城市淺埋暗挖地鐵隧道沉降控制與分析

陳洪磊　孫洋

【摘 要】本文通過(guò)地表沉降分析、地上沉降的安全性判斷與控制、沉降控制基準(zhǔn)值的確定以及淺埋暗挖法隧道施工地上沉降控制方法進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。

【關(guān)鍵詞】城市；淺埋暗挖；地鐵隧道；沉降控制；分析

一、地表沉降分析

在進(jìn)行地鐵隧道開(kāi)挖之前，咱們需要對(duì)地鐵隧道帶來(lái)的地表沉降帶來(lái)的疑問(wèn)進(jìn)行分析。

1、在進(jìn)行地鐵隧道的掘進(jìn)過(guò)程中，施工將會(huì)給施工周圍的土層帶來(lái)較大的影響，進(jìn)而形成較大的環(huán)境影響。地表沉降會(huì)致使較大的結(jié)果，嚴(yán)峻的話將會(huì)形成各種管道發(fā)生破裂，形成一定的經(jīng)濟(jì)損失；而且在進(jìn)行地鐵施工時(shí)需要對(duì)這些管道進(jìn)行改道或加固。

2、在隧道開(kāi)挖時(shí)，假如遇到地上有橋梁等修建物時(shí)，在橋梁下開(kāi)挖將會(huì)形成橋梁的地基發(fā)生沉降，或許會(huì)對(duì)橋梁支柱形成不可逆轉(zhuǎn)的損害。嚴(yán)峻的將會(huì)發(fā)生橋梁坍毀等事故，形成無(wú)窮的經(jīng)濟(jì)損失。

3、因?yàn)榈乇沓两祵?duì)地表的修建物將會(huì)形成嚴(yán)峻的損害。地表沉降將會(huì)對(duì)房子的修建構(gòu)造形成的損害首要是以下幾個(gè)品種：地表沉降對(duì)房子的根底的影響。在進(jìn)行地鐵隧道開(kāi)挖時(shí)，發(fā)作的對(duì)地表房子的效果不只僅有水平方向的力，還有豎直方向的效果力，而房子的根底只能承載豎直方向的力，不能承載水平方向的力。因而，在地基遭受損壞過(guò)程中，最首要的效果力便是水平方向的效果力。地表沉降使得房子地基的承載才能下降。在進(jìn)行隧道開(kāi)挖時(shí)，掘進(jìn)頭將會(huì)對(duì)周圍的土層持續(xù)進(jìn)行松動(dòng)，進(jìn)而使得土層變得松軟，形成房子的地基的承載才能下降。因而，在施工過(guò)程中，盡可能的削減震動(dòng)松土是非常有必要的。地表沉降將會(huì)對(duì)房子的上層構(gòu)造形成不可逆轉(zhuǎn)的損害。在進(jìn)行地下施工時(shí)，將會(huì)對(duì)地表的修建物發(fā)作必定的效果力，可是這種效果力是極端的不規(guī)則，這樣將會(huì)對(duì)修建物的全體產(chǎn)生不規(guī)則的形變，以至于修建物失去安穩(wěn)的重心，使得修建物崩塌。隨著許多的城市都進(jìn)行了地鐵隧道的施工，依據(jù)以往的經(jīng)歷，因?yàn)樗淼朗┕ば纬傻男藿ㄎ锏奶畾露四軌蛘f(shuō)得上的層出不窮，這些事端現(xiàn)已導(dǎo)致有關(guān)部門的注重，社會(huì)對(duì)此也非常重視。如今，在通過(guò)多年的研討以及證明以后，現(xiàn)已取得了較好的效果，得到了較為老練的理論效果。因?yàn)橹袊?guó)沒(méi)有對(duì)有關(guān)修建物的維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行詳盡的劃分，咱們所做的研討便是供給一個(gè)答應(yīng)沉降量的最大值，進(jìn)而對(duì)修建物進(jìn)行加固。因?yàn)檫@種辦法是不得不這么做，可是這種辦法并不是那么的科學(xué)以及精確，缺乏足夠的理論依據(jù)。之所以這么做便是為了避免意外的發(fā)作，形成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。在實(shí)踐情況中，一些修建物的自身關(guān)于地表沉降并不是非常的靈敏，可是照舊對(duì)其進(jìn)行加固等辦法進(jìn)行處理，這樣就形成了不必要的經(jīng)濟(jì)投入，無(wú)形中增加了投資。因而咱們需要依據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)以及施工的詳細(xì)情況進(jìn)行分析，為節(jié)約成本做出一定的奉獻(xiàn)。

二、地上沉降的安全性判斷與控制

因?yàn)楦鱾€(gè)城市的地下土體的特性各不相同，以及隧道的埋深也各不相同，尤其是地表修建物的習(xí)慣才能各不相同等等，這些條件的區(qū)別將會(huì)給地表沉降的安全判斷帶來(lái)無(wú)窮的影響。因而，咱們應(yīng)當(dāng)依據(jù)地上修建物以及地下管道的線路的安全等多種因素進(jìn)行歸納思考，終究斷定施工計(jì)劃。從如今國(guó)內(nèi)的以往的地鐵施工經(jīng)歷來(lái)看，在進(jìn)行施工時(shí)應(yīng)當(dāng)將地表變形依據(jù)經(jīng)歷控制+10mm～-30mm以內(nèi)。在進(jìn)行地上沉降量的控制時(shí)應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持必定的原則，便是選用各種辦法保證圍巖周圍土體的安穩(wěn)性，削減水土的丟失，進(jìn)而對(duì)地上沉降量進(jìn)行控制。施工規(guī)劃人員應(yīng)當(dāng)依據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的詳細(xì)情況，并依據(jù)地上沉降的不一樣期間進(jìn)行不一樣的辦法進(jìn)行控制，例如常用的盾構(gòu)法。在進(jìn)行隧道施工時(shí)，為了隨地上沉降進(jìn)行控制，要?dú)w納思考地表建（構(gòu)）筑物、地下管線及地層和構(gòu)造安穩(wěn)等因素，分別確定其地表沉降值，并取最小值作為控制基準(zhǔn)值。詳細(xì)施工過(guò)程中，可設(shè)置預(yù)警值、報(bào)警值和極限值來(lái)進(jìn)行分級(jí)控制。

三、沉降控制基準(zhǔn)值的確定

沉降控制基準(zhǔn)由兩個(gè)方面斷定：其一是出于環(huán)控的需求；其二是出于隧道工程構(gòu)造自身安穩(wěn)的需求。施行的控制基準(zhǔn)有必要兩者兼顧。沉降對(duì)城市環(huán)境、隧道構(gòu)造自身形成的損害主要表現(xiàn)在地上修建物的過(guò)量歪斜及地下管線的變形、開(kāi)裂而影響其正常使用和危及構(gòu)造安全。一般的地上沉降控制值便是出于對(duì)環(huán)境和構(gòu)造安全需求的思考，其依據(jù)首要來(lái)源于已有的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)及以往的工程實(shí)例。可是因?yàn)榈厣闲藿暗叵鹿芫€品種繁復(fù)、構(gòu)造等級(jí)各異，線路穿越的地層不一樣，若均用同一基準(zhǔn)值控制，難免發(fā)作某些地段過(guò)于保存，形成經(jīng)濟(jì)損失，某些地段又呈現(xiàn)損害性沉降的壞處。為了使給出的沉降控制基準(zhǔn)值既保證修建物及地下管線的安全，又使修建本錢較為經(jīng)濟(jì)，有必要對(duì)控制基準(zhǔn)作較深化的分析，使其盡量習(xí)慣各類修建及地中管線的需求及盡可能符合工程實(shí)踐。

四、淺埋暗挖法隧道施工地上沉降控制方法

為了能夠?qū)⒌乇沓料葜的軌蚩刂圃谝?guī)定的范圍之內(nèi)，咱們就有必要從開(kāi)挖方法、超前支護(hù)、地下水的排放以及別的輔佐方法下手，最大程度的削減每個(gè)環(huán)節(jié)導(dǎo)致的地表沉降量。

1、開(kāi)挖方法

在進(jìn)行開(kāi)挖過(guò)程中，土層的土質(zhì)是不斷發(fā)作改變的，開(kāi)挖方法應(yīng)當(dāng)依據(jù)土層的詳細(xì)情況，以及隧道斷面的改變，選擇不一樣的開(kāi)挖方法。在進(jìn)行開(kāi)挖時(shí)各個(gè)開(kāi)挖面的間隔應(yīng)當(dāng)保持在3到5米以內(nèi)，不該過(guò)大。為了削減土體在空氣中的暴露的時(shí)刻，應(yīng)當(dāng)及時(shí)的進(jìn)行支護(hù)。在開(kāi)挖之前，應(yīng)當(dāng)對(duì)掌子面及時(shí)的進(jìn)行超前的注漿加固，并依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的詳細(xì)情況，及時(shí)的進(jìn)行調(diào)整導(dǎo)管、柵格支護(hù)以及別的的參數(shù)，然后保證注漿的效果，以便能夠最大程度的進(jìn)步土體的安穩(wěn)性。在進(jìn)行隧道的斷面開(kāi)挖時(shí)，應(yīng)當(dāng)盡可能的選用人工開(kāi)挖的方法，以便削減不必要的超挖，并最大程度的削減開(kāi)挖的步距，做到開(kāi)挖多少就及時(shí)支護(hù)多少。

2、改善土體的特性

在進(jìn)行隧道開(kāi)挖過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)及時(shí)的對(duì)隧道周邊開(kāi)挖的土體進(jìn)行局部加固的處理，這樣不只僅能夠使得隧道開(kāi)挖以后能夠使得自然拱成行，一起還能夠在必定程度上，將土體的特性進(jìn)行改善，以便土體的特性向

3、地下水的排放

在進(jìn)行隧道開(kāi)挖的過(guò)程中，因?yàn)閿嗝嫠诜轿惠^低，地表水會(huì)很簡(jiǎn)單的進(jìn)行浸透，然后對(duì)隧道開(kāi)挖面進(jìn)行浸透。可是也不能夠?yàn)榱艘晃兜呐潘?，進(jìn)行地下水的抽排，這樣將會(huì)使得一些特別的地層發(fā)作土層超固結(jié)，然后形成土層大面積的下沉。所以，在進(jìn)行地下水排放時(shí)應(yīng)當(dāng)依照需求進(jìn)行抽放。

4、格柵網(wǎng)噴支護(hù)

進(jìn)行支護(hù)時(shí)，假如選用的格柵網(wǎng)噴，就有必要掌握好幾個(gè)首要節(jié)點(diǎn)方位的裝置，首要包括：使格柵的銜接處滿意焊接的需求，在進(jìn)行銜接時(shí)除了依照需求之外還應(yīng)保證螺栓的連接的安穩(wěn)。各個(gè)格柵的錨桿都應(yīng)當(dāng)進(jìn)行嚴(yán)厲的打設(shè)，并進(jìn)行注漿操作。一起在噴砼之前，施工員應(yīng)當(dāng)將集水以及淤泥進(jìn)行及時(shí)的處理，保證工作面潔凈，然后保證地基有足夠的承載力。除此之外，還應(yīng)進(jìn)行二次注漿管的預(yù)埋，以便進(jìn)行后續(xù)的施工操作。

5、初支背面錨噴支護(hù)

根地上沉降的詳細(xì)情況以及漏水的情況，并使用預(yù)埋的二次注漿管進(jìn)行彌補(bǔ)注漿操作。假如無(wú)水，水泥能夠選用M100水泥，假如有水，則應(yīng)選用水泥與水玻璃的混合注漿，詳細(xì)的配料比應(yīng)當(dāng)依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行調(diào)理，但注漿壓力不該大于0.5MPa，注漿的量應(yīng)當(dāng)依據(jù)注漿壓力以及現(xiàn)場(chǎng)的詳細(xì)情況歸納思考斷定。

6、初支暫時(shí)支護(hù)的拆除

假如隧道內(nèi)涵進(jìn)行初支時(shí)進(jìn)行了暫時(shí)支護(hù)，在進(jìn)行暫時(shí)支護(hù)的拆除時(shí)，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)留意，施工人員應(yīng)當(dāng)在隧道發(fā)作變形安穩(wěn)以后進(jìn)行拆除操作。不要接連進(jìn)行拆除操作，需求進(jìn)行間隔拆除或許進(jìn)行二襯操作。因?yàn)榈乇沓两悼刂苹鶞?zhǔn)的斷定隨工程條件改變，在工程實(shí)踐中仍處于探索經(jīng)歷及工程類推的期間。對(duì)于詳細(xì)工程時(shí)，參照理論的預(yù)警值與周圍的詳細(xì)環(huán)境而且參照相似的工程，不斷地進(jìn)步和改善施工方法，以進(jìn)一步削減對(duì)地表修建物的影響，并保證其安全。

結(jié)束語(yǔ)：

因?yàn)榈乇沓两悼刂苹鶞?zhǔn)的斷定隨工程條件改變，在工程實(shí)踐中仍處于探索經(jīng)歷及工程類推的期間。對(duì)于詳細(xì)工程時(shí)，參照理論的預(yù)警值與周圍的詳細(xì)環(huán)境而且參照相似的工程，不斷地進(jìn)步和改善施工方法，以進(jìn)一步削減對(duì)地表修建物的影響，并保證其安全。

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