下载文档原格式
浅埋暗挖隧道施工技术及其地面沉降控制发布时间：2023-03-07T02:15:22.930Z 来源：《城镇建设》2022年21期作者：欧光军[导读] 近年来，我国的隧道工程施工建设越来越多，在施工的过程中，浅埋暗挖施工技术的应用非常普遍。
欧光军中国水利水电第十二工程局有限公司浙江杭州 310004摘要：近年来，我国的隧道工程施工建设越来越多，在施工的过程中，浅埋暗挖施工技术的应用非常普遍。
但是，在隧道开挖施工中，由于受到地质条件因素、施工工艺因素等的影响，可能会造成地面沉降问题，影响工程建设安全，因此，对隧道开挖沉降及控制要点进行详细探究迫在眉睫。
对此，本文首先对隧道施工中的浅埋暗挖法进行了介绍，然后对隧道开挖施工中地面沉降的产生原因进行了分析，并结合工程实例，对隧道工程浅埋暗挖施工工艺及地面沉降控制措施进行详细探究，以期为类似工程提供借鉴。
关键词：浅埋暗挖；隧道施工技术；地面沉降；控制引言在隧道施工中，与传统隧道施工技术相比，浅埋暗挖施工技术具有无可比拟的优势，其逐渐成为隧道施工技术中具有代表性的技术，而浅埋暗挖施工引起地表沉降变形一直是困扰浅埋暗挖隧道施工作业的难题。
由于暗挖隧道围岩地层地质条件的复杂多变性，导致影响地表沉降变形的因素众多，很难进行比较精确的预测和计算。
因此，针对浅埋暗挖隧道施工引起地表沉降变形的影响因素分析越来越重要。
1浅埋暗挖施工技术的原理采用浅埋暗挖施工的地区，基本上是第四系薄弱的地层。
实施浅埋底切法的基本原则是对地层进行处理加固，合理控制围岩自重。
工作环节在短时间内完成，支撑结构及时闭合，支撑结构视为一个环。
初始支护结构和围岩形成支护系统并承载载荷。
地层和环境对浅埋和底切技术的实施会产生不同程度的影响。
隧道施工采用浅埋和底切法，对地基质量、隧道地层质量和周边建筑物质量有非常重要的影响。
根据监测获得的信息和数据，可以得到更加合理、现实的施工方案，有效保证隧道施工质量。
隧道开挖中地表沉降特性的数值模拟与分析隧道开挖是一个涉及到土力学、结构力学、地质学等多个学科领域的复杂综合问题。
在隧道开挖工程中，地表沉降是一个非常重要的问题，因为它可能会对周边建筑物、地下管线和地下水系统等造成损害。
因此，准确地预测和控制地表沉降是隧道工程设计和施工过程中的关键问题之一。
地表沉降的数值模拟方法可以用于对隧道开挖工程的地下隧道和土壤变形行为进行分析和预测。
这种方法可以通过对隧道开挖前后地表沉降、管线沉降、地面下沉等影响因素的分析，来优化工程设计和控制地表沉降的程度。
下面我们将介绍地表沉降的数值模拟方法和分析过程：一、隧道开挖前地表沉降模拟隧道开挖前地表沉降模拟是预测隧道开挖前地表沉降的一种方法。
这种方法主要是通过数值模拟和分析来预测隧道开挖工程中可能出现的地表沉降情况。
一般采用有限元法等方法进行模拟分析。
有限元法为工程师提供了一个可靠的方法，可以用于对土层和隧道的可试验实验进行模拟。
这个方法可以测量出隧道开挖前和开挖后时所产生的地表沉降程度。
二、隧道开挖后地表沉降模拟隧道开挖后地表沉降模拟是预测隧道开挖后地表沉降的一种方法。
隧道开挖后地表沉降是真实的地表沉降情况，可以通过现场监测来验证数值模拟的准确性。
这个方法可以通过将隧道结构的限制条件放在有限元模型中，来分析隧道开挖后地表的沉降情况。
它还可以将涉及到隧道开挖后地下区域变形的复杂因素，例如土层刚度变化、孔隙水压变化等纳入计算。
这种方法可以用来估计和评价隧道开挖后地表沉降的程度和对周围环境的影响。
三、隧道开挖过程中的地表沉降模拟隧道开挖过程中的地表沉降模拟是用来预测隧道开挖过程中期间地表沉降的一种方法。
这种方法主要关注地下隧道的开挖过程，并结合地表的沉降情况，来分析和预测隧道开挖后地表沉降的趋势。
这个方法可以用来优化设计和控制隧道开挖过程中的地表沉降程度。
总之，隧道开挖中地表沉降特性的数值模拟与分析是一种非常重要的方法，可以帮助工程师预测和控制隧道工程中的地表沉降问题。
收稿日期:2009-05-05作者简介:贾晓云(1977-),女,山东菏泽人。
讲师,博士研究生,主要从事隧道衬砌安全度检算与围岩稳定性等方面的教学和科研工作。
E m ai:l jiaxiaoyun @to 。
隧道开挖引起的路面沉降预测及数值分析贾晓云1,2,林宝龙3(1.西南交通大学土木工程学院,成都 610031;2.石家庄铁道学院土木工程分院,石家庄 050043;3.石家庄铁路职业技术学院,石家庄 050041)摘 要:采用Pec k 公式对南水北调中线下穿高速公路段暗涵施工所允许的地表沉降进行预测,确定65mm 为工程允许的地表沉降标准。
提出了双中洞、多分部的暗挖施工方法,并用FLAC-3D 进行数值模拟。
实测表明该法可将路面沉降控制在60mm 以下,能够满足隧道施工安全和环境控制要求。
关键词:南水北调;水工隧洞;暗挖施工;路面沉降;数值分析中图分类号:U 455;P642 26文献标志码:A 文章编号:1003-8825(2010)03-0108-030 引言随着我国交通基础设施的飞速发展,下穿既有建筑物的隧道工程越来越多,如在建的温福铁路的琯头岭隧道、北京地铁天坛东站,以及穿越既有车站的长春南北火车站的南北地下通道等。
下穿高速公路隧洞施工不可避免地会引起地表沉降,高速公路路基及路面不均匀沉降要求严格,若施工控制不当,将造成既有路面不平整度的超限,降低公路的使用功能,严重时还会引起路面结构损伤,造成部分路面功能丧失。
为减少隧道施工对既有高速公路的不良影响,必须对地表沉降变形进行预测及控制。
目前国内外已有较多的关于预测地表沉降的方法,但在下穿高速公路大跨三连拱水工隧洞施工过程中,影响地表沉降的因素很多,任何简单的计算方法均无法反应众多因素的综合影响。
由于数值分析可较为全面地考虑影响地表沉降的各种因素,较为准确地预测隧道施工引起的地表沉降变形。
因此,对大跨水工隧洞施工引起的地表沉降进行数值分析研究具有重要的理论和现实意义。
隧道开挖地表沉降动态预测及影响因素分析摘要：随着国家的发展越来越好，先进的技术应用到各领域。
其中，利用浅埋和地下开挖实现隧道施工，可以在一定程度上提高隧道施工的施工效率和安全性。
但在施工过程中，地面沉降问题会影响施工质量。
因此，有必要对浅埋地下隧道的施工技术进行深入研究，探讨隧道施工过程中地面沉降的具体情况，制定科学合理的隧道沉降和沉降控制方案，确保施工顺利进行。
关键词：隧道开挖；地表沉降；动态预测；影响因素引言开挖工程是隧道工程施工的主要内容，对该施工内容进行质量控制能够有效减少人为超挖、超填、超喷现象，降本增效，提高施工效益，保障隧道开挖施工的顺利开展，防止出现岩体塌方、变形现象，为高速公路工程后续施工环节的顺利进行奠定基础。
1隧道工程的施工特点隧道工程施工是一种野外作业，极易受到自然环境的影响。
由于隧道工程工艺相对比较复杂，又涉及较多专业技术，在工程施工中离不开各种专业的同步作业，再加上工程结构比较复杂、相互交错着各个专业的施工，要求各个工种、专业部门之间必须进行有效的沟通、配合，在各个环节相互制约的影响下导致施工中的变数比较多。
同时，由于公路隧道的施工时间比较长、涉及范围广，有时需要同时跨越多个地质环境，尤其是比较特殊的地质段，诸如黄土地、膨胀土与流沙层等，因而对于施工技术提出了很高、很严格的要求，一般情况下往往需要通过多道施工工序，即挖掘、运输、填埋等，受工作环境的影响比较大，也存在许多突发因素。
如果在实际施工过程中不能严格按照设计要求，则极易出现类似于失稳与下陷等问题，从而对正常通行与安全造成严重影响。
基于此，在隧道施工过程中为进一步强化隧道施工技术与工艺管理，必须结合实际情况采取一系列切实可行的措施，结合现有施工技术重视新型施工技术、先进设备的引进。
此外，为更科学、合理地安排施工工序，有必要结合现场施工环境，以此促进隧道施工水平的不断提高，确保能够满足隧道工程的施工质量标准。
2隧道主要病害情况由于隧道建造时间早，设计标准不高，结构存在缺陷、施工工艺落后，在列车运行扰动、环境变化、运营期间维养欠量等诸多因素影响下，隧道病害日益突出，其主要病害包括衬砌裂缝、拱顶剥落掉块、衬砌背后空洞不密实、衬砌混凝土劣化、局部变形侵限等。
一、编制依据：1、土工程勘察报告2、施工图3、现行的施工规范和验收标准等4、现场踏勘情况二、工程概况：（一）工程简介拟建工程位于北京市通州区运河上，是三河电厂向通州新城供热管线。
该工程为钢筋混凝土现浇结构，基础埋深为绝对标高7.198m 河底以下-8.5m，局部9.5米，参见“管道纵断平面布置图”。
（二）工程地质条件根据业主提供的临近大桥岩土工程初步勘察报告，在地貌上位于潮白河、温榆河近代冲积平原。
勘察时的钻孔孔口处地面标高为23.232～15.000m。
按照岩性、物理力学性质及工程特性，将本场区的地基初步划分为10个大层，土层自上而下分述如下：素填土①层：该层为第四纪全新世人工填土，呈灰色，褐黄色，灰黄色，稍湿，可塑-硬塑状态，稍密实，主要由低液限粉土，粘土和粉砂组成，含少量植物根系，偶见虫孔，砖瓦块和石块，土质较均匀，分布普遍，层厚 1.000-7.300m。
该大层层顶标高为23.232～15.000m。
细砂②层：该层为第四纪全新世沉积土，呈灰色，褐黄色，湿，稍密－中密实，主要颗粒为石英和长石，含少量云母碎片，粘粒少量，土质较均匀，间夹薄层粉砂及低液限粉土，局部呈条带状，层厚1.100-8.600m。
该大层层顶标高为18.248～13.100m。
中砂③层：该层为第四纪全新世沉积土，呈灰色，深灰色，褐黄色，湿，中密实－密实，含少量粘粒，颗粒主要为石英和长石，含少量云母碎片，颗粒级配良好，中上部夹薄层粗砂或条带，偶见小砾石，中部间夹低液限粉土透镜体，土质较均匀，分布稳定，层厚15.500-19.900m。
该大层层顶标高为13.530～9.100m。
低液限粉土③-1层：该层为第四纪全新世沉积土，主要分布于北运河右岸一带，灰色，褐黄色，湿，呈可塑-硬塑状态，稍密－中密实，含少量云母碎片，土质较均匀，层厚0-2.400m。
该大层层顶标高为2.770～2.220m。
低液限粘土④层：该层为第四纪全新世沉积土，灰色，深灰色，褐黄色，湿，呈可塑-硬塑状态，中密实－密实，含少量云母碎片，土质较均匀，分布稳定，间夹薄层粉细砂及低液限粘土条带，层厚0.600-4.000m。
暗挖隧道施工引起的地表塌陷与有效控制研究摘要：由于当下暗挖隧道工程成本低且，在施工的时候各项工作容易顺利得以开展，因而其受到了普遍的运用。
但是，暗挖隧道工程容易受到地质情况的影响，容易出现地表塌陷问题，从而无法保证隧道工程的施工质量、施工进度及经济效益，在这种情况下，提高地表塌陷问题的防范措施，已经成为了隧道施工过程中的一项重要环节关键词：暗挖隧道；地表塌陷；控制措施引言：埋暗挖隧道施工将对岩石或者土体结构造成扰动，极易引发底层变形或者压力增大，变形超出限度时将对周围建筑物或者地下管线使用造成不便，地表坍塌一旦发生将对生态环境造成危害，更会影响到施工企业收益，对隧道结构稳定性造成不利影响，威胁到社会生产与建设。
1.工程概况在某地区隧道施工的过程中，设计的起点是K4+863.566，终点是K6+463.453，左右线隧道呈“V”字坡，全长共1599.887m。
在暗挖隧道施工的阶段，共设4个施工竖井及横通道。
区间隧道上方为道路，道路两旁多为多层民用住房及商铺，且本区间下穿西五环桥。
沿线地下管网密集，包括给水、污水、雨水、电信、电力、燃气在内的数十条地下管线，纵横交错，非常复杂。
以此项目为例，对暗挖隧道施工过程中引起地表塌陷的因素和控制措施进行探讨。
施工顺序如图1所示。
图1.区间施工顺序示意：2.地表塌陷问题的诱发因素分析2.1地质原因暗挖隧道施工中，导致地表塌陷的主要原因就在于土质稳定性被破会，底层稳定性构架也相应遭受破坏，加之岩体土会发生自行结固等等因素，便造成了地表塌陷问题的发生。
同时在施工中还可能出现空隙水压力过大，地层排水固结等原因而导致地层位移而出现沉降现象。
2.2施工原因在暗挖隧道正式施行的过程当中，地表塌陷事故在发生之际，都会伴随着一定的预兆出现。
所以，在隧道施工的过程当中，超前预报工作能否做到位，是切实有效地防止地表塌陷现象的重要因素。
如超前预报工作人员在旋喷加固区及时有效的采取相应的支撑支护结构，能够在很大程度上防范地表塌陷问题的产生和出现。
浅埋暗挖隧道施工引起地表塌陷及控制措施研究1. 引言1.1 背景介绍隧道施工是地下工程中常见的一种施工方式，而浅埋暗挖隧道施工则是指在地下较浅位置进行施工，并且采用暗挖方法进行开挖。
随着城市化进程的加快和交通运输需求的增加，浅埋暗挖隧道的建设变得越来越普遍。
隧道施工对地表造成的影响也日益凸显，其中地表塌陷是一个比较严重的问题。
地表塌陷是指由于地下空洞或挖掘活动导致地表下沉或塌陷的现象。
浅埋暗挖隧道施工过程中，地下的土体会受到破坏和挖掘的影响，从而可能引发地表塌陷。
地表塌陷不仅会造成地表建筑物、道路等设施的损坏，还可能导致地下管线破坏、沉降等问题，给周边环境和居民生活带来一定影响。
对浅埋暗挖隧道施工引起地表塌陷及其控制措施进行深入研究，具有重要的理论和实践意义。
只有充分了解浅埋暗挖隧道施工对地表的影响和地表塌陷机理，才能有效制定相应的控制措施，保障施工安全和周边环境的稳定。
本文将从以上几个方面展开讨论，以期为相关领域的研究和实践提供一定的参考和借鉴。
1.2 研究目的研究目的是评估浅埋暗挖隧道施工对地表造成的影响，深入分析地表塌陷的机理，提出有效的控制措施，通过数值模拟和工程实例案例分析验证控制措施的有效性。
通过本研究，旨在为浅埋暗挖隧道施工过程中地表塌陷问题提供科学依据，为工程实践提供指导，从而减少地表塌陷对周边环境和建筑物的影响，保障工程安全稳定。
根据研究结果提出对浅埋暗挖隧道施工地表塌陷控制的建议，为相关领域的研究提供参考，推动该领域的发展和完善。
1.3 研究意义浅埋暗挖隧道施工是隧道施工中常见的一种方法，然而其施工过程中会引起地表塌陷问题。
对于浅埋暗挖隧道施工引起地表塌陷及其控制措施的研究具有重要意义。
研究浅埋暗挖隧道施工引起地表塌陷对于提高隧道施工的安全性和效率至关重要。
地表塌陷不仅会对周边建筑物和交通设施造成破坏，还可能威胁到人员的生命安全。
通过深入研究地表塌陷机理和控制措施，可以有效减少地表塌陷带来的风险，提升施工质量。
潜埋暗挖隧道施工引起的地表塌陷分析及其控制摘要：在隧道工程施工过程中，地表塌陷的情况往往会造成较为严重的后果，不仅使施工进度受到一定的阻碍，同时也会导致隧道施工的安全性降低。
因此浅埋暗挖隧道的施工过程中，如何控制地表塌陷的情况就成为了施工控制的主要问题。
本文根据隧道施工多年的实际经验和理论应用，对潜埋暗挖隧道施工引起的地表塌陷情况展开了深入的分析，并根据实际情况，提出了行之有效的地表塌陷情况控制措施，希望能对相关行业的从业人员起到一定的积极作用。
关键词：浅埋暗挖；隧道施工；地表塌陷；控制引言：在进行潜埋暗挖隧道施工引起的地表塌陷的分析时，应该从实际情况入手，找到引起地表塌陷情况的主要原因，并根据产生问题的实际原因与浅埋暗挖隧道施工的总体要求，探寻相应的解决措施，从而使地表塌陷的情况能够得到有力控制，为隧道施工的安全性和可靠性奠定更加坚实的基础。
项目背景：堵河隧道进口位于十堰市黄龙镇张湾区黄龙滩村堵河左岸，出口位于十堰市张湾区黄龙镇狮子沟村一组东侧，进口段轴线方向约280°，出口段轴线方向约265°，呈近东西向展布。
左幅里程桩号ZK21+695～ZK22+547，全长852m，最大埋深约135m。
右幅里程桩号YK21+735～YK22+505,全长770m，最大埋深约134m。
隧道左右幅纵面线形均为2.0%下坡。
限界净高10.25*5.0米。
项目地质条件：隧址区属构造剥蚀低山－丘陵地貌区，地形起伏较大，堵河于隧道进口端前方穿过，植被较发育。
隧道轴线经过地段地面高程约200m～348m。
隧道进出口地形坡度均较陡，自然坡角约25°～35°。
山间冲沟内分布有农田。
隧址区地表水系较发育，主要为隧道进口端堵河河水、大气降水形成的地表面漫流及山间冲沟内的季节性流水等，水量受季节性影响变化较大，其自然排泄畅通，对隧道浅埋施工影响较大。
隧址区地下水类型主要为基岩裂隙水，主要赋存于岩体裂隙中，受大气降水补给，并受岩石完整性及裂隙开启程度制约，沿基岩风化裂隙、构造裂隙等向地势低凹处呈脉状、线状排泄，水量一般较贫乏。
目前，隧道建设的规模越来越大。
尤其是在科学技术的推动下，采用新材料和新技术，使隧道建设的质量得到显著改善。
但由于隧道工程自身的复杂性，在浅埋、深挖过程中，往往会因围岩的变形而引起地面坍塌。
这不但对地表环境造成了很大的损害，也对结构的稳定产生了一定的影响。
如果发生事故，将会导致大量的人员伤亡，对建筑工程也将产生巨大的经济损失。
因此，对浅埋深挖隧道工程中出现的地面坍塌原因进行了分析，并提出了相应的防治措施。
1、隧道施工中浅埋暗挖法的含义浅埋深基坑工程的理论依据是新奥法，其原理与技术主要从岩石的刚度、压缩特性、岩石的三轴压缩应力、扩展特性、莫尔技术等几个方面进行了研究。
并在此基础上，对隧道开挖和开挖的空间、时间、位置的影响进行了研究。
这一理论侧重于承重结构的类型以及在隧道内进行承重结构的建造周期。
同时，将岩石压力、边界压力以及以上两个影响因素结合起来进行了分析。
同时，在浅埋施工中，突出了设备的防护和及时防护，以达到对地面沉降的有效控制，以保证隧道施工和地下施工的安全。
通过钻管，严格浇筑，高速合龙，强支护，短开挖，频繁测量，确保隧道安全。
平埋隧道施工的机械化水平比较低，因为施工人员具有很强的灵活性和很强的适应性，可以根据需要随时变换成各种形状。
2、在隧道施工中造成的影响浅埋暗挖对隧洞施工的影响主要表现在开挖工作面上，其影响主要表现为：（1）在工作面上设一个测点–2–1 D （D为开挖跨度、直径），在此区域，测电针对工作面的开采有一定的反应，沉降深度在10%~15%之间。
（2）当直径为–1–3–3D时，整个隧道的地面变化会比较平稳，其变化幅度为60%~70%，这是由于开挖工程的卸载作用所致，变数为21~245 mm；（3）如果将其设定为三维空间，那么地面的变化将会相对平稳，在10%~15%的范围内，研究结果表明，在封闭后，初期支护和二次支护都会对地面造成影响，其变化幅度为3.5~3.25 mm；（4）在5 D间距时，隧道施工期间地表沉降率下降，并逐步趋于平稳，并以5%的速率变化，探讨了开挖对土地和岩体的作用，使围岩体的应力结构发生了重新分布。
浅析浅埋暗挖隧道施工引起地表沉降的原因及控制措施发表时间：2016-07-15T10:26:33.257Z 来源：《工程建设标准化》2016年5月总第210期作者：罗小怡[导读] 在渗透系数小的粘土层中，固结时间较长，沉降较慢。
反之，在空隙比与渗透系数较大的砂土层中，固结时间较短，沉降较快。
罗小怡（西安市地下铁道有限责任公司，陕西，西安，710016）【摘要】由于浅埋暗挖法施工过程中不可避免的会对地层产生扰动，必然会引起地表发生不同程度的沉降，从而对施工区域周边管线、道路及建筑物的安全性产生不利影响。
因此，科学合理的设计及施工组织管理，对减少和控制地表沉降产生的不利影响是十分必要的。
【关键词】地铁隧道；地表沉降；原因分析；控制措施区间浅埋暗挖隧道施工影响下的地层变形规律及控制措施是近年来工程界关注度比较高的话题，隧道施工引起的地表沉降，受地质条件、跨度、埋深、开挖方法、支护时间与刚度，以及施工管理技术水平等诸多方面因素的影响。
然而，大量的工程实践表明，隧道施工影响下的地表沉降是有规可循的。
以西安地铁三号线区间隧道施工为例，简要分析地表沉降的原因及控制措施。
1．地表沉降的原因分析1.1 降水对地表沉降的影响浅埋暗挖隧道施工中一般要采取降低水位的措施来达到作业面无水作业的目的。
由于降水会产生土体固结沉降，采用井点降水引起的地表沉降，涉及到井点降水的漏斗曲面范围，其沉降量和沉降时间与土的空隙比及渗透系数有关，在渗透系数小的粘土层中，固结时间较长，沉降较慢。
反之，在空隙比与渗透系数较大的砂土层中，固结时间较短，沉降较快。
1.2 施工速度对地表沉降的影响地表沉降发展规律随着开挖面所处位置的移动过程改变而变化，表现出明显的时空效应。
时间与空间的交叉相互作用反应了隧道施工引起地表沉降的一般规律。
1.2.1 地表沉降的时间效应。
浅埋暗挖隧道开挖后引起的地表沉降是逐渐累加起来的。
根据现场监控量测数据显示，单个地表点的沉降过程经历三个阶段：前期沉降、施工沉降和后续沉降。
