000m。
2.6 地铁列车振动地铁隧道在正常营运期间，要受到地铁列车振动荷载的长期循环作用。
研究表明，列车振动荷载引起的结构振动位移很小，引起的弯距、轴力、剪力都不超过水土压力引起相应值的10%［7］。
但在列车振动荷载长期循环持续的作用下，必须注意隧道下卧的饱和砂土层液化的可能性以及饱和粘土震陷的可能性。
2.7 地震由于隧道存在结构与土共同作用的关系，地震的作用机理及结构反应极其复杂，所出现的后果也比较严重。
1995年日本阪神地震就发现地下车站结构遭到了严重破坏，区间隧道发生纵向水平裂缝［8］。
而对处于软土地层的隧道来说，则应该特别重视饱和粉土与粉细砂土在地震中的液化问题。
2.8 城市地层沉降的综合影响我国的大多数大中城市的地面沉降问题都非常严重。
监测资料显示，上海中心城区在1990年至1998年间的平均累计地面沉降量为135mm，年均15mm，局部地区更大。
地层构造使得城市的地层沉降会产生沉降漏斗区。
当隧道穿越沉降漏斗区时，位于漏斗区内的那段隧道的沉降明显比漏斗区外隧道的沉降大；长期积累下去，就会产生严重的纵向不均匀变形。
上海人民广场地区就是沉降漏斗区，从图1可以看出位于这些区域的隧道沉降比临近的隧道沉降要大许多。
3 隧道纵向结构计算模型的研究现状对由预制钢筋混凝土管片组成的盾构隧道来说，隧道结构是由管片在环向和纵向通过螺栓连接而成的非连续体。
隧道刚度在横向管片与管片之间接头处以及纵向环与环之间接头处的削弱程度很难确定。
隧道与周围土体存在复杂的共同作用，隧道埋深、沿隧道纵向的荷载也随时在变化。
最主要的是沿隧道纵向土层性质不是均一的。
因此隧道纵向的结构性态、内力分布和变形特性非常复杂。
软土隧道纵向结构计算模型和计算方法的研究方法主要有两类。
一类是以有限元方法为基础的数值解，另一类是理论分析方法。
有限单元法理论上能够考虑结构体计算的各种参数和影响因素，并有多种常用的软件程序。
但有限单元法计算量大，而且隧道纵向沉降的影响因素极其复杂，难以模拟，需要确定的参数很多，边界条件和初始条件很难确定，得出的结果与实际值有较大的差异，而且使普通工程技术人员很难应用［9］。
理论分析方法概念清晰、便于应用。
不过在建立计算模型时需要针对对象的情况和特点进行一定的简化模拟，这样就有一定的不确定性，即简化后的模型是否能体现结构的特性，是否适应具体的工程情况。
隧道纵向结构的理论解析分析方法模型主要目前有以下两种：第一种是以小泉淳、村上博智等为代表：用梁单元模拟衬砌环、以弹簧的轴向、剪切和转动效应模拟接头和螺栓，再以弹簧模拟土体与隧道之间的相互作用，建立三次方模型［10］（图3）。
这种方法理论上较准确，各个管片、接头的参数都可以调整。
但是盾构隧道由上万的管片和螺栓组成，造成计算单元数目非常庞大，而且弹簧的轴向、剪切和转动效应系数的取值都需要通过试验确定，实际应用较少。
第二种是以日本志波由纪夫为代表的等效连续化模型［11］。
等效连续化模型认为隧道在横向为一均质圆环，在纵向以刚度等效的方法把有接头的隧道等效为连续均质圆筒，得到均质圆筒的刚度以后，隧道就可以简化为具有等效刚度的均匀连续梁，再以弹性地基梁为基础，通过修正弹性地基梁的计算参数进行计算（图4）。
这种方法缺点是认为隧道是弹性地基上的直梁。
但这种方法概念明确，计算相对简单，也较符合隧道与土共同作用的实际情况。
通过改变计算参数能够适合各种地质条件及工况，可以直接给出管片和螺栓应力，容易为广大工程技术人员掌握，是研究隧道纵向结构性能的较好方法。
4 隧道纵向结构等效连续化分析等效连续化模型用与隧道纵向变形特性相似的梁单元来模拟隧道结构，不考虑管片环在圆周方向的不均匀性；并考虑因接头的存在对弯曲刚度的折减；将环间螺栓考虑为弹簧，受拉时按一定弹簧系数变形，受压时不变形。
图5是隧道在纵向荷载作用下的变形示意图。
在轴向压力下，管片被压缩;在拉力作用下，管片被拉伸的同时管片间的环向接头也发生拉伸，在弯矩作用下，以中性轴为界压缩侧管片受压，拉伸侧管片、管片环接头一起受拉，隧道在轴线上产生一定弯曲曲率。
