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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。
盾构跟踪注浆控制沉降施工工法盾构跟踪注浆控制沉降施工工法是一种基于盾构掘进技术和注浆技术相结合的施工方法。
它在进行地下隧道开挖的同时，通过对土体和围岩进行注浆加固，以控制地表沉降，保证施工的安全和稳定。
下面将详细介绍该工法的各个方面。
一、前言随着城市建设的不断发展，地下隧道的建设越来越多，而盾构机作为一种高效、安全、环保的开挖工具，正得到广泛应用。
然而，地下隧道的施工往往会对地表产生一定的沉降，给周围建筑物和地下管线带来安全隐患，因此需采取有效的措施来控制沉降。
盾构跟踪注浆控制沉降施工工法就是为了解决这个问题而设计的。
二、工法特点盾构跟踪注浆控制沉降施工工法具有以下几个特点：1. 结合盾构和注浆技术，充分发挥两者的优势，有效控制地表沉降。
2. 可根据实际情况调整注浆位置和浓度，灵活应对不同地质条件。
3. 施工过程中通过实时监测系统对盾构机、注浆设备等进行追踪和调整，保证施工的精确性和稳定性。
4. 施工速度较快，施工效率高，减少对周边交通和城市生活的影响。
三、适应范围盾构跟踪注浆控制沉降施工工法适用于各种地质条件下的隧道建设，尤其适用于需要保护地表建筑物和地下管线的城市区域。
该工法可根据实际情况进行调整和优化，能够在不同的地质条件下实施。
四、工艺原理盾构跟踪注浆控制沉降施工工法的工艺原理主要包括以下几个方面：1. 盾构机掘进：在盾构机掘进的同时，对地下土体进行强力排土，同时进行盾构全断面注浆。
2. 主注浆及辅助注浆：根据掘进位置和施工进度，对盾构工作面进行主要注浆和辅助注浆，以提高土体的稳定性和承载力。
3. 沉降控制：通过对地表沉降的实时监测和跟踪，控制注浆的时间、位置和浓度，达到减小沉降量的效果。
五、施工工艺盾构跟踪注浆控制沉降施工工法的具体施工工艺如下：1. 预施工准备：包括对施工现场进行勘测、设计施工方案，确定注浆孔位置和管道走向等。
2. 土体处理：在盾构机掘进的同时，通过强力排土的方式将土层排除，并及时进行盾构全断面注浆。
盾构施工地面沉降控制要点发表时间：2017-10-17T15:02:17.323Z 来源：《防护工程》2017年第16期作者：郑晓锋[导读] 开挖面稳定在盾构施工中是至关重要的。
在泥水盾构中，形成弱透水的泥膜、控制泥水压力是两大关键问题。
中铁工程装备集团技术服务有限公司河南郑州 450000摘要：本文围绕盾构法隧道引起地面沉降这一问题进行了探讨。
先对盾构施工的原理和关键因素进行了阐述，对盾构隧道的地面沉降这一问题给出一个定性的解释；围绕引起沉降的机理，对盾构隧道地面沉降的主要影响因素进行了总结，最后简单介绍盾构隧道沉降控制措施和控制原则，为盾构隧道施工提供有益的参考。
关键词：盾构隧道；沉降控制1盾构隧道引起地面沉降的机理分析1.1盾构施工的原理1.1.1开挖面的稳定开挖面稳定在盾构施工中是至关重要的。
在泥水盾构中，形成弱透水的泥膜、控制泥水压力是两大关键问题；在土压平衡盾构中，使切削下的土体具有塑流性并在土仓内充满，用螺旋输送机来排土，通过控制千斤顶的推力和螺旋输送机的排土量来稳定开挖面。
1.1.2盾构推进与衬砌拼装盾构推力是盾构施工中的重要参数，需要严格控制，如果推力过小，可能会引起开挖面的失稳，推理过大，肯定会造成土体隆起。
盾构的千斤顶在推进一环后就会收缩回来，完成拼装衬砌。
1.1.3壁后注浆盾壳外径大于管片外径，盾构施工在几何上存在建筑空隙，如果不做处理会加剧土体的扰动。
所以在盾构机上设置注浆系统，盾壳脱离管片后，在管片壁后注浆填充建筑空隙。
1.2地面沉降的影响因素盾构施工过程造成地面沉降的影响因素可归纳为：隧道埋深；开挖断面形状和尺寸、土层条件、地表下富含的地下水、开挖面土体的侧压力系数、受扰动的土体发生固结、开挖面土体发生移动、盾构机的暂停推进或后退、盾尾后边的土体压入盾尾空隙、盾壳的移动对土层产生摩擦和剪切。
1.3盾构施工引起的地层变形特征虽然盾构法与浅埋暗挖施工存在较大的差异，但是针对引发的地层变形来看，国外通过大量的理论分析和实际的资料分析表示，其区别也不是很大。
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。
盾构施工地面沉降的控制技术现在对环境控制的要求越来越高，对盾构穿过城市中心重要建筑时的影响要求极为严格(如上海,广州的多座地铁隧道的建设.一般要求施工时地面沉降控制在+10mm~－30mm 之内) 。
盾构施工不可避免地干扰原土层的平衡状态，虽从理论上可实现无沉降施工，但限于目前工艺和施工手段、操作质量，几乎无法做到地面无沉降或隆起。
目前，国内外许多学者从事这一方面的研究，内容包括盾构施工引起的地表沉降、地层沉降以及盾构施工对邻近建筑物(桩基及已建隧道等)的影响等。
研究的方法主要有经验公式法、离心模型试验和有限元法等。
第一节盾构施工引起的沉降理论和基本规律1、盾构施工引起的沉降理论盾构施工必然扰动地层土体,引发地层损失、隧道周围受扰动或受剪切破坏的重塑土的再固结,这是构成地面沉降的根本原因.在软土地层中用盾构法施工隧道,因地层损失和土体扰动,必然引起地表变形.表现在盾构机掘进的前方和顶部会产生微量的隆起,盾构机部分通过地表开始下沉, 盾尾脱离后地表下沉加快,并形成一定宽度的沉降槽地带,下沉的速率随时间而逐渐衰减,且与盾构经过的地质,施工工况和地表荷载等有密切的关系,并表现出相当大的差异性。
土体的扰动或扰动土多是针对原状土而言，大体是指由于外界机械作用造成的土的应力释放，体积、含水量或孔隙水压力的变化，特别是土体结构或组构的破坏和变化(如填土路基等)[2]。
图5-1-1 盾构施工对土体的扰动盾构前进过程中需要克服盾构外壳与周围土体的摩擦力F1、切口切入土层阻力F2、盾构机和配套车架设备产生的摩擦力F3、管片与盾尾间的摩擦力F4、开挖面的主动土压力F5，当千斤顶推力T≥F1＋F2＋F3＋F4＋F5 时，盾构前方土体经历加载阶段，产生如图5-1-1 所示的挤压扰动区①，开挖面受挤压作用引起土体压缩并使土体前移和隆起，盾构机工作正常时为此状况；当T＜F1＋F2＋F3＋F4＋F5 时，盾构机处于静止状态，该状态对应于千斤顶漏油失控，土体严重超控，盾构机前方土体则要经历卸载阶段，产生土体向内临空面移动，地表出现下沉．为减少开挖面土体的扰动，应尽量保持密封舱内压力Pi 稍大于主动侧压力Ph 和水压力Pw 之和,开挖面正前方区域内土体由于刀盘的挤压搅削作用，将受到强烈的扰动而发生破坏，含水量降低，其力学参数将发生很大的变化。
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。
大直径泥水盾构下穿地铁挡墙路基沉降控制大直径泥水盾构是一种应用广泛的地下隧道施工方法，它在地铁隧道的建设过程中起着重要的作用。
在大直径泥水盾构下穿地铁时，挡墙路基的沉降控制是一个非常重要的问题，只有做好了沉降控制工作，才能保证地铁和周围建筑物的安全。
本文将从大直径泥水盾构施工的基本原理和挡墙路基沉降控制的方法等方面进行探讨。
一、大直径泥水盾构的基本原理大直径泥水盾构是一种特殊的地下隧道施工机械，它是由盾构机、液压支撑系统、输送设备和给水系统等组成。
盾构机是其核心设备，它可以根据隧道的形状和尺寸进行调整，并且可以在地下进行推进和开挖作业。
在大直径泥水盾构下穿地铁时，通常需要进行地质勘探和测量，以确定地下地层的情况，然后再根据实际情况进行盾构机的调整和施工。
二、挡墙路基沉降控制的方法1. 采用先进的监测技术在大直径泥水盾构下穿地铁时，挡墙路基的沉降控制需要利用先进的监测技术进行实时监测。
主要包括使用测斜仪、水准仪、位移传感器等设备进行监测，及时发现地下沉降的情况，以便及时采取相应的措施加以控制。
还可以利用计算机仿真模拟技术对沉降进行预测和分析，为实际施工提供参考依据。
2. 合理的施工工艺在大直径泥水盾构下穿地铁时，需要采用合理的施工工艺进行施工，以减小地下沉降的影响。
主要包括在挡墙路基施工前进行地下管线搬迁和地基处理，以保证路基的稳定和安全。
还需要控制盾构机的推进速度和推进力度，避免过快过大的推进导致地下地层的破坏和沉降。
3. 采取有效的支护措施在大直径泥水盾构下穿地铁时，可以采取有效的支护措施来减小挡墙路基的沉降。
主要包括在盾构机的周围设置临时支撑设备，对隧道进行支护和加固。
还可以利用注浆和加固材料对地下地层进行加固和固结，以减小地下沉降的影响。
4. 加强与地铁的协调和交流在大直径泥水盾构下穿地铁时，需要加强与地铁的协调和交流，及时了解地铁运营的情况和要求，做好施工计划和措施的调整。
还需要与地铁相关部门和专业人员进行积极的沟通和交流，共同解决施工中遇到的问题和困难，保证地下隧道的施工和地铁的运营安全。
地铁隧道盾构法施工中的地面沉降问题及处治措施摘要：近年来，我国的地铁隧道工程建设越来越多，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，提出适应的处治措施。
关键词：地铁隧道；盾构法；地面沉降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。
1盾构法引起的地面沉降原理在地铁隧道盾构施工过程中，会在一定程度上影响施工现场周围土层的稳定性，进而导致地面沉降发生，尤其在一些软土地铁隧道施工中地面沉降时有发生（图1）。
图1地面横向沉降槽示意1.1地面沉降的发展过程其中，在地铁隧道施工过程中，盾构施工技术在施工中的运用会引发地面沉降，其施工沉降可以划分为以下5个主要阶段（表1）。
表1盾构施工地表沉降形成原因1.2隧道开挖使得地层损失在地铁隧道盾构施工中，我们要兼顾多个方面的影响因素，盾构施工包含了多个操作环节，在对地层进行开挖的过程中，受外部作用力的影响，隧道外层的物质会随着内部向心力涌入到隧道中，彼此相互挤压移动，对地层的稳定性影响较大。
隧道开挖后，地表土体结构会发生改变，特别是在使用盾构法施工中，对应力的把控是比较严格的，如果应力波动幅度过大，那么随着地层的移动和土体的缺失，地层就会呈现一个不稳定波动，出现较多的土体隆起。
土体被挤入盾尾的空隙中，隧道向外扩充，如果压降量没有达到预期的标准，就会使得压浆压力出现范围性波动，导致盾尾坑道土体失衡，尤其是在水体含量不稳的地层，更容易出现地面大幅度波动沉降问题。
