盾构隧道开挖对既有建筑物沉降分析

盾构隧道开挖过程中地表沉降及对周围建筑物的影响盾构法是一种常见的地下隧道开挖方法，其具有快速、安全、环保等优点，因此在现代城市建设中得到广泛应用。

然而，隧道开挖过程中地表沉降是一个不可避免的问题，特别是对周围建筑物可能会产生一定的影响。

本文就盾构隧道开挖过程中地表沉降及其对周围建筑物的影响进行探讨。

首先，盾构隧道开挖过程中地表沉降是由于地下土体的移动引起的。

盾构机在进行开挖作业时，通过推进装置将土层推向后方，形成一定规模的开挖土洞。

这种土洞会导致地下土体的松动和沉降，进而引起地表的沉降。

随着隧道的推进，这种沉降作用会沿着盾构机的行进方向逐渐向外扩散。

其次，盾构隧道开挖过程中地表沉降对周围建筑物会产生一定的影响。

这种影响主要体现在以下几个方面：1. 建筑物的沉降：地表沉降会使周围建筑物沿着地表下降，对建筑物的结构和稳定性产生一定的影响。

较大的沉降量可能导致建筑物出现裂缝或倾斜等问题，甚至引发建筑物的损坏。

2. 地下管线受损：盾构隧道开挖过程中，地下管线遭受到地表沉降的影响，可能会发生移位、断裂等问题，导致供水、供气、排水等基础设施的中断和故障。

3. 地铁、地下车库等地下工程的运营安全：如果盾构隧道开挖过程中的地表沉降对周围地下工程的稳定性产生较大影响，可能会对地铁、地下车库等地下工程的运营安全带来潜在威胁。

为了降低盾构隧道开挖过程中地表沉降及其对周围建筑物的影响，可以采取以下措施：1. 加强监测预警：通过对盾构施工过程中的地表沉降进行实时监测，及时发现沉降异常，并采取相应的补救措施，以降低对周围建筑物的不良影响。

2. 合理施工工艺：在盾构隧道开挖过程中，采取合理的施工工艺，控制土体的松动和沉降，减小地表沉降量。

3. 采用土压平衡盾构机：土压平衡盾构机是一种专用于软土地质的盾构设备，其可通过施加适当的土压力来平衡地下土体的移动。

采用这种盾构机进行施工可以有效控制地表沉降。

4. 合理设计隧道轴线和深埋深度：在隧道的设计阶段，需要充分考虑到周边建筑物的情况，合理选择隧道的轴线和深埋深度，尽量减小地表沉降对周围建筑物的影响。

例谈盾构下穿建筑物沉降分析与控制一、工程概况1.1 工程特点场地地形基本平坦，地面标高约在4.04～4.81m之间。

区间隧道位于⑥1粘土层及⑥1A粉质粘土层中，右线隧道顶距离地表垂直距离约为14.21m；左线隧道顶距离基底垂直距离约为12.76m；左、右线隧道中心线间距为11.450m，双线均采用加泥式土压平衡铰接盾构法施工。

公路局宾馆建于1998年，主楼为12层框架混凝土结构，采用桩基础（桩径600mm，桩长7.60m，基础埋深为7.55m）和箱型基础（基础埋深为5.623m）；裙楼为3层混凝土框架结构，采用柱下独立基础，基底标高为3.048m，位于①1层杂填土，属于高压缩性土。

市公路局宾馆裙房现状情况较好，外观无明显裂缝，实景图如下：区间隧道左线下穿公路局宾馆裙房，隧道顶与裙房基础底竖直距离为12.760m，水平距离最小处仅为1.70m；区间与主楼桩基水平距离为14.757m，与箱型基础水平距离为16.0m。

区间隧道与此建筑物相互关系图如下：1.2 工程地质及水文地质本场地地形平坦，地面标高一般在4.3～4.6m之间。

结合场地原位测试与室内土工试验成果，地基土特征自上而下分述如下：①T层淤泥，①1层杂填土，③1层粘土，③2层粉质粘土，③3层粉质粘土夹粉土，④1层粉土，⑤1层粉质粘土，⑥1A层粉质粘土，⑥1层粘土，⑥2层粉质粘土，⑥3层粉土，⑥4层粉砂，⑦1层粉质粘土，⑦3层粉质粘土。

本场地地处江南水网区，属长江流域太河水系，区内地表水系极其发育；地下水根据埋藏条件可分为潜水（道路两侧填土层，主要接受大气降水的入渗补给）、微承压水（③3粉土夹粉质粘土层，富水性、透水性一般，受控于大气降水和地表水及上部潜水）、承压水（第1承压水含水层，⑥4粉砂层，富水性、透水性较好）。

二、沉降分析本工程采用PECK经验公式对公路局宾馆在盾构下穿的过程进行沉降模拟分析。

2.1盾构下穿建筑物影响范围沉降影响分析项目主要为建筑物横、纵墙不均匀沉降（横墙指承重墙所处方向），应包括整体及局部不均匀沉降中最大值。

地铁盾构隧道下穿建筑物沉降规律分析摘要:通过对成都地铁盾构隧道穿越建筑物引起的地表沉降进行动态监测与分析，得出了盾构地铁隧道在穿越建筑物时沉降发生时间及影响范围，并初步制定了用于指导施工的监测数据库，以便为今后类似工程提供参考。

关键词:成都地铁2 号线; 盾构隧道; 穿越; 地面建筑物; 沉降监测1 ．引言随着国家、城市的经济发展，地铁成为交通繁忙、人口密集城市的重要交通工具。

在地铁盾构隧道施工期间，不可避免地要近距离地下穿地面建筑物，在穿越期间，由于地层受扰动、超挖引起的地层损失及应力改变等原因都可能造成地面建筑物出现沉降、位移，从而引起建筑物出现裂缝、倾斜甚至倒塌，给人民的财产、安全带来威胁。

为掌握盾构施工过程中地面建筑物的状态，在实施加固、保护等施工措施的同时，必须对地面建筑物进行监测，并将监测数据及时反馈到施工中，确保施工安全。

本文对成都地铁盾构隧道某栋建筑物的监测成果进行研究分析，以便为今后类似工程提供参考。

2 ．工程及地质概况本工程为成都地铁线2 号线羊西二环路站～白果林站，在里程YCK26 + 332 ～YCK26 + 832 段穿越密集居民建筑群。

盾构隧道埋深约14 米，地面建筑物为金琴路南段二巷2 号楼，主体上部为砖混7 层，下部为预制桩基础，基底约2．5m 中砂。

该隧道地处川西平原岷江I 级阶地，为侵蚀～堆积阶地地貌，地形平坦。

隧道穿越地层主要为砂卵石层，局部夹中砂。

第四系孔隙水是段内地下水的主要存在形式，主要赋存于各个时期沉积的卵石土及砂层中，土体透水性强、渗透系数大，水量丰富。

场地内地质构造条件简单，未发现有断裂通过，无不良地质作用，在VII度地震作用下，不具备产生滑坡、崩塌、陷落等地震地质灾害的条件，环境工程地质条件较简单。

综合判定，本工程场地稳定。

3 ．监测方案设计尽管盾构法施工隧道具有对周围环境影响小、掘进速度快、机械化程度高、施工安全等特点，但仍不可避免地引起地表以及地表建筑物沉降。

盾构施工下穿既有建筑物沉降变形分析与控制摘要：盾构施工法在实际应用中优点众多，现如今逐渐成为城市地下隧道修建的首选工法。

但盾构法施工不可避免地会对周围土层产生扰动，改变原地层的状态，引起一定的地层位移和地表沉陷，危及邻近建筑物的安全，对周围的环境造成一定损害。

因此，盾构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，首先需要了解盾构穿越建筑物的主要施工安全风险及施工引起地地面沉降的一般规律和机理，进而提出相应的控制措施，达到事先防控的目的。

一般情况下，在盾构隧道施工前采用地面地基加固的方法对邻近重要建筑物基础或管线进行地基预加固处理是盾构隧道施工过程中常用和可靠的措施。

但在建筑物群间距小、密集度大，没有地面加固所需空间的情况下，只能从设计和施工本身来解决地层损失，减少对地层的扰动，达到最终控制地面沉降，保护建筑物的目的。

为研究盾构下穿既有建筑物引起的地表和上部建筑物的沉降变形规律，本文依托某地铁隧道盾构下穿街道项目，采取全过程分阶段风险控制措施，并建立三维数值模型，分析沉降规律，将模拟结果与实测结果进行比较，验证数值模拟的可靠性，以便为类似隧道盾构下穿既有建筑物项目的施工提供参考。

关键词：盾构施工；下穿；既有建筑物；沉降变形；控制措施引言地铁盾构施工不可避免会穿越城市建筑物下部结构或其邻近区域，下穿施工扰动了原有土层，使施工近接区的地层、地表及建筑物产生一定的沉降变形，影响既有建筑物的使用寿命，危及人们的生命安全，对城市地铁隧道工程建设产生负面影响，因此，在盾构施工中，近接建筑物防护技术的系统化和完善愈来愈重要。

1盾构施工区既有建筑物的防护为控制盾构下穿施工对施工区域既有建筑物结构沉降的影响，应对该区的既有结构物进行防护。

1.1 调查、评估施工前，应调查近接施工区建筑物的产权单位、建设年代、结构形式、结构层数（包括地上和地下）、基础形式、基础埋深等。

目录1.地表沉降原因 (1)1.1.地层损失 (1)1.2.受扰动土的固结 (2)1.3.地下水流失 (3)2.地表沉降的发展过程 (4)2.1.初期沉降 (5)2.2.开挖面沉降 (6)2.3.尾部沉降 (6)2.4.尾部空隙沉降 (6)2.5.长期延续沉降 (6)3.引起地表沉降的因素 (6)3.1.主观原因 (6)3.2.客观原因 (7)4.穿越建（构）筑物掘进参数的控制 (8)5.结语 (9)盾构施工沉降分析针对地铁工程而言，进行沉降控制的重要性体现在两个方面：(1) 城市地铁工程一般位于城市的繁华地段，周围建筑物密集、各种地下管线纵横复杂交错，一旦沉降事故发生，将可能造成建筑物开裂、倾斜，地下管线断裂等事故。

影响市民正常生活，造成各种纠纷，进而影响工程施工的进度，增加工程的费用。

(2) 沉降事故在地铁工程的施工中属于多发事故。

同时其发生的直接表现为地下隧道拱顶的下沉或坍塌，而这种塌陷的发生又多由涌水、涌泥，环片支护失效等原因引起。

这些原因的存在和发生，可以导致施工现场的人员伤亡、设备损坏，进而影响工程进度、增加工程费用，造成严重的后果。

1.地表沉降原因在软土地层中开挖隧道，不论采取任何施工技术都将引起地层运动，产生地面沉降。

盾构施工中引起的地层损失和盾构隧道周围受扰动或受剪切破坏的重塑土的再固结，是地面沉降的基本原因。

1.1.地层损失地层损失是盾构施工中实际开挖土体体积与竣工隧道体积之差（地层损失率指地层损失体积占盾构理论排土体积的百分比）。

周围土体在弥补地层损失中发生地层移动，引起地面沉降。

引起地层损失的施工及其他因素是：(1) 开挖面土体移动当盾构掘进时，开挖面土体受到的水平支护应力小于原始侧向力，开挖土体向盾构内移动，引起地层损失而导致盾构上方地面沉降；当盾构推进时，如作用在正面的土体的推力大于原始侧向力，则正向土体向上、向前移动，引起地层损失(欠挖)而导致盾构前上方土体隆起。

(2) 盾构后退在盾构暂停推进中，由于盾构推进千斤顶漏油回缩而可能引起盾构后退，使开挖面土体坍落或松动，造成地层损失。

城市地铁盾构施工法与路基沉降的防治技术分析城市地铁是现代城市交通的重要组成部分，地铁的盾构施工是地铁建设的主要方法之一。

地铁盾构施工过程中，会产生沉降问题，对城市的地面建筑和地下管线造成影响。

为了保障城市建设的质量和安全，需要进行有效的防治措施。

城市地铁盾构施工法主要包括以下几个步骤：预制拼装掘进好的盾构机，进行地面开挖，进入地下隧道，同时进行液压推进，完成隧道的开挖作业。

整个施工过程中，盾构机前方会产生剥离层，即土壤与管片之间的间隙。

当盾构机推进时，会造成土层的下沉，导致地表的沉降。

为了降低地表沉降的影响，可以采取以下防治技术：1. 拱顶加固技术：在地铁盾构施工过程中，可以采用拱顶加固技术，即在地下开挖段的顶部加固，以减少地表沉降。

常见的拱顶加固方法包括地下注浆、地下注浆灌浆法等，通过注浆材料填充土壤中的间隙，增加土层的强度，减少沉降。

3. 降低盾构推进速度：盾构推进速度是影响地表沉降的主要因素之一，较高的推进速度会增加地下土层的变形量，导致地表沉降。

可以通过降低盾构推进速度的方式来减少地表沉降。

4. 监测与预警系统：在地铁盾构施工过程中，需要建立完善的监测与预警系统，及时监测地下沉降、地表沉降等情况，以便及时采取防治措施。

监测与预警系统可以通过地下测点、地表测点等方式来实施，通过监测数据的分析，及时预警并采取相应的防治措施。

城市地铁盾构施工法与路基沉降的防治技术是保障地铁建设质量和安全的重要措施。

通过采取拱顶加固、地表加固、降低推进速度和建立监测与预警系统等技术措施，可以有效减少地表沉降，保障城市地铁的正常运营和周边环境的安全。

盾构施工对地表及建筑物沉降影响分析张志宇中交隧道工程局有限公司第三工程公司摘要：作为工程建设中重要设备，盾构机在城市建筑过程中得到了广泛的运用，给工程建设效率带来了巨大的提升。

但是在实际中，由于盾构机本身机器的原因，盾构机在工程建设中也出现了很多问题，如地层损失、地面沉降等。

这些给工程质量带来了严重的问题，为此，文章将对这方面进行相应的探究，找到其中的影响因素，并采取有效措施进行相应的防治，从而保证工程建设质量。

关键词：盾构施工；地表；建筑物；沉降1前言随着城市化进程不断的推进，现在很多城市都进行了相应的改造和建设，但是由于受到自身环境因素影响，在工程建设时，很多盾构施工都无法避免会给周围的建筑物造成影响，即使运用了较先进的盾构机。

因此，加强这方面的探究是非常必要的，工程建设人员应该重视这方面问题，采取有效的措施降低盾构施工对周围事物带来的影响。

2影响盾构施工造成地表及建筑物沉降原因2.1盾构自身施工方法影响在实际工程建设中，影响盾构施工造成周围建筑物沉降原因有很多，其中一个重要的原因就是盾构自身施工方法造成的。

通常情况下，不同施工方法由于工作运行原理不同，其对周围事物造成的影响也是不同的，即使是使用同一个机器设备进行工作。

因此，工程人员要研究盾构施工给周围事物造成的影响，就应该根据实际施工方法进行相应研究。

在实际操作中，盾构方法包括了气压平衡、泥水平衡等方法，这些不同的盾构机在不同的地表上所产生的效果影响也是不尽相同，其中在软土地中，经常使用的就是泥水盾构。

这是因为泥水盾构施工原理是运用泥水压力跟水土压力相平衡的原理，在这其中可以较好地实现泥水压力控制，因此经常在软土地区进行使用[1]。

2.2结构断面大小的影响在进行盾构施工时，结构断面大小对于地表及建筑物沉降影响是非常大的。

造成这种现象产生的原因有很多，其中具体的是因为盾构施工一般所需要的时间是非常长的，而且影响的范围也是比较广泛的。

这样长期的工作就会给施工的土地造成一定扰动，而且随着时间推进，这种扰动的现象会越来越明显，从而会造成土体变形和塌陷。

盾构隧道下穿建筑物的沉降控制结合北京地铁6号线二期某标段区间盾构隧道下穿司空小区的施工实践，论述了下穿小区前设置试验段、施工过程中控制盾构推进土压力、掘进速度、控制同步注浆量、注浆压力、深孔注浆和施工监测等控制建筑物沉降技术。

该工程由于准备充分、措施到位，较好地控制类似工程的设计和施工具有重要的指导意义。

标签：盾构隧道;试验段;沉降控制伴随着我国城市地铁的建设不断飞速发展，盾构法以自身特有的优点在隧道施工领域应用的范围越来越广，隧道施工技术显得尤为重要。

而施工沉降的控制是重中之重。

盾構隧道开挖不可避免对原有的地层产生扰动，从而引起地层的变化，进而对地面建筑物产生影响。

盾构施工引起的地表沉降主要有以下几个方面：1）盾构推进时千斤顶推力造成对土体的挤压。

2）盾构掘进过程中，盾构外壳与土体之间存在剪切应力。

3）盾构推进时，由于盾构的壳板与围岩摩擦和围岩的扰动从而引起地基下沉或隆起。

特别是蛇形修正和曲线推进时的超挖是引起围岩松动的原因。

4）同步注浆不到位，土体进入盾尾空隙等产生的沉降。

通过对施工过程中对现场实际数据的分析和整理，得出盾构法施工引起地层扰动变形造成的地面沉降规律的认识，为类似工程的施工提供参考依据。

1 工程概况北京地铁6号线二期某区间采用土压平衡盾构施工，右线采用日本小松公司制造的TM625PMM盾构机，刀盘开挖直径为6.28m，管片外径为6m。

右线盾构隧道在K35+486～K35+722（420环～630环）下穿司空小区，为一级风险工程。

穿越楼房共9栋，全部为居民区，另外还有平房，砖墙，条形基础，既有裂缝多，破损严重，外表脱落严重。

在盾构穿越内的隧道覆土埋深在17.942～20.75m，平面处于半径500m的曲线段，纵坡为8‰的上坡。

隧道穿越地层为粉细砂、粉质粘土层，地下水情况为：下穿司空小区区域内存有承压水。

2 下穿前试验段数据分析2.1监测数据分析310环至350环为试验段，选取位于330环的35号点为研究对象，分析下穿司空小区前地表的沉降情况。