地铁隧道施工对地层变形的影响详细版

洞桩法隧道掌⼦⾯间距对地层变形的影响洞桩法隧道掌⼦⾯间距对地层变形的影响摘要:采⽤洞桩法施⼯地铁车站主体隧道步序多，掌⼦⾯间距对地层变形的影响较复杂。

以北京地铁⼗号线团结湖站为依托建⽴了洞桩法隧道的三维数值模型，结合现场监测数据，探讨了导洞掌⼦⾯间距和主洞上下台阶掌⼦⾯间距对地层内部位移场、拱顶沉降和地表沉降的影响。

研究结果表明: 左右导洞掌⼦⾯和主体隧道上下台阶掌⼦⾯位置对地层位移峰值、拱顶与地表沉降的影响范围⼤约 1 ～ 1. 5 倍洞径，掌⼦⾯间距可据此确定; 地层变形随台阶长度的增⼤⽽增⼤，短台阶更有利于控制地层变形; 实测地表沉降规律与数值计算结果表现出来的规律⽐较吻合。

关键词:洞桩法掌⼦⾯间距地层变形地铁站浅埋暗挖修建⽅法中，洞桩法是近年⽐较常见的⼀种施⼯⽅法，在北京、沈阳等地的地铁建设中得到⼴泛应⽤。

⽬前国内针对洞桩法及类似⽅法的研究多为施⼯⼯艺⽅⾯的研究［1-5］，或为结构设计及施⼯步序对隧道的影响［6-9］。

采⽤洞桩法施⼯地铁车站主体隧道步序多，掌⼦⾯间距对周边地层位移、拱顶及地表沉降变形规律的影响较复杂，⽽相关研究较少。

对隧道标准断⾯施⼯步序的分析研究，可以得到分步开挖过程中每⼀部分施⼯完毕后围岩和⽀护结构的⼒学效应。

但施⼯过程是⼀个空间问题，需要进⾏三维分析才能得到纵向影响因素对施⼯过程的影响。

本⽂采⽤FLAC 3D，依托北京地铁⼗号线团结湖站建⽴洞桩法隧道施⼯的三维数值模型，结合现场监测数据，探讨导洞施⼯时掌⼦⾯间距和主体施⼯时上下台阶掌⼦⾯间距对隧道周边地层内部位移、拱顶沉降和地表沉降的影响。

1 洞桩法施⼯隧道受⼒状态分析洞桩法施⼯的主要步序为: 施⼯导洞→开挖桩孔，浇筑边桩→清理桩头并施作冠梁→安装边拱临时横撑，回填拱背混凝⼟→开挖上部⼟体，架设拱部格栅钢架→隧道下部⼟体开挖→轨道层⼆衬。

根据以上施⼯步序可知，施⼯过程中隧道周边地层的应⼒状态将不断变化，主要有以下⼏个阶段：1) 导洞施⼯时，洞周地层受到第⼀次扰动，虽然导洞断⾯不⼤，但由于地铁站埋深较浅，导洞之间的距离也⽐较近，因此地层内部应⼒场将发⽣较⼤变化，地表沉降也较显著。

浅谈城市隧道施工引起的地层变形规律及控制方法摘要：隧道施工是目前道路施工中的重点内容也是难点，特别是在特殊地质条件下以及为了满足更为严苛的施工要求而进行的隧道施工，通常会面临围岩变化状况，因此，城市隧道施工引起的地层变形规律及控制方法的研究成为了当前城市轨道交通建设中必须要考虑的一个重点问题。

关键词：轨道交通地层变形控制方法随着城市化建设的加快以及进城务工人员的急剧增加，给城市的交通带来了很大的压力，交通问题成为了影响社会正常秩序的一个重要社会问题，也是制约城市经济发展的一个重要因素。

为了解决城市交通堵塞，扩大居民的出行范围，加快城市设施的建设。

以地铁建设为代表的交通建设成为了当前解决以上问题的有效措施。

地铁建设在解决以上矛盾的同时，在建设和运营的过程中也会时常出现事故，这一定程度上降低了人们对轨道交通的信任度。

国内外对地铁的研究表明，地铁在施工和运营的过程中对沿线地层都会造成扰动，从而引起地层移动而出现各种事故。

尤其是城市的地铁，其埋深比较浅，沿线的建筑物较多，更容易发生事故。

所以掌握地层空洞影响下城市隧道施工引起的地层变形规律，从而找出适当的控制方法，成为了当前刻不容缓的一个问题。

1 地层缺陷及影响分析随着我国城市经济发展，我国各大中小城市为了能够解决自己本城市的交通工具，开始大范围的建设地铁。

这个工程项目是巨大复杂的，正因为此其受到的影响因素更加的复杂。

因此，在城市隧道施工过程中必须要充分的考虑到隧道施工带了的负面影响，然后进行研究。

在隧道施工过程中安全事故时有发生，分析这些事故的发生原因，可以大致的分为不良底层、管线断裂，底层中不良地质体以及施工管理等方面。

在这些原因中第二个和第三个原因占据很大的比例。

俄日了解决底层缺陷带来的不良影响，需要研究人员对城市隧道施工引起的底层变形规律进行分析，另一方面，需要提高施工管理水平，对底层变形加以控制。

在城市隧道建设过程中出现的底层缺陷可以划分为两大类别，① 由于受到施工作业的影响，原本在地下的缺乏一定承受能力的建筑物，这些建筑物也许在现有环境下能够安全存在，可是在周边进行施工后就会使得这些建筑物减弱承受能力，最终导致底层塌落。

浅谈地层空洞影响下城市隧道施工引起的地层变形规律及控制方法地层空洞是指在地下存在一定空间的洞穴或空腔，包括天然形成的洞穴，如溶洞、岩溶缝洞等，以及人工挖掘或开挖所形成的洞穴，如隧道、地下室等。

随着城市发展的需要，越来越多的城市隧道开始修建，地层空洞对城市隧道施工和运营都会产生一定影响。

地层空洞影响下城市隧道施工引起的地层变形规律如下：1.拱形效应：地层空洞的存在降低了周围土层的有效应力，导致土层产生弯曲和变形，形成拱形结构。

城市隧道施工的挖掘过程会破坏掉部分地层的拱形结构，从而引起地层的破坏和变形。

2.周围地层沉降：地下空洞的开挖会导致周围的地层发生沉降，造成地面的下沉和陷坑的形成。

城市隧道施工过程中，需要采取相应的支护措施来减小地层的沉降，防止地面的塌陷和坍塌。

3.周围地层裂缝：地层空洞的开挖会引起周围地层的应力重新分布，从而导致地层裂缝的形成。

这些裂缝会对城市隧道的施工和运营产生一定的影响，如渗水、漏水等问题。

为了控制地层变形，减小地层空洞对城市隧道施工的影响，需要采取以下措施：1.地质勘探和选择合适的隧道线路：在施工前，应对地下地质进行详细的勘探，选择合适的隧道线路。

合理规划隧道的深度和位置，以减小地层空洞对地下地质的影响。

2.支护结构设计：根据地下地质情况，设计合适的支护结构。

常用的支护方式包括钢支撑、水泥注浆、预应力锚杆等。

合理的支护结构可以有效地控制地层的变形。

3.施工监测：在隧道施工过程中，应进行实时的监测和测量。

通过监测数据的分析，可以及时发现地层变形的情况，并采取相应的措施进行调整和纠正。

4.灌浆加固：对于地下空洞周围的地层，可以采用灌浆加固的方法，填充空隙，增加地层的强度和稳定性，减小地层的变形。

总之，地层空洞对城市隧道施工会产生一定的影响，包括拱形效应、地层沉降和地层裂缝等。

为了控制地层变形，需要进行地质勘探和隧道线路的选择，设计合适的支护结构，进行施工监测，并采取灌浆加固等措施。

构造变形对地铁隧道稳定性的影响分析地铁隧道是现代城市中不可或缺的交通基础设施，它为居民提供了便捷的出行方式。

然而，由于地铁隧道的建设需要在地下进行，工程环境十分复杂，容易受到地质结构的影响。

其中，构造变形是地铁隧道稳定性的重要影响因素之一。

本文将就构造变形对地铁隧道稳定性的影响进行分析。

首先，我们需要了解什么是构造变形。

构造变形是指由于地壳运动和构造活动导致的地层的强变形变化。

地壳的运动是一个复杂的过程，它包括地震、地面沉降、地表隆起等地质现象。

当地铁隧道穿过构造活跃区域时，地质构造变形将对隧道的稳定性产生直接影响。

其次，我们来看构造变形对地铁隧道的具体影响。

首先是地面沉降。

在地下建设地铁时，常常需要进行挖掘和开挖，这些作业会改变地下结构，从而导致地面沉降。

地面沉降会影响地铁隧道的水平和垂直稳定性，加大隧道的变形和纵横向位移，进而影响到地铁列车的运行安全。

其次是地震影响。

地震是地壳运动中最具破坏力的地质现象之一。

地震会引发地质构造的巨大变形，导致地下结构的破坏和位移。

地铁隧道作为地下建筑，容易受到地震的冲击。

地震所产生的振动会对隧道结构的稳定性产生直接影响，可能导致隧道倒塌，造成人员伤亡和财产损失。

另外还有地表隆起对地铁隧道的影响。

地表隆起是指由于构造活动导致地表升高的现象。

当地铁隧道位于地表隆起区域时，地表隆起会对地铁隧道的稳定性造成不利影响。

随着地表隆起的增加，隧道的覆土压力会减小，可能会导致隧道结构的变形和位移，进而威胁到地铁运行的安全。

为了应对构造变形对地铁隧道稳定性的影响，建设者需要采取一系列措施来保障地铁的安全运营。

首先是加强预测和监测工作。

在地铁建设前，需要进行详细的地质勘探和工程测量，利用先进的监测技术，实时监测地下构造的变化，及时预警地铁隧道的风险。

其次是设计合理的隧道结构。

在地铁隧道的设计中，需要考虑到地质条件和构造变形的风险，采用合适的支护结构和施工方法，确保隧道的稳定性和安全性。

基坑施工对运营地铁隧道变形影响及控制研究分析基坑施工对地铁隧道变形影响及控制研究提纲：1. 基坑施工对地铁隧道变形的影响机理2. 基坑工程与地铁隧道变形控制的方法3. 常见的基坑施工对地铁隧道变形的危害4. 基坑施工对地铁隧道变形控制的风险评估及管理5. 基坑施工对地铁隧道变形的典型案例分析1. 基坑施工对地铁隧道变形的影响机理基坑施工会对地铁隧道的变形和稳定性产生影响，影响因素主要包括：地层、基坑形状和位置、土体侧向阻力、水文环境和建筑物重量等。

由于地铁隧道的整体稳定性和变形控制是建设中必须要考虑的主要因素，因此需要对基坑施工施工期间的变形进行掌控和管理。

2. 基坑工程与地铁隧道变形控制的方法在基坑施工中，主要方法包括使用固结杆、钢撑、压缩性材料等技术，可以分区分层开挖基坑，通过脱水、压实等措施为隧道加固，防止土体侧向移动和沉降。

同时，在基坑施工之前需要进行三维建模、地质勘探、参数测量和岩土力学分析，以优化基坑设计和拟定相应的变形控制方案。

3. 常见的基坑施工对地铁隧道变形的危害基坑施工对地铁隧道的危害包括影响掌控隧道变形、引起地下水位变化和地层降解、破坏隧道结构、导致交通管制和损失等。

同时，在基坑施工过程中，需要考虑环境保护和安全控制等因素。

4. 基坑施工对地铁隧道变形控制的风险评估及管理在基坑施工之前，需要开展详细的风险评估和管理工作。

这包括对地层、地下水和隧道结构进行详细的测量和分析，评估基坑施工对地铁隧道变形的可能影响。

随着建设项目的进展，还需要对风险进行动态管理，采取临时措施和调整工程设计来降低风险对地铁隧道的影响。

5. 基坑施工对地铁隧道变形的典型案例分析(1) 建设起点站TBM盾构隧道段基坑施工造成的地铁变形在该案例中，建设起点站TBM盾构隧道段基坑施工，由于施工条件和现场管理不佳，引起了地铁隧道的变形和破坏。

经过调查和诊断，采取了隧道补强、土工格栅加筋和地层注浆等应对措施，成功控制地铁隧道的变形和稳定性。

隧道开挖地表沉降影响因素分析我们重点分析了影响地表沉降变形的主要因素，并举例说明他给我们隧道开挖地表带来的安全问题，为我国的隧道开挖提供资料。

标签：隧道开挖;地表沉降;影响因素隧道施工地表移动与变形的发生主要是，由于施工引起的地层损失和施工过程中隧道周围受扰动或者受剪切破坏的重塑土的再固结所造成的。

国内外众多学者都对隧道施工引起地表沉降的机理有较深的研究，对地表沉降变形规律的认识也不断加深，并且取得了很多有意义的成果。

一、影响地表沉降变形的主要因素隧道在开挖过程中，必然会引起地表沉降变形。

引起地表沉降变形的因素较多，主要有以下几个方面：（一）地层土体特性隧道衬砌结构和路面沉降变形很大程度上受自然拱影响，隧道最小埋深与土层自身力学特征是隧道开挖能否形成自然拱的关键。

若形成自然拱，地表沉降量就小一些;反之，会大一些。

隧道拱顶下沉、地表沉降大小和地表沉降影响范围大小也随着土层特性变化而变化。

如隧道开挖时不可避免扰动近处围岩，引起拱顶沉降。

为了弥补地层损失，远处土体会产生松动变形，造成小范围坍滑区，这种趋势会扩散至地表;土体失水后易引起固结重塑，会造成较大沉降量。

而在保持最佳含水量时，即使土体颗粒空隙率较大，引起的沉降也不会太大。

（二）地层应力释放当隧道上覆地层沉降变形在工程实际情况允许范围内时，采用最为合理的支护措施是能够使隧道结构受到的影响降到最低。

在这种情况下，根据土体收敛约束特性可知，即使土体位移增加，隧道衬砌结构受力将基本保持不变。

对城市道路隧道尤其是双线近距隧道，基本上不允许其地表沉降变形超过控制值，避免影响周围建筑物和管线安全。

为此，要采取多项技术措施，如地层预加固、及时支护和快速封闭成环等。

当地表沉降变形持续增加、土层应力逐渐释放时，对于孔隙率较大并且可能发生坍陷的土层，会因循环叠加效应引起较大的沉降量和沉降范围，诱发更大更广的坍陷区。

（三）隧道间距国内外众多学者研究认为，当双线平行隧道间距大于或等于3倍隧道直径宽度时，开挖时可以不考虑彼此的影响，反之，则必须考虑两者的相互作用。

地铁隧道盾构法施工变形及控制措施分析摘要：随着城市化建设的推进，各大城市都开始建设地下铁，以解决城市公共交通拥堵的问题。

地铁隧道盾构法是地铁建设施工中的常用方法之一，其适应性强、速度快、施工质量高，在地铁建设施工中备受青睐。

但是在地铁隧道盾构法的施工过程中，不可避免的会对周围的建筑、土层带来影响，引起土体的扰动，造成不同程度变形与沉降。

因此在施工中要了解岩体变形的机理，对土地的变形情况加以控制，方式土地塌陷的情况发生。

关键词：地铁隧道盾构法；施工变形；控制措施城市人口的增加造成了交通压力的增大，地铁的修建是缓解城市交通压力的有效措施，地铁的建设需要在低下进行施工，对于地面的结构造成了一定的影响。

地铁隧道盾构法是地铁建设施工中的常见方法，如何控制该方法在施工对地面结构带来的影响，是施工单位需要关注的问题。

本文介绍了地铁隧道盾构法以及其造成地面机构变形的机理，并提出了相应的控制措施。

一、隧道盾构法概述隧道盾构法是指利用钢制构件按照相关图纸设计对土体进行向前挖掘，钢制构件用来支撑土体，保障施工人员的人身安全，然后利用盾构机在地下进行隧道挖掘和管片的安装，修建出一条隧道。

隧道盾构法要求在施工时尽量减少对地质的影响，避免穿过的周边地面受到影响，同时避免破坏其他的地下设施，盾构通过坚硬的外壳和管片刚度来维持四周岩体的稳定，从而进行隧道的挖掘。

当前施工中最常用的是土压平衡和泥水加压盾构，这两种机型可以在挖掘的同时保持土体结构的稳定，对于比较复杂的地形结构也能够进行挖掘。

隧道盾构法挖掘速度比较快、受天气因素干扰比较小、科技化程度比较高，因此被广泛使用，其主要优点还有以下几方面：第一，对城市交通的影响比较小，施工过程中不会影响到路面的设施，不需要居民搬迁以及道路封锁。

第二，盾构是特质的，在不同的项目施工中使用的盾构也是不相同的，因此施工十分便利。

第三，对施工技术的要求比较高，因为是隧道施工，因此不能出现任何偏差，否则会对项目工程造成影响。

地铁隧道施工引起地层位移规律的探讨发表时间：2019-09-08T18:02:17.127Z 来源：《基层建设》2019年第18期作者：成雯婕[导读] 摘要：地铁隧道的施工会破坏底层土壤环境，进而引发许多问题。

摘要：地铁隧道的施工会破坏底层土壤环境，进而引发许多问题。

最需要改善的问题就是预测和控制地层的沉降。

为改善此问题，建立了一个预测隧道位移量的系统，并根据随机平均理论提供了预测隧道横向和纵向变形的公式。

在优化后的理论中，研究了Peck法和U形隧道施工引起的随机折减。

对该方法进行了设计和实现。

关键词：地铁；隧道施工；地层位移在隧道的施工过程中会引发出众多关于地层的问题，但是在我国进行城市化建设后，最多人关注的地层问题就是地层位移问题。

以往的研究对地面变形的相关问题比较重视，但是挖掘过程中所引起的地面问题不仅仅是变形而已，地层位移也严重影响了地表建筑物的稳定性和安全，还会对地下已经有的结构产生不同程度的影响。

例如，一些埋在地下的管道和电线、已经修建好的地铁隧道，甚至是影响各种地上建筑物的地基进而影响地上的建筑物的稳定和安全。

从各个方面进行考虑后，需要探讨关于地表以下的位移规律这个问题，对于地铁隧道施工这种工程质量的进步有着非常重大的意义。

1时代背景地下工程施工多是在岩层的内部进行，有的问题是不能避免的，岩层内部产生扰动是很常见的问题，这种扰动就会使地层发生变形，而地层变形的程度过大时，就会影响到地上建筑物的稳定和安全，也会不同程度的影响到地下管线的正常使用。

因此，隧道施工引起的这个问题，对于城市化较为发达的城市影响就会更加严重，因为会有很多的地下构造会面临被破坏的风险。

因此探求出施工所造成的影响，并对其采取相应的控制途径，是目前地铁建设最重要的问题。

为了可以有效地改善施工所引起的一些问题，就要提前进行商讨出有效的计划方案。

地层平移变形会使地表发生沉降，过大程度的沉降会使地下管线破损，房屋建筑会发生不同程度的沉降开裂。

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。

地铁隧道施工中的应力与变形分析地铁交通作为现代城市最重要的公共交通方式之一，其建设涉及到许多重要的工程技术。

其中，地铁隧道的施工是一个关键环节。

在地铁隧道施工中，应力和变形是需要仔细分析和把控的重要问题。

本文将就地铁隧道施工中的应力与变形问题展开讨论。

一、地铁隧道施工中的应力分析1. 应力来源地铁隧道施工中的应力主要来源于以下几个方面：首先，土体的自重产生的重力应力；其次，地面荷载带来的迁移应力；再次，对开挖面施加的支护结构引起的支护应力；最后，邻近建筑物的荷载引发的附加应力等。

2. 应力分布地铁隧道施工中的应力分布是一个复杂而关键的问题。

隧道内部的应力分布主要受到地层的物理性质、土体的力学特性以及地铁隧道的几何形状等因素的影响。

通常情况下，隧道顶部和两侧的应力较大，而底部的应力较小，呈现出一个中间较高、两侧较低的分布特点。

3. 应力计算地铁隧道施工中的应力计算是一个重要而复杂的过程。

一般来说，可以采用有限元分析等数值模拟方法进行应力计算。

首先，需要建立合理的地质模型和隧道结构模型；然后根据边界条件和加载条件设置合理的参数；最后进行数值模拟计算，并对结果进行分析和评估。

二、地铁隧道施工中的变形分析1. 变形形式地铁隧道施工中的变形主要表现为隧道在开挖过程中的沉降、收敛和挠度等形式。

沉降是指土体下沉导致地面表面的相对变形；收敛是指隧道的周围土体在开挖过程中逐渐向隧道收拢；挠度是指隧道结构在施工过程中受到的弯曲变形。

2. 变形影响因素地铁隧道施工中的变形受到多个因素的影响。

首先，地质条件是影响变形的关键因素之一，包括土层的物理性质、地下水位等；其次，施工方法和工艺对变形有较大的影响，如开挖方法、支护结构的设计等；还有地铁隧道自身的几何形状和尺寸等。

3. 变形控制与监测为了保证地铁隧道工程的安全和稳定运行，必须对变形进行有效的控制和监测。

在施工过程中，可以采用逐步开挖法、预应力锚杆等技术手段来控制变形的发展。