盾构侧穿不同形式基础建筑物的沉降影响研究_黄昌富

盾构二次穿越既有城铁车站的沉降预测及控制研究的开题报告题目：盾构二次穿越既有城铁车站的沉降预测及控制研究一、研究背景城市轨道交通建设中，地下盾构隧道作为主要的承载结构，面对着种种复杂的地质问题和施工控制难题。

在盾构施工过程中，可能会发生沉降问题，特别是在既有建筑物或车站等敏感区域附近施工时，对周边环境的影响更加显著。

如何准确预测盾构施工后的地表沉降情况，并制定合理的控制措施，成为盾构施工中的重要技术问题。

二、研究内容与目标本文立足于盾构二次穿越既有城铁车站的沉降预测及控制问题，主要研究内容包括以下几个方面：1. 研究盾构施工对既有车站地下结构的影响机理，建立车站周边地质环境模型；2. 基于盾构施工过程的实际监测数据，利用有限元数值模拟方法，预测盾构施工后的地表沉降情况；3. 结合实际工程情况，针对不同的沉降预测结果，制定合理的控制措施，保证既有车站的安全和稳定性；4. 进行实验模拟验证，并结合实际案例进行分析比较，验证所提出方法的正确性和可行性。

本研究的主要目标是，通过研究盾构二次穿越既有城铁车站的沉降问题，提出合理可行的控制措施，保障既有车站的安全和稳定性。

三、研究方法与步骤1. 文献调研，对盾构施工对既有车站的影响机理进行研究，建立地质环境模型；2. 对盾构施工过程中的实际监测数据进行收集和整理，利用有限元数值模拟方法，预测盾构施工后地表沉降情况；3. 根据预测结果，制定合理的沉降控制措施，并在实验室内进行模拟验证；4. 结合实际案例进行分析比较，验证所提方法的正确性和可行性；5. 撰写论文并进行答辩。

四、预期成果1. 建立盾构施工对既有车站的影响机理，提出解决方案；2. 利用有限元数值模拟方法，预测盾构施工后地表沉降情况；3. 针对不同的沉降预测结果，制定合理的控制措施，保证既有车站的安全和稳定性；4. 通过实验模拟验证及实际案例分析，验证所提出方法的正确性和可行性；5. 完成论文撰写并通过答辩。

复合地层地铁盾构隧道下穿建筑物沉降规律摘要: 通过对复合地层地铁盾构隧道下穿多栋建筑物沉降的监测与分析，根据实际工程监测数据，分析了建筑物沉降的历时变化、地层条件、双线隧道、近接条件及建筑物基础形式等因素对建筑物沉降的影响，得到了建筑物沉降规律。

关键词: 复合地层，盾构，隧道，沉降0 引言地铁盾构隧道邻近建( 构) 筑物施工时，对周围土体产生的扰动引起上部地层沉降和位移，过大的沉降和位移往往又会造成邻近建筑物倾斜甚至倒塌、地下管线的断裂等事故。

当隧道处于上软下硬的岩土复合地层时，控制地表沉降、保证既有建( 构) 筑物安全问题更为突出。

FORTH ＆THORLEY 对一直径为9．7 m 的双圆隧道旁穿31 层高楼引起的地面沉降进行现场监测，发现地层向隧道方向发生的竖向位移导致桩侧摩阻力减小［1］。

徐永福通过盾构施工的现场监测，分析认为盾构掘进引起的地表沉降的机理是土体应力状态的变化［2］。

黄宏伟，张冬梅对各国盾构隧道施工监测数据进行分析、对比，指出盾构各阶段引起地表沉降具有较大的变异，主要取决于地层条件、盾构施工技术及周围环境［3］。

徐永福，孙钧，傅德明等根据盾构掘进时的多项实测结果，分析了盾构掘进施工对周围土体的影响［4］。

李大勇，王晖，武亚军对盾构掘进引起的建筑物沉降、地下管线位移以及地下水位的监测数据进行分析，得到了地表变形与土层压力、出渣量的关系［5］。

申景宇对盾构区间掘进影响范围内较有代表性的几座建筑物的沉降、倾斜特性等进行了分析［6］。

由此可知，施工监测法是研究盾构施工对周围环境影响的最主要手段，应用最为广泛和有效。

本文以深圳地铁2 号线东延线工程香梅北站—景田北站区间盾构隧道为背景，拟通过多栋建筑物沉降监测数据的分析，给出复合地层中盾构掘进引起的建筑沉降的规律，尤其是后行隧道引起的二次沉降规律。

1 工程概况深圳地铁2 号线东延线工程香梅北站—景田北站区间设计为左右线分离的单线盾构隧道( 右线长1 012．713 m，左线长1 013．644 m) ，区间隧道拱顶埋深为10 m ～22 m，左右线间距9．8 m ～13．2 m。

盾构施工地层沉降预测及对策研究的开题报告一、题目盾构施工地层沉降预测及对策研究二、研究意义随着城市化进程的快速发展，城市基础设施建设和改造工程也日益增多。

盾构隧道作为城市地铁、排水、供水等各项基础设施建设的重要组成部分，其施工期间地面沉降问题一直备受工程师和决策者的关注。

盾构隧道施工地层沉降的大小和对周围环境影响的程度需要进行预测和控制，以保障施工安全和降低社会环境风险。

本研究将着重探讨盾构隧道施工期间地层沉降的预测和对策，并对实际工程中遇到的问题进行深入分析和研究，为盾构施工地层沉降控制提供更加科学、有效的方法和措施。

三、研究内容本研究的主要研究内容包括以下三个方面：1. 盾构隧道施工地层沉降机理研究。

通过盾构施工地层沉降机理的研究，对盾构施工过程中地层沉降的规律进行分析和总结，提出相应的预测和控制方法。

2. 地层沉降数值模拟研究。

选择典型的盾构隧道工程为研究对象，采用数值模拟的方法对盾构施工期间地层沉降进行模拟和预测，验证盾构施工对地层沉降的影响，并提出改进措施。

3. 盾构隧道施工期间地层沉降控制策略研究。

在分析和总结盾构施工地层沉降规律的基础上，提出相应的沉降控制策略，并结合实际工程进行模拟分析和验证。

四、研究方法本研究采用理论分析、数值模拟、实验测试、工程实践等多种研究方法，其中数值模拟是本研究的主要方法之一。

在数值模拟方面，采用有限元方法对盾构隧道施工期间地层沉降的规律进行研究和预测，并结合实际工程进行验证和调整。

五、预期成果1. 盾构隧道施工地层沉降机理的深入研究和总结，为后续工程提供科学、可靠的理论基础和技术支撑。

2. 盾构施工期间地层沉降的数值模拟方法和模型的建立，为盾构施工工程的预测和控制提供可靠的技术手段。

3. 盾构隧道施工期间地层沉降控制策略的提出和实践验证，为盾构施工工程的安全、高效实施提供保障。

六、可行性分析本研究立足于盾构隧道施工地层沉降预测和对策的研究，具有一定的实用性和可行性。

盾构隧道掘进对地面沉降研究现状与存在问题摘要：盾构施工会引起地层运动，从而导致地表沉降。

在研究地面沉降方法主要有：实测数据回归法、室内模拟实验法、有限元分析法。

实测数据回归是指通过对现场收集资料的回归、分析，用数理统计法从所得数值中回归出预测沉降的表达式。

本文通过从国内外专家研究成果出发，将地面沉降的各种计算方法进行较为详细的阐述，并且对现有的研究存在的问题提出自己的一些看法。

关键词：盾构隧道，盾构施工，地面沉降，研究现状1 前言盾构施工法由法国工程师布鲁诺尔父子发明。

它用一个活动的罩架支撑在隧道工作面及其背后的泥土上，工人向前挖空几尺，就用千斤顶把罩架向前推，顶住新的工作面，盾构后面露出的一段隧道用砖砌面支撑，人们得以像鼹鼠一样在地面下不断掘进。

1918年，世界上第一台盾构机在英国诞生，盾构施工实现了自动化。

目前，盾构法己广泛地用于地铁、公路、铁路、输气、输水等国家大型公共工程建设，尤其是在地下工程建设中。

2 盾构施工的特点和优点2.1 盾构技术的基本特点:①对城市的正常功能及周围环境的影响很小。

②盾构机是根据施工隧道的特点和地基情况进行设计、制造或改造的。

③对施工精度的要求非常高。

管片的制作精度几乎近似于机械制造的程度。

由于断面不能随意调整，所以对隧道轴线的偏离、管片拼装精度也有很高的要求；④盾构施工是不可后退的。

2.2 盾构施工具有下列优点：①可在盾护下安全地开挖、安装衬砌。

②掘进速度快，施工时不影响地面交通与设施，穿越河道时不影响航运。

③施工中不受季节，风雨等气候条件影响。

④施工中没有噪声和振动，对周围环境没有干扰。

⑤在松软含水地层中修建埋深较大的长隧道往往具有技术和经济方面的优越性。

盾构特别适合在软土中进行施工，如上所述，它对城市的正常功能及周围环境的影响很小，但它仍不可避免地会对土体产生扰动，从而使土体产生沉降或侧移，对既有建筑物和地下管线造成一定程度的危害。

较为准确的预测盾构施工期间和正常运营后产生的土体沉降一直是人们关注的热点，具体内容包括:(1)盾构施工期间产生的土体沉降和侧移;(2)盾构隧道正常使用后产生的土体变形。

盾构隧道穿越村庄的沉降控制摘要：本文以某过江隧道工程为研究背景，通过现场监测数据、盾构机施工参数，研究了在该地层中盾构隧道施工引起的房屋沉降规律与控制因素。

在盾构掘进中，采取适当增大同步注浆量和增大切口水压的施工方法能有效控制地表沉降。

关键词：盾构隧道；地表沉降；同步注浆；切口水压1 引言近年来，在城市修建的盾构隧道，大多采用双线盾构隧道，其对地层的影响较单一盾构隧道更为复杂，地表沉降也会更大。

同时，软弱土层的易扰动性增加了盾构掘进沉降控制的难度。

当隧道下穿房屋时，如果沉降控制不好，便会对房屋造成破坏影响。

如何正确确定盾构掘进参数，是目前盾构穿越地层引起地表沉降的研究重点和难点。

2 工程概况南京市某过江隧道长3557m，采用直径为14.93m泥水加压平衡式盾构机掘进施工，盾构刀盘开挖直径为15.00m，管片外径14.5m，内径13.3m，环宽2.0m。

盾构穿越保健村既有建筑物累计54.84m，埋深30.5m，位于粉砂层中。

3 掘进控制3.1切口土压力设定切口泥水压力值根据盾构穿越保健村时盾构埋深及土层情况进行计算，压力波动控制在±0.01Mpa，计算公式如下：a.切口水压上限值：P上=P1＋P2＋P3=γwh＋K0[（γ-γw）h+γ（H-h）]＋20式中：P上——切口水压上限值（kPa）；P1——地下水压力（kPa）；P2——静止土压力（kPa）；P3——变动土压力，一般取20kPa；γw——水的容重（kN/m3）；h——地下水位以下的隧道埋深（算至隧道中心）（m）；K0——静止土压力系数；γ——土的容重（kN/m3）；H——隧道埋深（算至隧道中心）（m）。

b.切口水压下限值：P下=P1+P'2+P3=γwh+Ka[（γ-γw）h+γ（H-h）]-2CusqrKa+20式中：P下——切口水压下限值（kPa）；P'2——主动土压力（kPa）；Ka——主动土压力系数；Cu——土的凝聚力（kPa）。

盾构隧道侧穿建筑物对其桩基的影响分析——以武汉地铁8号线为例陈书文;吴二林;陈飞【摘要】以武汉地铁8号线区间盾构隧道近距离侧穿某建筑物桩基项目为背景,采用有限元数值模拟的方法,研究了盾构隧道侧穿建筑物时,在有无隔离桩保护的条件下,对建筑物桩基变形和内力的影响.结果表明:盾构近距离侧穿对该建筑物的桩基有较大影响；当采取钻孔灌注桩隔离措施后,在隔离桩的保护下,建筑物桩身的最大总位移和最大剪力与无隔离措施相比降低了60％左右,很好的反映了隔离桩措施的合理性和有效性.研究成果可为后续类似地铁工程的设计和施工提供参考.【期刊名称】《人民长江》【年(卷),期】2013(044)003【总页数】3页(P52-54)【关键词】盾构隧道;近距离侧穿;桩基;隔离桩;数值模拟【作者】陈书文;吴二林;陈飞【作者单位】长江勘测规划设计研究有限责任公司,湖北武汉430010【正文语种】中文【中图分类】U455由于城市地铁建设受各种建(构)筑物、地下管线、高架桥、铁路、高压电塔以及复杂地质条件的综合影响，往往需要反复比选线路走向，尽量避开重要建(构)筑物，将各种风险降到最低。

但还是经常会出现地铁区间隧道下穿或侧穿建筑物桩基的情况。

对于那些多层、小高层民用住宅楼的预制桩来说，通常由于楼层不高，其预制桩大多以摩擦桩为主，其桩长不长，桩底往往在盾构隧道底板之上。

在盾构隧道近距离侧穿这种桩基时，盾构开挖土体产生的卸载效应势必会对这种摩擦桩的变形与内力造成影响，尤其是当这种预制桩在施工打入的过程中，其接头、桩身混凝土存在一定的施工质量问题时，影响尤甚。

基于此，本文以武汉地铁8号线区间隧道盾构近距离(隧道边界与建筑物距离为4.9 m)侧穿某建筑物桩基项目为背景，采用有限元数值模拟方法，研究了在有无隔离桩保护条件下盾构近距离侧穿建筑物对其桩基的影响，旨为类似工程提供参考。

1 工程背景武汉地铁8号线一期工程是继武汉轨道交通2、4号线之后的第3条过长江地铁线路。

南宁地铁盾构隧道施工引起邻近建筑物沉降预测及控制研究随着盾构法在地铁建设中的广泛应用,盾构隧道施工对建筑物造成变形沉降的问题受到越来越多的关注。

因此,对于建筑物沉降进行预测,以便在设计和施工中采取有效控制沉降的措施,从而防止事故的发生显得非常重要。

南宁地铁的建设在如火如荼的进行,盾构法的应用在南宁地铁建设中的应用日趋普遍,因此有必要对此进行深入研究。

本文通过监测数据的统计分析及数值模型的计算,研究盾构过程中地表、建筑物沉降在不同地层条件影响下的变化规律以及不同基础型式的建筑物沉降变化规律,分析结果表明:(1)由Peck经验公式拟合得到地表沉降的沉降槽宽度系数、地层损失率的大小排序为:粉土层>砂砾石层>泥岩及粉砂质泥岩层。

由有限元分析得到建筑物沉降曲线沉降槽宽度变化与天然地表沉降规律一致,但同地层条件下其沉降槽更扁平,地层损失率Vl较地表要小。

(2)盾构隧道侧穿不同基础型式建筑物的沉降情况,计算得到沉降数值与监测数据水平接近,桩基础深入下部土层与地层结合情况好,沉降值及最大倾斜度约为浅基础50%。

盾构对于深基础建筑物影响同时表现在桩身横向变形上,变形最大值发生在靠近隧道第一排桩身中部,桩身变形距离隧道越远数值越小。

基于南宁地铁一号线白苍岭～火车站区间建筑物工程实例,根据盾构隧道施工引起的建筑物沉降曲线基本符合Peck经验曲线的特点,结合不同地质条件类别下的建筑物基础埋深、刚度及与隧道的相对位置等因素,对地表沉降Peck公式的地层参数进行修正,得到各地质条件下的建筑物沉降预测公式。

并以区间内部分建筑物为实例,将建筑物沉降预测公式计算值与实际监测值进行对比,预测计算值与监测值接近,预测拟合相关系数为82%,误差率在15%左右,结果表明预测方法具有一定的准确性。

本文基于实测沉降数据变化规律分析及盾构施工参数的设置,利用灰色关联分析方法分析施工参数与地表、建筑物沉降值的关系,分析得到地表沉降的施工参数对沉降敏感性从大到小依次为:掘进速度、注浆量、气垫仓压力、刀盘扭矩、总推力、开挖仓压力,建筑物沉降的施工参数对沉降敏感性从大到小依次为:注浆量、掘进速度、总推力、气垫仓压力、开挖仓压力、刀盘扭矩。

对地铁盾构施工引起的地表沉降研究分析摘要：凭借着车速快、价格低等优势，近些年人们的首选出行交通工具已经从公交车变成了地铁。

国内很多城市都在兴修地铁工程，为人们提供便利的出行条件和服务。

当然与地表交通相比较，地铁工程有着很大的施工难度。

施工中经常会使用盾构机。

地铁盾构机作业经常引起地表沉降一类的情况。

为了发挥地铁系统应有价值和作用，走可持续发展道路就需要明确地铁盾构机的负面影响，做好地表沉降原因分析，减少沉降带给地表建筑物的负面作用，确保地表、地下安全。

本文将着重讨论地铁盾构机施工环节的地表沉降原因和问题控制办法，希望能够为相关人员提供经验和借鉴。

关键词：地铁盾构施工；地表沉降；施工技术1.地铁盾构法施工概述1.1盾构法工作原理盾构机是地铁盾构法施工用到的主要设备，其中盾壳起支护作用，刀盘负责切削土体，千斤顶推动设备沿着隧道前进，将预制管片拼装在开挖面上作为衬砌，在此基础上进行地铁隧道施工。

盾构机类型很多，目前土压平衡式盾构机在地铁隧道施工中应用最广。

该设备将全断面切削刀盘安装在盾构最前端，被切削下来的土体进入到盾构机后部的密封舱中，从而平衡舱内压力和开挖面的水土压力，降低盾构推进过程中对地层的影响，对地表变形进行有效控制。

螺旋运输机设置在盾构机密封舱的下部，在出土时能够连续将土渣排出。

1.2盾构法施工的基本条件采用盾构法进行地铁隧道施工时，应具备以下条件：在线位上可以修建工作井，便于进料、出渣和设备进出；隧道埋深要足够，覆土深度应当在隧道直径的一倍以上；地质条件较为均质，单洞施工时间距不能太小，针对洞和洞、洞和建筑物之间的岩土加固厚度，水平方向不能小于1m，竖直方向不能小于1.5m。

对于小规模地铁隧道工程，由于盾构法施工成本较高，因此不适合采用，盾构法适用于长度超过750m的地铁隧道工程。

在地铁工程施工区域内，如果建筑物与地下管线分布密集，或者该区域对沉降要求较高，不适合采用明挖法进行施工；如果地铁隧道较差，并且地层中含有地下水，围岩稳定性不足时，不适合采用矿山法。

新建隧洞垂直下穿既有地铁结构引起的沉降分析黄昌富;田书广;王艳辉;李建旺【摘要】A new sewage tunnel project under line 2 of Beijing metro was studied in this paper. A three-dimensional numerical model was built to analyze the effect of train loads and excavation sequence on settlement of existing subway structure and the relationship between embedment depth and maximum settlement. T he maximum settlement due to the tunnel excavation is 1. 62 mm with consideration of train loads,greater than 0. 54 mm settlement without consideration of train loads. W hen the middle tunnel hole was excavated as the first hole,the settlement was less than that when the side hole was excavated. T he maximum settlement is logarithmic to the embedment depth. By comparison of in-situ monitoring data and calculation results,the characteristics of settlement and displacement are close,validating the prediction of numerical simulation.%以新建污水隧洞下穿北京地铁2号线工程为背景，建立三维数值模型研究列车荷载、不同开挖顺序对既有结构沉降的影响以及不同埋深与最大沉降的关系。

《地铁土压平衡盾构施工侧穿对邻近双建筑物影响规律的研究》篇一摘要：本文以地铁土压平衡盾构施工侧穿对邻近双建筑物的影响为研究对象，通过理论分析、数值模拟及现场实测等方法，深入探讨了盾构施工对双建筑物的影响规律。

研究结果表明，盾构施工对邻近双建筑物的影响主要体现在地表沉降、建筑结构变形及内部应力变化等方面。

本文的研究成果可为类似工程提供理论依据和参考。

一、引言随着城市轨道交通的快速发展，地铁盾构施工已成为城市地下工程建设的重要手段。

土压平衡盾构法因其施工效率高、对周围环境影响小等优点，被广泛应用于地铁隧道施工中。

然而，盾构施工侧穿邻近双建筑物时，由于地质条件、建筑物结构等因素的影响，往往会对双建筑物产生一定的影响。

因此，研究盾构施工侧穿对邻近双建筑物的影响规律，对于保障工程安全、减少施工扰动具有重要意义。

二、研究方法与内容1. 理论分析通过分析土压平衡盾构施工过程中的土体扰动、地层损失及地面沉降等理论，结合双建筑物的结构特点，预测盾构施工对双建筑物的影响。

2. 数值模拟利用有限元软件，建立盾构施工侧穿双建筑物的三维模型，模拟施工过程中的土体位移、建筑结构变形等情况，进一步揭示盾构施工对双建筑物的影响规律。

3. 现场实测在盾构施工侧穿双建筑物的现场进行实时监测，记录地表沉降、建筑结构变形等数据，与数值模拟结果进行对比分析，验证理论分析和数值模拟的准确性。

三、研究结果与分析1. 地表沉降规律盾构施工侧穿双建筑物时，地表沉降呈现一定的规律性。

在盾构机推进过程中，土体扰动导致地表出现沉降，且沉降量随距离的增加而逐渐减小。

双建筑物的存在会加剧地表的沉降程度，但建筑物的相互距离及结构刚度等因素会影响沉降的分布和大小。

2. 建筑结构变形规律盾构施工引起的土体位移导致邻近双建筑物产生一定的结构变形。

变形主要表现为建筑物的水平位移和垂直沉降。

建筑物的结构类型、基础形式及相互距离等因素均会影响其变形程度。

3. 内部应力变化规律盾构施工过程中，双建筑物内部产生应力重分布。

隧道盾构施工对地表及建筑物沉降影响分析摘要：本文以隧道盾构施工为论述对象，以其对地表及建筑物沉降影响为论述手段，通过笔者理论知识的学习与实践经验的应用，就此展开专业分析关键词：隧道工程；盾构施工；地表沉降；建筑物1.盾构施工对地表及建筑物沉降变形的影响1.1地表沉降规律不论是在何种地层中掘进，盾构施工对地表及建筑物的沉降变形影响大致可经过下述5个阶段：⑴超前沉降。

地层中孔隙水压力因地下水位降低而减小，而围岩有效应力不断增加，在此情况下使地表发生沉降；⑵到达沉降。

盾构到达后会赋予围岩一定的径向压力，当该压力小于地层附加应力时，地表便会发生沉降，反之则隆起；⑶通过沉降。

在盾构扰动作用下，围岩土体因与盾构机间的剪切错动而使地表沉降；⑷盾后沉降。

盾尾过后如若对管片与围岩缝隙间未及时注浆，围岩土体因失去支撑而发生压缩沉降；⑸后续沉降。

盾构完成后，在地层扰动与孔隙水下降等因素的影响下，地表因隧道结构变形而发生沉降。

图1 盾构施工地表沉降规律示意图1.2地表沉降原因隧道盾构掘进所造成的土体扰动与地层破坏为引起地表沉降的主要因素，此外还包括盾构后退、推进方向改变、土体固结与次固结沉降、掘进面土体移动以及盾构空隙等。

当盾构外围附有一层黏土时，将会使盾构过后管片与围岩间空隙增大，如果此时压浆不及时或压浆量不足，便会引发较大程度的地层损失；受管片刚度的影响，在地层压力的作用下，地表会因管片变形而发生沉降。

2.盾构施工影响地表及建筑物沉降变形的因素2.1施工工艺隧道盾构工艺不同，对地层的扰动机理与沉降影响不同，进而作用于邻近建筑物的破坏程度不同；实际上，即使为同一种盾构工艺，在其他因素影响下对地表及建筑物的沉降变形也不相同。

以作业面是否封闭为依据，隧道盾构施工可分为密闭式与敞开式两大类，其中密闭式又分为土压式（常用泥土加压式）与泥水式两种。

对于盾构工艺的选择（即为盾构机的选择），具体应以地质情况为依据合理确定，但原则上必须保证作业面稳定、安全。

盾构隧道施工引起地层沉降的数值模拟研究的开题报告一、研究背景和意义目前，隧道工程已经成为城市建设的重要组成部分，但是盾构隧道施工过程中会对周围地层产生一定的影响，长期积累会导致地面塌陷等问题。

因此，对盾构隧道施工引起的地层沉降进行数值模拟研究，对隧道施工的安全稳定以及地面环境的保护具有重要的意义。

二、研究内容和方法1.研究内容本研究旨在开展盾构隧道施工引起地层沉降的数值模拟研究，主要研究内容包括以下几个方面：（1）盾构施工原理和施工参数分析。

（2）地质实际情况的采集和分析。

（3）数值模拟建模和计算分析。

（4）沉降预测和风险评估。

2.研究方法本研究采用以下方法进行盾构隧道施工引起地层沉降的数值模拟研究：（1）通过文献调研和现场考察，对盾构隧道施工原理、地质特征、施工参数等进行分析。

（2）采集并处理地质相关的实测数据，构建数值模型。

（3）利用有限元数值模拟软件开展盾构隧道施工引起的地层沉降计算分析。

（4）根据数值模拟分析结果预测盾构隧道施工引起的地层沉降情况，评估风险等级。

三、预期研究成果和意义1.预期研究成果本研究预期达成以下成果：（1）建立盾构隧道施工引起地层沉降数值模型。

（2）开展盾构隧道施工引起地层沉降的数值模拟研究，得出沉降预测结果。

（3）评估盾构隧道施工引起的地层沉降风险等级。

2.预期研究意义本研究的预期成果在以下几个方面具有重要的意义：（1）为盾构隧道施工的安全稳定提供科学依据。

（2）预测和评估盾构隧道施工引起的地层沉降风险，为环境保护提供参考。

（3）为盾构隧道施工的优化设计提供依据。

四、研究进度和计划本研究计划分为以下几个阶段：第一阶段：文献调研和现场考察，对盾构隧道施工引起地层沉降的研究现状、地质实际情况等进行了解和分析。

第二阶段：采集并处理地质相关的实测数据，构建数值模型。

第三阶段：利用有限元数值模拟软件开展盾构隧道施工引起的地层沉降计算分析。

第四阶段：根据数值模拟分析结果预测盾构隧道施工引起的地层沉降情况，评估风险等级。

某盾构隧道下穿引起建筑基础沉降数值分析
李文乾;黄高亮;朱潇昂;刘明洪;陈缘;胡安峰
【期刊名称】《科技通报》
【年(卷),期】2024(40)2
【摘要】本文以某城市地铁盾构隧道工程为背景,采用三维数值模拟方法结合现场实测数据对盾构施工后上部建筑基础沉降规律进行研究分析。

根据盾构隧道轴线与建筑基础相对位置对不同隧道下穿方式引起的上部基础平均沉降量与差异沉降量进行统计与计算分析,实测和计算结果均表明:盾构隧道在侧下穿上部建筑时,其基础平均沉降与正下穿工况下较为接近,但是其基础差异沉降和倾斜程度较大。

本案例中侧下穿时基础每延米沉降差约为正下穿时的3倍左右,实测沉降数据分布与计算结果较为一致,研究方法和结论可作为相似隧道工程中沉降控制的参考依据。

【总页数】5页(P81-85)
【作者】李文乾;黄高亮;朱潇昂;刘明洪;陈缘;胡安峰
【作者单位】中铁十局集团城市轨道交通工程有限公司;杭州市建设工程质量安全监督总站;浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心
【正文语种】中文
【中图分类】U231
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软弱地层盾构隧道侧穿房屋基础沉降特性分析1 概述近年来,盾构法凭借自身独特优点成为城市地铁隧道修建的主流工法[1]。

在城市地铁修建过程中,盾构隧道不可避免要下穿房屋建筑等上部结构,而盾构隧道施工产生的地层变形可能会造成房屋的差异沉降[2],导致房屋出现不同程度的外观、功能以及结构损伤,尤其是含水率高、压缩性强、抗剪强度低的软弱地层,地层承载能力及自稳能力差,盾构穿越房屋群施工扰动对地表既有建筑物的影响更大,施工安全控制更为困难。

目前国内外学者在盾构施工对地表既有建筑物影响方面已开展了大量研究。

Skempton等[3]通过对98个工程案例的分析总结,得出盾构施工地表所允许的总沉降值和差异沉降值；盾构施工无地表建筑物时,地面沉降分析经验公式最为经典的是Peck公式,Franzius[4]、韩煊等[5]在此基础上,考虑既有建筑结构对地面沉降的约束作用,对Peck公式进行相应修正；J. B. Burland[6]通过对盾构施工周围沿线既有建筑物的环境风险进行分析,给出了计算地表沉降的方法,并对盾构施工造成既有建筑物的损伤情况进行了分类； Storer J. Boone[7]将基础视为柔性基础,考虑结构性质以及地层的应变,从既有建筑物的剪切变形和主张拉应变对其损伤程度进行了评价；夏军武[8]、丁智[9]采用弹塑性理论建立了能够体现土体与建筑物间协同作用的力学理论模型,分析了盾构施工对邻近既有建筑物变形及内力分布的影响规律；陈自海等[10]结合实例监测,采用数值模拟方法研究了软弱地层条件下注浆压力、浆液弹性模量、土舱压力等施工参数对地表沉降的影响规律；张亚洲等[11]依托南京纬三路过江通道,利用FLAC3D有限元软件分析了盾构施工对大堤稳定性影响,并探讨了不同注浆效果、堤岸坡度以及隧道埋深对其稳定性的影响；闫国栋等[12]针对不同围岩及不同埋深下盾构隧道穿越既有房屋情况,采用FLAC3D软件分析了地表沉降及房屋变形规律；李方明等[13]利用有限元软件PLAXIS,对地铁车站地下连续墙施工对邻近房屋的影响开展研究,研究表明软弱地层变形具有一定的滞后性；董继涛等[14]利用数值计算分析了软弱围岩条件下盾构近距离穿越密集房屋群施工对房屋安全的影响,并提出了相应的施工控制措施；刘国栋等[15]依托广州轨道交通14号线,提出水平定向钻孔与地面注浆相结合的地层加固技术；鞠鑫[16]依托厦门地铁某区间段,采用双孔平行隧道地表沉降计算公式、数值模拟及现场监测3 种方法,揭示双线地铁隧道盾构施工引起的地表沉降分布规律和地表动态变形特性。

《地铁土压平衡盾构施工侧穿对邻近双建筑物影响规律的研究》篇一一、引言随着城市地铁建设的不断推进，土压平衡盾构法作为一种重要的隧道施工方法，在工程实践中得到了广泛应用。

然而，在地铁施工过程中，侧穿邻近双建筑物的情况时常发生，这给工程安全带来了严峻的挑战。

因此，研究土压平衡盾构施工侧穿对邻近双建筑物的影响规律，对于保障城市地铁施工安全具有重要意义。

本文旨在通过理论分析、数值模拟和现场监测等方法，深入探讨这一问题的内在规律。

二、土压平衡盾构施工原理及特点土压平衡盾构法是一种利用切削土体产生的土压作为工作面平衡压力的隧道施工方法。

该方法通过控制盾构机推进速度与出土量，使盾构面前方土压达到动态平衡。

土压平衡盾构施工具有连续作业、掘进速度快、对周边环境影响小等优点，但在侧穿邻近双建筑物时，需充分考虑其施工对建筑物的影响。

三、研究方法及内容（一）理论分析通过查阅相关文献，分析土压平衡盾构施工对邻近建筑物的影响机制，包括地层变形、建筑结构受力等方面。

同时，结合工程实际情况，分析侧穿过程中可能出现的风险因素。

（二）数值模拟采用有限元软件进行数值模拟，建立土压平衡盾构施工的模型，分析盾构机侧穿过程中地层变形的规律及对邻近双建筑物的影响。

通过模拟不同施工参数下的情况，得出各参数对建筑物影响的敏感性分析。

（三）现场监测在实际工程中进行现场监测，实时监测盾构机侧穿过程中地层变形、建筑物结构变化等数据。

将监测数据与数值模拟结果进行对比分析，验证理论分析和数值模拟的正确性。

四、侧穿对邻近双建筑物的影响规律（一）地层变形规律盾构机侧穿过程中，地层变形呈现一定的规律性。

其中，地表沉降和建筑物基础沉降是影响建筑物安全的主要因素。

通过理论分析、数值模拟和现场监测发现，地层变形与盾构机推进速度、出土量等因素密切相关。

（二）对双建筑物的影响侧穿过程中，邻近双建筑物受到的影响主要表现为结构变形、裂缝等。

这些影响与地层变形的程度、建筑物的结构特点、基础类型等因素有关。

《地铁土压平衡盾构施工侧穿对邻近双建筑物影响规律的研究》篇一摘要：本文针对地铁土压平衡盾构施工侧穿对邻近双建筑物的影响规律进行了深入研究。

通过理论分析、数值模拟及现场实测相结合的方法，探讨了盾构施工过程中的土体扰动、建筑物响应及影响因素。

本文旨在为类似工程提供理论依据和实用指导，以保障盾构施工安全及邻近建筑物的稳定。

一、引言随着城市地铁建设的快速发展，土压平衡盾构法因其适应性强、施工效率高等优点而被广泛采用。

然而，盾构机在侧穿过程中，对邻近建筑物的影响问题逐渐凸显。

特别是对于邻近双建筑物的情况，其相互影响及对土体扰动的响应机制更为复杂。

因此，研究地铁土压平衡盾构施工侧穿对邻近双建筑物的影响规律，对于保障施工安全及建筑物的稳定具有重要意义。

二、研究方法1. 理论分析：基于弹性力学、塑性力学及土力学理论，分析盾构施工过程中的土体应力变化及建筑物响应机制。

2. 数值模拟：采用有限元软件，建立盾构施工三维模型，模拟侧穿过程，分析土体位移、应力及建筑物的变形。

3. 现场实测：选择典型工程进行现场监测，实时记录盾构施工过程中的土体位移、建筑物变形等数据。

三、土体扰动及建筑物响应1. 土体扰动：盾构机侧穿过程中，引起土体应力重新分布，导致土体发生位移、变形。

尤其是对于邻近双建筑物的情况，土体扰动更为明显。

2. 建筑物响应：建筑物在土体扰动作用下，产生变形、裂缝等响应。

双建筑物的相互影响使得其变形规律更为复杂。

四、影响因素及规律分析1. 影响因素：盾构施工参数（如推进速度、土压平衡参数等）、双建筑物距离、基础类型、土层性质等均是影响土体扰动及建筑物响应的重要因素。

2. 影响规律：随着盾构机侧穿过程的进行，土体位移逐渐增大，建筑物的变形也随之增大。

双建筑物的相互影响使得其变形规律不同于单建筑物。

通过数值模拟及现场实测数据，可得出盾构施工侧穿过程中土体位移及建筑物变形的变化规律。

五、结论与建议1. 结论：通过理论分析、数值模拟及现场实测，得出地铁土压平衡盾构施工侧穿对邻近双建筑物的影响规律。

盾构隧道结构长期沉降研究综述
张震
【期刊名称】《城市轨道交通研究》
【年(卷),期】2013(016)003
【摘要】从已经出版的文献中可以发现,目前对盾构隧道沉降的研究主要集中在施工期隧道结构和地层的短期沉降及地层的长期沉降,但对隧道结构长期沉降研究的成果却不多.为着眼于隧道结构长期沉降的研究,首先分析了隧道结构长期沉降的主要因素,并对8个主要因素分别进行了讨论,对各因素的影响程度进行了定性的比较;然后对目前隧道结构长期沉降的研究方法及预测方法进行了总结,并对目前研究的不足之处进行了讨论.
【总页数】6页(P135-140)
【作者】张震
【作者单位】中铁第四勘察设计院集团有限公司,430063,武汉
【正文语种】中文
【中图分类】U456.3
【相关文献】
1.盾构施工扰动对隧道结构弹性沉降的影响 [J], 王兴国
2.盾构施工扰动对隧道结构弹性沉降的影响 [J], 刘铭;王志良
3.广州南沙深厚软基段盾构隧道长期沉降计算 [J], 刘健美
4.含气地层不均匀沉降对盾构隧道结构影响的固-液-气耦合分析 [J], 王晖皓;叶斌;
涂新斌;钱玉华;程子睿
5.双线盾构隧道近接下穿既有隧道结构沉降变形与施工节点控制分析 [J], 高利宏因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

不同直径大盾构穿越上软下硬地层引起的地表变形沉降分析摘要：为研究大直径盾构穿越上软下硬地层引起的地表变形沉降规律，建立不同大直径（12m、14m、16m、18m）盾构下穿广深典型上软下硬地层数值模型，结合Peck经验公式进行分析。

研究结果表明：（1）盾构刚抵达开挖面位置时，盾构正上方地表发生一定隆起，隆起范围受盾构直径的影响比较小，地表隆起范围均在13m左右；（2）开挖对上部软土产生了较大的扰动，对下部硬岩的扰动影响很小，地表最大沉降值随着盾构直径增大呈线性增长，直径为18m盾构开挖引起的地表沉降最大，达到-52.8mm；（3）Peck经验计算值与模拟值比较接近，验证了数值计算模型具有一定的准确性，研究结论可靠。

关键词：大直径盾构；上软下硬地层；Peck公式；地表沉降；地表隆起0 引言盾构法是目前城市地下隧道修建中使用最广泛的方法，它通过盾构机掘进的方式进行开挖，并且这种开挖方式有不影响路面交通、噪声扰动小以及施工安全等优点[1-3]。

随着城市交通需求的不断扩大，盾构机的尺寸也越来越大，到目前为止，全世界最大的盾构机直径达到将近18m。

由于城市一般都处于上软下硬地层，尤其是广深沿海城市，因此大直径盾构在上软下硬地层施工引起的地表沉降是目前城市隧道建设面临的主要技术难题[4，5]。

目前关于大直径盾构穿越上软下硬地层引起地表沉降的研究主要采用理论解析、数值模拟、模型试验等手段。

张斌[6]通过建立三维数值模型，运用Peck公式反算得到清华园隧道大盾构掘进引起的地层损失率,对比分析了不同掌子面释放系数、盾构机反力释放系数及脱空层模量缩放系数情况下的盾构隧道地表沉降规律。

郭卫社[7]依托深圳春风隧道特大直径盾构工程，提出完整极硬岩段的盾构破岩效率解决方案、大直径泥水盾构堵舱滞排解决方案、管片上浮开裂防治综合措施并取得良好的效果。

吴昌胜[8]通过收集国内盾构隧道地面最大沉降实测数据，利用Peck公式反推得到地层损失率的取值,研究大直径(D>10m)与中小直径盾构隧道地层损失率的分布规律及主要影响因素。

不同因素导致的差异沉降对盾构隧道受力特性影响研究石钰锋;胡梦豪;周宇航;黄大维;黄展军;陈焕然【期刊名称】《铁道科学与工程学报》【年(卷),期】2024(21)4【摘要】盾构隧道在下卧地层软硬突变、局部堆载等因素影响下易产生不均匀沉降,可能诱发管片环间错台、螺栓断裂和接缝渗水等病害,危及隧道安全。

然而,现有试验研究在隧道模型上多将纵向接头简化处理,难以反映盾构隧道纵向受力变形特性,对于隧道下卧软硬突变地层等工况的模拟也较为缺乏。

为此,提出一种可同时模拟抗拉、抗弯刚度的“弹簧+螺栓型”接头,并以此接头制作可满足纵向力学性能相似的隧道模型,对盾构隧道进行下卧软硬突变、局部堆载等工况下的模型试验,进一步探明不同因素导致的差异沉降对盾构隧道的影响机理,并采用数值模拟验证了试验的可行性。

研究结果表明:1)较单一地层而言,隧道下卧软硬突变时纵向沉降曲线呈现明显的非线性,其隧道沉降及差异沉降最值显著增大,软土侧隧道沉降较硬土侧更为显著,最大沉降、沉降差均出现在突变区软土侧衬砌处;2)下卧地层突变导致隧道横向收敛变形在纵向上分布不均,使软土侧衬砌收敛变形减小,硬土侧衬砌收敛变形显著增大;3)局部堆载对管片弯矩分布影响较小,对弯矩最值影响较大;4)下卧软土区隧道结构内力分布明显变异,隧道衬砌正弯矩区域显著增大,负弯矩区域略有减小,且弯矩最值提升显著。

因此针对软硬突变地层,必要时在硬土侧隧道可采用粘钢法等方法提升衬砌横向刚度,以控制其收敛变形;软土侧隧道建议对管片进行螺栓复紧,并加强接缝防水,以减小下卧地层弱化对隧道结构产生的不利影响。

【总页数】12页(P1521-1532)【作者】石钰锋;胡梦豪;周宇航;黄大维;黄展军;陈焕然【作者单位】华东交通大学土木建筑学院;华东交通大学江西建筑设计院有限公司;南昌轨道交通集团有限公司【正文语种】中文【中图分类】U45【相关文献】1.不同渗漏盾构隧道渗透特性及地表沉降研究2.盾构隧道施工对既有桩基沉降及管片受力的影响分析3.列车振动对差异地层盾构隧道纵向不均匀沉降影响试验研究4.管片破拆对盾构隧道衬砌受力特性的影响研究5.盾构隧道渗漏对地表沉降和管片受力影响研究因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。