盾构区间下穿高铁路基的沉降控制技术设计

盾构施工质量保证措施

1.1管片质量保证措施 （1）管片生产质量保证措施 1）严格控制管片模具的精度，按照精度要求对管片钢模定期进行检查和校正。 2）要求混凝土所使用的原材必须符合设计及施工规范的要求，应有出厂合格证和相应的试验报告。 3）严格审查管片生产工艺和质量保证措施,认真做好过程控制。指派专门的管片质量检查人员每周不定期去构件厂检查管片生产过程的质量、原材料及生产工艺的控制情况，要求构件厂提供从原材、生产及试验的所有资料，并结合检查记录分析等形成质量周报，并报业主及监理等单位。 4）要严格做好出厂检验及现场的验收工作，事先制定出厂检查及现场质量验收标准。 5）事先计划好现场管片的存放、运输及拼装作业。要有管片的使用计划。 （2）管片拼装质量保证措施 1）选取管片时要多方面考虑，选取管片时也要本着“勤纠偏、小纠偏”的原则进行，以减小片拼装时的错台。 2）确保质量合格、管片类型符合工程师指令的管片才准进洞。 3）严格按指定的拼装工艺进行拼装。 4）拼装过程中经尺量管片错台符合拼装要求后，再将管片就位。 （3）管片衬砌防水质量保证措施 1）确保管片的自身防水符合设计要求，并对管片弹性密封垫入洞前进行严格的验收。 2）严格控制拼装工艺，提高管片拼装的质量。 3）在管片拼装前先于弹性密封垫上涂抹润滑剂，以减少弹性密封垫在拼装中出现的错位。 4）安装管片螺栓接头前检验止水垫圈完整方可安装螺栓。 5）盾构掘进时盾尾空隙注浆要严格控制配比，以形成稳定均匀的管片防水层。

（1）盾构施工轴线控制措施 1）所使用盾构机须装备有高度现代化的自动实时监控测量指引系统。 2）在盾构隧道施工之前，要严格按要求建立起一套严密的人工测量和自动测量控制系统，根据自动的精度和工程的精度要求决定人工控制测量和复核的内容及频率。 3）认真做好盾构机的操作控制，按“勤纠偏、小纠偏”的原则，通过严格的计算，合理选择和控制各千斤顶的行程量，从而使盾构和隧道轴线在容许偏差范围内，切不可纠偏幅度过大，以控制隧道平面与高程偏差而引起的隧道轴线折角变化不超过0.4%。 4）合理使用超挖刀和铰接千斤顶来控制盾构机轴线，从而实现对隧道轴线的线形控制。 5）管片的类型和拼装方式的控制，依据隧道中线和设计中线以及盾构机和管片的关系，通过计算修正曲线来确定管片的类型和超前量。 （2）盾构施工沉降控制措施 认真进行现场环境条件的调查，并结合线路的走向做好地面的监测工作。准备进行的与沉降有关的监测项目有：地表沉降监测、地面建（构）筑物变形监测、地下管线变形监测、河底沉降监测、隧道收敛监测。 1）监测点的观测频率、范围与数据处理 2）盾尾注浆压力和注浆量是直接影响地面沉降的关键因素，在施工中要严格按规定程序和下达的施工指令进行注浆操作，精确控制注浆压力和注浆量。 3）严格控制盾构机的姿态 在盾构掘进施工过程中，盾构姿态变幅越大，盾构机越难控制，对地面沉降的影响也越大，要坚持“勤监测、勤纠偏、小纠偏”的原则，尽量实现盾构的平缓推进；严禁一次性大幅度纠偏，造成过大超挖和对周围土层的扰动。每次盾构机的纠偏量应不超过3cm（0.5%D）。 1.3联络通道施工质量保证措施 （1）测量放线准确，从地面引测后，尽早从隧道内进行检测。 （2）衬砌之间的防水板接缝严密，焊钢筋时设隔垫板保护。

武汉地铁2号线盾构施工对地表沉降影响分析

武汉地铁2号线盾构施工对地表沉降影响分析 【摘要】对武汉地铁2号线盾构掘进施工过程中地表沉降监测数据统计，并根据Peck理论进行拟合对比分析，得到盾构施工引起纵横断面地表沉降的特点:纵向上，盾构机切口前30m以内和后50m以内为影响区域，其中又以切口后50m为显著影响区，盾构通过该区域产生的沉降占总沉降量的80%～90%，盾构对某断面上影响范围在沿盾构中心轴线向左右两侧延伸10～18m;对武汉粉质黏土夹粉土粉砂层，盾构掘进引起的地表沉降数据累计变化控制指标宜为－40mm，盾构机切口通过监测断面6～20m范围内单次平均变化速率控制值宜为－15mm/d。 【关键词】地铁;盾构施工;地表沉降;Peck公式 武汉汉口地区工程地质、水文地质非常复杂，既有深厚软土，又有粉土、粉砂、互层及承压水的影响。在此种地质条件下进行地铁盾构施工，对变形控制有更加严格的要求。本文结合Peck理论对武汉地区盾构施工引起地表沉降变化情况进行初步分析，以期得到适用于武汉特殊地质情况下盾构施工对地表扰动的沉降控制标准。 1、工程概况 武汉地铁2号线一期工程某区间位于汉口，线路周边各种建筑物密集、地下管线密布，场地地貌为长江北岸冲积I级阶地。盾构起讫里程为:CK4右+743.906～CK5右+758.399，右线长1 014.493m，左线长1 017.576m，总长2 032.069m。区间设一个联络通道，与泵房合建，里程为:CK5(右)+220.000;设有2个平面曲线，最小曲线半径700m，线间距12～15m。线路最大纵坡坡度14‰，最小坡度2‰，区间结构平均覆土厚度约11m。 该区间隧道为外径6m、内径5.4m、管片拼装衬砌的单洞圆形隧道，管片环宽1.5m，管片采用C50，P12混凝土。 区间左线掘进采用新购法国维尔特EPB盾构机，开挖直径6 280mm，护盾直径6 262mm，主机长9.5m，整机长约77m，盾构及后配套总重450t(主机约300t)，最小转弯半径250m，最大坡度35‰，整机使用寿命10km。 2、水文地质条件 盾构区间地层物理力学指标如表1所示。盾构隧道掘进地层主要在③4，③5层。地层静止水位埋深3.8m左右，且与长江、汉江有较密切的水系联系，整个盾构施工全部在地下水位以下。 3、地表沉降监测方法 3.1监测点布置 隧道纵向上沿中心轴线每隔20m布设一个监测断面;横向上，每个断面沿轴线中心点向两边每隔3m布设一个监测点，共5个。为减小路面结构对观测效果的影响，所有沉降监测点均埋设于原状土层内，由套管保护至地面。监测点埋深约1.5m，到原状土为止。

路基工后沉降分析

路基工后沉降标准资料分析 随着高速铁路的发展，对路基工后沉降的要求越来越高。路基的工后沉降包括：路堤填筑部分的沉降和地基的沉降。一般路基施工完成后的工后沉降，路堤填筑部分的沉降极小，主要是地基的沉降。各国对路基工后沉降的要求是考虑线路维修养护条件及路基不均匀沉降差对线路的影响。 法国高速铁路对于有碴轨道不均匀沉降差为20mm/10m，最大沉降量为5cm；对于无碴轨道不均匀沉降差为30mm/20m，最大沉降量为5cm。 德国高速铁路对于无碴轨道考虑扣件调整范围为20mm，在保证轨道线形的情况下，路基工后最大沉降量为3倍的扣件允许调整量，则路基工后最大沉降量为6cm。 日本高速铁路对于无碴轨道考虑路基工后最大沉降量为3cm。 韩国高速铁路考虑路基工后沉降最大沉降量为7cm。（可能为有碴轨道） 台湾高速铁路考虑路基工后沉降标准是采用法国标准。 目前各国高速铁路在制定路基工后沉降标准时主要是考虑线路的维修养护标准，特别是考虑了无碴轨道结构对路基沉降的高标准要求，其工后沉降较小。从高速铁路线路平顺性考虑，路基应控制沉降差和最大沉降量。我们认为高速铁路路基是免维修的，而实际上高速铁路路基是处于常维护的状态（每天要对线路状况进行检查，按日常养护维修标准对其进行调整）。高速铁路的每2年要进行一次大的维修养

护。高速铁路的养护维修模式与一般铁路有了质的变化。 对于路基工后沉降应提出路基工后沉降差和最大沉降量的标准，供设计和施工考虑。路基工后沉降从轨道养护维修标准考虑，路基工后沉降差应考虑线路短波不平顺和扣件可调值，路基工后最大沉降量应考虑线路长波不平顺和钢轨位置的可调整量。 着国民经济的发展和人民生活水平的不断提高，旅客对于乘坐车辆舒适度和速度的要求越来越高，具体到客运专线而言，即是对路桥结构变形和强度指标的要求越来越高。从德、法、日三国针对我国高速铁路设计咨询结果来看，德、法强调控制路基的不均匀沉降，其追求沉降的目标是不均匀沉降为零；工后沉降5cm或3cm的指标相对而言较为严格，如何确保路基沉降变形满足质量标准要求成为路基工程的重点课题。我国很早开始对高速铁路基础关键技术进行了一系列的研究,在借鉴国外高速铁路大量理论、试验和建设实践的基础上，相继制定了有关设计暂行规定和设计指南，初步形成了我国客运专线技术体系。为保证列车高速、平稳、舒适、安全运行，我国相关规定路基工后沉降量不应大于5cm，沉降速率应小于2cm/年，桥台台尾过度段路基工后沉降量不应大于3cm；无蹅轨道路基工后沉降量不大于15mm，不均匀沉降变形20mm/20m。详见表1-1。 二、路基沉降的概念 1.工后沉降：在铺轨工程完后（指有蹅轨道工程竣工或无蹅轨道道床工程完后，下同）以后，基础设施产生的沉降量。工后沉降标准与项目建设速度目标、轨道类型、施工类型、施工日期、轨道维修养护标准和维修周期、工程投资大小等因素相关，同时也与地质勘探试验、沉降计算、沉降观测、工后沉降预测等的方法和精度密切相关，表1-1正是上述思想的反映。 2.均匀沉降：铺轨工程完成后，一定区域范围内路基沉降量的相同性及其分布。 3.不均匀沉降：铺轨工程完成后，一定区域范围内不同测点路基沉降量的差异大小及其分布。 4.台后沉降：铺轨工程完成后，桥台台尾过渡段路基工后沉降量。 5.差异沉降：铺轨工程完成后，路基与桥台、隧道等结构物间的沉降变形量差。 三、路基沉降的组成 路基的变形主要由路基本体和地基基础的变形组成；路基本体的变形通常指机床表层、机床底层和基床下路堤的变形。路堤结构各部的沉降组成见表3-1。 1、基床表层：通常由级配碎石或级配砂砾石组成。基床表层的变形在填筑完成约1周后基本自调完毕，该变形量可以忽略不计。

盾构施工近距离下穿地铁线路沉降控制技术

盾构施工近距离下穿地铁线路沉降控制技术 发表时间：2019-04-28T10:00:34.173Z 来源：《基层建设》2019年第6期作者：史天增[导读] 摘要：地铁工程的大量建设，让城市中盾构施工变得越来越多，如何控制盾构施工下穿地铁线路的沉降是施工中的一个重难点，对于保证地铁施工的高质量和安全性具有重要意义。 中铁十一局集团城市轨道工程有限公司摘要：地铁工程的大量建设，让城市中盾构施工变得越来越多，如何控制盾构施工下穿地铁线路的沉降是施工中的一个重难点，对于保证地铁施工的高质量和安全性具有重要意义。本文从盾构施工下穿地铁线路的五个阶段出发，结合工程实例，对不同阶段采取了有针对性的控制措施，保障了地铁施工的安全。 关键词：盾构施工；下穿地铁线路；沉降控制 一、工程概况 某市地铁区间为单洞单线区间，区间起点为机场北站，终点为吊出井，起点里程为YDK41+437.900，终点里程为YDK42+343.576（ZDK42+335.972），区间长度905.676m（左线898.072m），线路埋深在19m～27m之间，最小线间距12.05m。区间线路自机场北站先后以24‰、28‰及4‰坡度向下直至吊出井。机～吊区间右线在机场北站大里程端（对应里程：DK41+437.9）始发掘进，始发直线掘进211m后在里程DK41+659.8（对应环号：142环）处先后下穿既有运营的11号线右线、11号线入场线、11号线出场线及11号线左线。 盾构施工近距离下穿地铁线路是施工难点，特别是结合地下不良地质条件的影响，使得土体易受施工影响发生沉降，施工控制难度加大。 二、盾构施工下穿地铁线路沉降控制措施分析 盾构施工造成的土体沉降主要是因为施工过程对于土体的扰动和水土流失造成的。其可以分成五个阶段，第一阶段，盾构施工还未达到断面，地下水位降低导致沉降；第二阶段，盾构通过该断面前，因控制不足，导致前方土塑性变形引起沉降；第三阶段，盾构通过断面，由于刀盘与盾体之间存在15mm间隙及超挖、纠偏、盾构外侧与土体之间接触导致沉降；第四阶段，盾构通过该断面后产生的弹塑性变形，因衬砌处理不当导致的沉降；第五阶段，盾构通过断面后，发生的后续沉降。针对沉降五阶段分别采取不同控制措施： 1.前期沉降控制措施 为保证盾构顺利掘进上软下硬地层，在出入线与正线之间用A600@150垂用高压旋喷桩对隧道上软下硬段进行预加固处理。加固区域和深度见下图所示。 图1 盾构通过区域加固示意图盾构机下穿11 号线隧道前，在11号线隧道出入线洞内对11号线隧道下方土体进行注浆加固。注浆范围： (1)隧道深度范围内，加固范围为：既有地铁11号线隧道底部至强风化花岗岩岩面，若强风化花岗岩岩面位于机～吊区间隧道拱顶以下，则加固至机～吊区间隧道顶。 (2)在地面上使用WSS斜孔注浆对下穿11号线正线影响区进行使用WSS注浆进行预加固处理。 2.开挖面沉降控制措施 盾构掘进开挖面沉降主要通过土压控制、出土量、掘进参数调整进行控制。为了保证开挖面的稳定，保持开挖面土压平衡、对土仓压力进行实时监测，对土压设定进行试验。根据开挖面土压平衡、控制出土量。对总推力、推进速度、刀盘扭矩、千斤顶压力进行监测并分析其随地层条件变化的规律。 3.盾构通过时沉降控制措施 本工程选用海瑞克盾构机，刀盘设计直径为6980mm，前盾直径为6950mm，刀盘较盾体直径大30mm，为减少该阶段沉降，应尽量缩短盾体通过时间，因此需保证盾构能连续掘进，防止盾构机发生不必要的停机。而当盾构机应特殊原因在下穿地铁期间时，通过盾构机盾体上的径向孔向盾体周边注入厚浆土，以填充盾体周边的孔隙，减小盾体通过阶段的沉降。 4.盾尾空隙沉降控制措施 （1）同步注浆 盾尾与管片脱离后，管片与土体间会出现14cm建筑孔隙，掘进过程中盾尾同步注浆管在建筑孔隙中注入同步浆液填充，以防止盾尾与管片脱离后土体坍塌，造成地面沉降过大。 ①注浆量 同步注浆量理论上是充填盾尾建筑空隙，但同时要考虑盾构推进过程中的纠偏、浆液渗透（与地质情况有关）及注浆材料固结收缩等因素。注浆量按下式进行计算： Q=V?λ 式中： Q——注入量（m3） λ——注浆率（取1.2～1.5，曲线地段及沙性地层段取较大值，其它地段根据实际情况选定） V——盾尾建筑空隙（m3）

盾构法隧道施工引起的地面沉降的原因与对策

盾构法隧道施工引起的地面沉降机理与控制 摘要:本文首先分析了盾构法隧道引起的地面沉降规律和沉降 影响范围,总结了盾构隧道地面沉降的主要影响因素;指明地面沉 降主要源于开挖面的应力释放和附加应力等引起的地层变形,并对地铁施工中的地面沉降安全判断标准和控制原则进行了探讨,为城市地铁工程建设提供有益的参考。 关键词:盾构隧道地铁工程地面沉降沉降控制 中图分类号:u45 文献标识码:a 文章编 号:1672-3791(2012)06(b)-0071-02 abstract:this paper analyzes the shield tunnel caused by land subsidence law and settlement of affected areas,and summarizes the main factors of land subsidence of the shield tunnel;specified land subsidence is mainly due to the excavation surface stress release and the additional stress causedstrata deformation,land subsidence and subway construction safety criteria and control principles are discussed to provide a useful reference for the construction of urban subway project. key words:shield tunnel;subway project;land subsidence;subsidence control 盾构法具有不影响地面交通、对周围建(构)筑物影响小、适应复

盾构下穿建筑物沉降分析与控制技术研究-本科毕业论文

盾构下穿建筑物沉降分析与控制技术研究-本科毕业论文

中国矿业大学（北京） 本科生毕业设计（论文） 中文题目：盾构下穿建筑物沉降分析与控制技术研究 英文题目：Research on Subsidence Analysis and the Relevant Encountering Measures for TBM undergoing the Buildings 姓名：学号： 学院： 专业：班级： 指导教师：职称： 完成日期： 2012 年 05 月 31 日

中国矿业大学（北京）本科生毕业论文任务书 学院专业 班级学生姓名 任务下达日期：2012年1月18日 完成日期：2012年5月31日 题目：盾构下穿建筑物沉降分析与控制技术研究 专题题目： 主要内容和要求： 1、盾构工法的发展和应用： ①盾构工法发展概况。 ②盾构工法在中国的应用。 2、盾构施工沉降问题的提出： ①阐述对盾构施工沉降的认识。 ②国内外盾构施工沉降分析及控制技术研究现状。 3、对盾构下穿建筑物沉降问题的认识： ①简述盾构下穿建筑物的安全风险。 ②对盾构下穿建筑物沉降规律进行分析与归纳。 4、盾构施工引起建筑物沉降控制技术分析： ①分析盾构施工引起建筑物沉降的主要影响因素。

②阐述控制建筑物沉降的方法及其适用条件和优缺点。 ③工程实例分析与研究。 5、结论和展望： ①谈谈自己对盾构下穿建筑物的理解，通过研究人们对盾构下穿建筑物沉降的分析、控制和处理方法得出自己的结论以及对今后发展趋势的展望。 ②对完善盾构下穿建筑物沉降控制方法以保证施工安全，提出自己一家之言。

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盾构近距离下穿既有隧道沉降控制技术

盾构近距离下穿既有隧道沉降控制技术 盾构近距离下穿既有隧道沉降控制技术 摘要：深圳地铁3号线购物公园站～福田站区间盾构施工需下穿已运行的1号线隧道，其中两隧道最小净距为1.23米。通过对工程现场条件综合分析及力学模型研究和计算，综合各方论证结果，确定施工方案并进行盾构施工关键技术研究，为下穿施工中提供全面的技术参数，施工完成后，既有运行线内各项控制指标得到了有效控制，未对已运行线结构及道床、轨道产生不利影响。 关键词：盾构隧道；实时监测；控制指标；参数；沉降 中图分类号：U456.3文献标识码：A 文章编号： 1前言 1.1工程背景 深圳地铁3号线购物公园站～福田站区间右线下穿隧道与正在 运营的深圳地铁1号线隧道之间的最小净距为1.46 m，左线最小净距为1.23 m。区间下穿隧道主要位于全风化花岗岩层和强风化花岗岩层，隧道覆土厚度约为18m，线路坡度为-5‰，采用通用型管片，管片外径6.0m，内径5.4m，管片厚度300mm，管片宽度1.5m，分块数为6块（一块封顶块、两块邻接块、三块标准块）。 1.2难点及风险分析 1、技术难点 新建地铁与下穿的既有运行线最小净距1.23米，盾构掘进对既有运行线影响较大，根据深圳市地铁公司《城市轨道交通安全保护区施工管理办法（暂行）》规定，运营线路轨道竖向变形±4mm，两轨道横向高差<4mm，水平及水平三角坑高低差<4mm／10m，轨距+6mm~-2mm；控制指标严格，对盾构掘进控制要求高。 2、工程安全方面存在的风险 正在运营的地铁1号线因沉降过大影响营运，甚至造成停运的风

险，社会责任重大；下穿区域全强风化地层中存在球状风化体的风险；盾构机选型及后配套设备故障导致停机引起的安全风险。 2施工模型研究及方案确定 2.1施工模型研究 1、施工力学行为数值分析―力学模型 1）正交段最小净距仅为1.2m，上洞埋深为10.6m； 2）综合判定围岩级别为Ⅴ级，夹土体围岩按加固考虑； 3）主要模拟新建隧道开挖对既有1号线运营线隧道的影响； 4）采用FLAC3D进行力学分析。 图1力学模型示意图 2、施工力学行为数值分析―计算结果 1）地表沉降为7.7mm，既有隧道（1号线）最大沉降3.9mm，附加拉应力达到1.25MPa。 2）上下两洞之间地层的最大主应力值将达到0.25MPa，下洞（3号线）最大轴力为616kN，最大弯矩为28kN?m，均位于两侧边墙部位。 目标地表与既有1号线隧道随施工的下沉情况如图2和图3所示。 图2目标面地表随施工沉降情况图3既有隧道（1号线）随施工下沉情况 2.2控制指标 根据深圳市地铁集团《城市轨道交通安全保护区施工管理办法（暂行）》的规定，参照多次专家论证会的论证意见，新建盾构隧道施工对既有1号运行线影响的控制指标按三级预警制度进行管理，即，预警值、报警值、控制值三级。预警值取控制值的50%，报警值取控制值的80%，结构变形控制指标如下： 表1结构变形控制指标（单位：mm）

盾构施工沉降分析

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

地铁隧道盾构施工引起的地面沉降规律分析

土压平衡盾构施工引起的地面沉降规律分析 城轨公司杨小飞 【摘要】本文对广州地铁6号线盾构2标区间盾构隧道施工过程的地面沉降监测数据进行分析，探讨了盾构施工过程地表沉降规律及其影响范围和程度，包括沉降槽分布形式、沉降随时间发展规律、沉降量概率分布的统计分析等，并用数学函数加以表达。研究结果对今后类似工程施工过程的隧道周边建（构）筑物的保护，施工参数的优化以及工程的顺利实施具有参考价值。 【关键词】盾构沉降拟合 1.引言 地铁交通在我国正处于发展阶段，由于盾构施工法的安全性和先进性，盾构技术在城市地铁隧道施工中得到越来越广泛的应用。由于地铁隧道多位于城市中心繁华地带，地下管线和地面建筑物众多，施工过程多少都会扰动地层，要完全消除地表沉降是很困难的。盾构施工过程的沉降会对地面建筑物的安全造成威胁甚至引起破坏，国内外已对施工沉降进行了大量研究，提出了许多沉降计算模型［1,2］，如Peck 模型（1969），Attewell 模型（1981），O’Reilly-New 模型（1982），藤田模型（1982）等。国内专家也对国内地铁盾构施工过程的沉降规律进行了总结 ［3 ］- ［5 ］，得到了许多具有共性的认识。但由于广州地区地质条件复杂，对沉降规律的定量研究还比较少。本文对广州地铁6号线2标区间盾构隧道施工过程的地表沉降规律及其影响范围进行研究，以期对今后类似工程建（构）筑物的保护，施工参数的优化提供参考依据。 2.工程概况 广州地铁6号线2标区间隧道采用盾构法施工。区间隧道由两条并行的单线隧道组成，其中已完成施工的【大坦沙站-如意坊站盾构区间】左右线隧道间距8.1～26m，左右线隧道总长2859.2m，隧道埋深4.7～27.8m，线路最小水平曲线半径500m，最大坡度30‰。盾构机采用德国HERRENK AG 公司生产的土压平衡式盾构（EPB），盾构机刀盘直径6280mm，采用盾尾同步注浆（砂浆）方式。隧道衬砌采用预制钢筋混凝土管片，管片环外径6000mm，内径5400mm，管片宽度1500mm。【大-如盾构区间】上覆第四系为人工填土层、淤泥层、淤泥质土层、淤泥质粉细砂层、粉质粘土、粉土层、冲积－洪积粉细砂层、冲积－洪积中、粗、砾砂层、冲积－洪积土层、可塑或稍密~中密残积土层、硬塑或密实状残积土层。下伏基岩白垩系、石炭系棕红色、红褐色岩石，风化程度不均一，软硬夹层较多。 3.沉降观测方法 3.1 观测仪器及要求 采用精密水准尺仪，铟钢水准尺、30m 检定过的钢卷尺进行沉降观测。线路沿线一般的多层建筑物和地表沉降，按国家三等水准测量技术要求作业，高程中误差≤±2.0mm，相邻点高差中误差≤±1.0mm。 3.2 沉降观测点的布设 正常情况下，沿隧道中线上方地面每隔5m 布设一个沉降观测点，每隔20m 建立一个监测横断面，该断面垂直于隧道中线，每个断面上布设5个观测点，其中隧道中线上方一个点，左右间隔5m 各一个点。对于软弱土层、或埋深较浅的区域，应根据隧道埋深和围岩地质条件，加密监测断面和测点。 当隧道上方为混凝土路面时，常布设两种沉降观测点，即分混凝土路面及路面以下土层两种，路面部分沿线路中线每20m布设一个观测断面，观测点直接布设在路面上，以量测路面沉降量；为了防止路面硬壳层不能及时、准确反映地层实际沉降情况，造成路面下方虚空，需钻穿混凝土路面并在路面以下地层中打入短钢筋布设观测点，以便对地层的沉降情况进行监测。 3.3 项沉降观测频率 盾构机机头前10m和后20m范围每天早晚各观测一次，并随施工进度递进；范围之外的监测点

浅谈铁路路基沉降的控制办法

浅谈铁路路基沉降的控制办法 摘要: 随着我国铁路建设事业的蓬勃发展,建设高等级铁路的规模不断加大, 提升铁路建设的科技含量是铁路建设工作者义不容辞的责任。本文从路基沉降观测，路基沉降的原因进行了分析，并针对易发生路基沉降的部位提出了一些预防方法。 关键词:路基沉降控制 为满足铁路运输需要, 保证运输安全, 提高铁路路基质量, 铁道部建设公司近十几年先后几次对铁路路基设计规范进行了修订, 在我国铁路跨越式发展时提出了“强本简末”的要求, 设计标准有了很大提高。随着国家铁路的第六次大提速的完成, 快速铁路对路基的基床承载力与沉降变形要求更高, 仅局限于选线时尽量绕避不良地质地段, 避免高填深挖是不够的, 铁路路基的填料选择、沉降控制与观测、提高路基的防排水能力、加强过渡段设计及加强路基支挡防护设计显得更加重要。其中, 铁路路基的填料种类、压实标准与铁路路基的沉降控制有着密切的联系, 因此,本文就铁路路基的填料选择与沉降控制这两方面谈一下自己的看法及建议。 1、路基填料 1.1 路基填料适用性判别 高等级铁路的路基填筑标准及对路基工后沉降的要求均远高于普通铁路。因此必须特别重视对路基填料的勘察、鉴定、分类工作, 慎重对待取土场的选择。对填料需严格把关, 在勘察设计阶段就应当作为一项专门的工作来进行, 对其工程特性,适用性进行必要的试验工作后作出专门的评价, 以确定该取土场的填料用作路基本体或基床底层是否合格, 否则需考虑改良土方案或变更取土场。 由于地区不同, 路基填料也千差万别根据《铁路路基设计规范》相关规定, 对于巨粒土、粗粒土填料根据颗粒组成, 颗粒形状, 颗粒级配、细粒含量、抗风化能力等来分为A、B、C 、D组, 细粒土填料根据液限含水量ωL进行填料分组, 当ωL＜40％时为粉土, 为C组,当ωL≥40％时为黏性土,为D组, 有机土为E组。 1.2 特殊填料在路基中的应用 在比较平坦的地区, 铁路路基取土较困难, 传统做法是在考虑经济成本与可行性的同时, 采取部分填料外运与集中挖坑取土或者薄取相结合, 在集中挖坑取土后, 再对取土场进行生态恢复, 如将取土坑留给当地百姓进行养鱼等经济生产。或者沿线与排水沟相结合, 挖深拓宽排水沟。这两种传统方法由于简单便于实施,得到了人们广泛的认同, 并在很多类似线路中得以应用。

盾构施工地面沉降的控制技术

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。 盾构推进过程中盾壳与周围土体之间产生摩擦阻力，该力作用的结果则在盾壳周围土体 中产生剪切扰动区②，该区的特点是范围较其它区小。 在剪切扰动区②以外，由于盾尾建筑间隙的存在，土体向间隙内移动，引起土体松动、 塌落而导致地表下沉,盾构上方土体由于自重和地面超载(当有地面超载时)往下移动而形成卸

盾构隧道施工引起的地面沉降分析

盾构隧道施工引起的地面沉降分析 XXXXXX （XXXXXXXXXXXXXXXXXX） 摘要：本文先分析了盾构隧道施工引起的地面沉降规律和原因，介绍地面沉降的预测方法。然后结合某城市隧道施工过程的地面沉降监测数据进行分析，运用沉降槽分布模型拟合结果，并且运用数学函数给予表达。最后得出的研究结果可供对今后类似工程参考，确保在施工过程中隧道周边环境的安全。 关键词：盾构法；隧道施工；地表沉降；分布模型 我国地铁交通的发展水平正处于上升阶段，因为盾构施工法技术具有安全性和先进性等特点，其在城市地铁隧道施工中得到了广泛的应用。通常情况下，地铁隧道多位于城市中经济繁华发展的地带，在此种情况地面建筑物较为密集且地下管线，显然采用盾构法隧道施工必定会引起地层移动从而导致地面沉降，即使采用当前先进的盾构技术，也难完全防止这些沉降，当地面沉降达到一定程度时，就会使周围地面建筑、地下相关设施以及地铁隧道本身等不能正常使用。因此当在需要控制地层移动地区采用盾构法施工隧道时，必须了解地层移动的规律和特征，尽可能准确地预测沉降量和沉降范围。国内外已对施工沉降进行了大量研究，提出了许多沉降计算模型。本文基于广州地区地质条件复杂，对沉降规律的定量研究还比较少等原因，结合广州某盾构隧道施工段的地表沉降规律及其影响范围进行研究，希望对以后类似的工程提供参考。 1．地面沉降的规律和特征 在采用盾构法隧道施工过程中，沿隧道纵向轴线所产生的地表变形如下：通常盾构前方的土体受到挤压时有向前向上的移动，从而使地表有微量的隆起，而当开挖面土体因支护力不足而向盾构内移动时，则盾构前方土体发生向下后的移动，从而使地面沉降，开挖面的上方土体，亦因盾构作用于开挖面推力的大小而使地面隆起或沉降。当盾构通过时，盾构两侧的土体向外移动。当隧道衬砌脱离盾尾时，由于衬砌外壁与土壁之间有建筑空隙，地表会有一个较大的下沉且沉降速率也较大。同时隧道两侧的土体向隧道中线移动。这一阶段的沉降通常称为施工沉降，常在1—2个月的时间内完成。由于施工过程中对周围土体的扰动，土中的孔隙水压力上升。随着孔隙压力的消散，地层会发生主固结沉降。孔隙水压力趋于稳定后，土体的骨架仍会蠕变，即次固结，地层还会有一定的沉降。由于土体固结发生的沉降称为固结沉降。总之软粘土地层中的地表运动可分三个阶段：（1）盾构前方隆起或沉降；（2）施工沉降；（3）固结沉降。地层移动是和具体地质和施工条件密切相关的。地面沉降速率、沉降变化的突然性、沉降范围，最大沉降量、沉降槽的几何尺寸、沉降稳定时间等是沉降的特征。在一定的基本盾构施工条件下，这些沉降特征在很大程度上受到施工细节的影响，但在更大的程度上受到地质条件的影响。

铁路路基沉降问题及其控制措施 刘济华

铁路路基沉降问题及其控制措施刘济华 发表时间：2019-08-05T09:32:27.047Z 来源：《建筑学研究前沿》2019年8期作者：刘济华 [导读] 这就需要在施工中加强对铁路路基沉降变形的观测，并采取一定的措施来对路基沉降量进行控制。 石家庄铁道大学石家庄 050000 摘要：最近这些年，我国铁路工程建设数量越来越多，建设里程不断增加，覆盖范围不断扩大，且对工程施工质量也提出了更高的要求。铁路工程施工中，路基施工是决定其整体质量的关键因素，要求其具有足够的强度和规定范围内的沉降量来满足其轨道对行驶列车的支撑要求。而路基施工中的难点就是对路基沉降量的控制。路基在铺轨之前发生与预留沉降量不符的沉降，则会导致线路的整体高程不符合要求，这就需要在施工中加强对铁路路基沉降变形的观测，并采取一定的措施来对路基沉降量进行控制。 关键词：铁路；路基沉降；控制措施 引言 新时期下，我国交通运输事业得到了飞速的发展，而铁路作为我国交通事业的基础，为市场经济的高速发展提供了极大帮助，并且随着铁路事业的改革与转制，其在国家经济发展中的作用更为突显。2017年我国铁路的技术创新和实践应用得到了显著的提升，如铁路管理平台、BIM技术试点、交互信息化系统等，这为铁路建设技术的发展提供的必要的保障，但施工中铁路路基的沉降问题一直困扰着铁路技术人员，如何有效的提升路基沉降的施工工艺，促进路基沉降质量和标准的进一步发展，成为了时下铁路技术部门所关注的焦点问题。 1铁路路基沉降变形控制的必要性 铁路路基沉降问题一直困扰着铁路工程建设，最突出的是软土基层上的铁路路堤修筑，软土地基吸水饱和、剪切强度弱的问题是引发铁路路基沉降的重要原因。在铁路工程施工结束后会对沿线建筑特别是高层建筑、大型建筑产生影响，必须采取有效措施来避免铁路路基周边土层出现附加应力累积的不良后果。路基作为轨道结构、列车载荷的基础承载体系，若存在结构变形不仅会造成轨道发生形变，进而还会造成列车振动严重，甚至出现安全事故问题。因此，必须采取有效措施，严格控制好铁路路基沉降变形问题。 2铁路路基沉降问题出现的原因 一是在铁路路基施工过程中，由于下雨或者其他原因而导致进水，从而对路基内部的含水率造成改变，含水率的增加会破坏其内部的稳固性，在施工以及后续运营中，会在自身重力以及外界荷载的作用下而出现形变并引发沉降以及开裂等问题。 二是在对路基进行设计的过程中，没有对施工现场进行详细的勘察，进而在路基设计中的相关参数的分析和计算时出现误差或者不准确的问题，直接影响后期施工质量不达标而出现沉降问题。 三是在施工过程中对填筑材料等施工材料进行选择时，没有按照工程地质特点和施工设计要求来进行选择，导致所选用的材料不达标或者与施工现场的具体条件不符而导致出现沉降问题。 四是所采用的路基填筑方法不够正确和合理，主要是在碾压施工中没有按照规范进行以及通过实验来确定碾压次数，没有对碾压质量进行保障，因而导致碾压不均匀或者密实度不足而增加其出现不均匀沉降等版型以及开裂等缺陷的出现。 五是隐伏型岩溶路基塌陷的问题。此问题主要在岩溶化平原地区比较常见，其主要是由于地下水位下降而形成真空吸蚀作用，地下水潜蚀作用，列车或采石放炮引起的震动等因素导致土体强度降低以及土体破坏、土层负荷过重等因素引起的。 3铁路路基沉降控制措施 某高速铁路工程A标段总长约116.5km，采用CRTSII型板式无砟轨道。线路上共有6段路基，总长为16.3km，约占线路总长的14%。经地质勘察，路基表层以杂填土和素土为主，下部为松土。 3.1桩+筏板加固 采用刚性桩对路基进行加固，桩径和桩间距分别为0.4m、1.5m，桩端进入持力层的深度应达到1.0m以上。同时在顶部加设筏板，采用强度等级为C30的混凝土，其厚度按0.5m控制，筏板的下方设置垫层，厚0.15m。桩与桩间土的共同作业可以形成复合地基，由筏板将荷载传递至桩，以此减小沉降变形，保证沉降控制的有效性。 3.2桩基施工质量控制 ①开工前先进行试桩，确认桩身实际强度满足要求后，从中抽取1%进行静载试验，并抽取30%进行无损检测。 ②各类原材料进入施工现场前应对其品质和配合比等进行检测或试验。其中，水泥应为抗硫酸盐水泥；石料，即卵石或碎石，其粒径应在2~4cm范围内；中粗砂的含泥量不能超过5%；采用II级或III级优质粉煤灰。 ③采用长螺旋钻机进行成孔，钻进应匀速进行，不得产生螺旋孔，孔深应在钻杆上作出标记，以达到要求的深度，钻孔垂直度偏差不能超过1%。 ④孔深达到设计要求后，停钻并对钻杆进行提升，并同时进行灌注，实际泵送量需要和拔管速度保持协调，通常拔管速度不超过 1.2~1.5m/min，埋钻高度应达到1.0m以上，保证管中混合料充足，避免停泵待料。在灌注过程中，应超过桩顶高程一定距离。 ⑤桩体应保持连续和密实，避免缺陷，如夹砂、 断桩和缩径。 3.3严格把控路基填筑质量 ①不得使用大粒径填料，对天然集料进行集中堆放和筛分处理，所用筛网的筛孔尺寸按14cm×14cm控制，倾斜度为60°。对筛余部分进行破碎处理，与满足要求的填料相混合。在填料装车过程中，对填料进行均匀搅拌，保证运输到现场的填料是符合要求的。 ②在施工中，应对土料进行严格计量，保证掺量的准确性与适宜性。同时，还要安排专人对填料质量进行控制，使填料的级配达到规范要求。 ③为切实保证路基的压实效果，应根据填料产地开展工艺试验。通过工艺试验，确定松土厚度与压实系数，将含水量控制在“最优含水率的-5%～+3%范围内。 ④对填筑厚度和分层压实进行严格控制，填筑层厚度应保持均匀，这是使压实质量达到要求的重要过程。填筑施工中，应以填筑层的

高速铁路路基工后沉降控制技术

，７３，９．２００６年中国交通土连工程学术论文集 ｔＩ＿＿＿ＩＩ－＿ｌ＿＿＿Ｉ－＿－＿＿－－－＿ｌ＿＿＿－ｌ￥；ｊＩ＿－●＿＿＿＿＿＿＿＿＿－＿＿＿ｌ＿ 【摘要】 【关键词】１前言 高速铁路路基工后沉降控制技术 朱浩波 北京交通大学北京１０００４１ 作为高速客运专线的关键技术，工后沉降控制是一个涉及因素较多、具有较大不确定性的重点难点问题。本文较全面地探讨了工后沉降控制技术的有暮方面，并针对性地提出相关措施瓤对策。为科学鼹决工后氓降控制揭题，文中建议；Ｉ入风险管理和价值工程等先进方法、手段采用系统论的观点对该问题进行全面系统的研究、分析和把握，形成评估方法、标准和体系，进行过程性控制。文章指出工后沉降控制的标准不仅仅是对施工质量的要求，还是对设计的要求，甚至是对业主投资的要求。从技术上文章还提出了对土体引入次固结。试验评价体系’作为设计依据等一系列的观点和建议。 高速铁路工后沉降控制系统分析风险管理次固结 目前我国铁路已掀起高速客运专线建设的高潮，石太，武广等多条客运专线在建，线下工程预留设计时速有的已达到３５０ｋｍ。由于关系劐线路的平顺性，工后沉降控制是高速铁路建设中需要解决的重要课题，其解决好坏甚至从某种程度上决定了高速铁路建设的成败。 笔者先后参与了我国第一条客运专线秦沈客运专线东部试验段的几项部级、局级重点路基科研项目以及武广等客运专线的有关工作。本文将立足于工程实践，对高速客运专线工后沉降控制问题进行探讨，提供个人的认识，以资参考。 ２工后沉降控制的重要性与特点 ２．１工后沉降控制是影响线路不平顺性的重要因素 工后沉降大小决定了高速铁路线的平顺性，理解线路平顺性的重要性，就理解了工后沉降控制重要性。以轨道连续高低不平顺波长４０ｍ、幅值５ｍｍ为例，时速３００ｋｍ时，将产生频率２Ｈｚ、半幅有效值ｏ．１３ｇ的持续振动加速度，超过５小时，人体血压、脉搏等生理现象会不正常，对驾驶人员的工作能力也有影响；对于普速的列车则可以忽略”１。也就是说工后沉降控制不好，线路不平顺，行车舒适性和安全性就无法保证，列车高速行驶就是空谈。因此，在高速铁路设计和施工中工后沉降控制作为一个首要问题来对待是适当的。 ２．２工后沉降控制是一个有时间性、过程性的问题 首先，工后沉降起算时点非常重要。在秦沈客运专线修建之初，有人认为起算点是在整个工程完工后，也有认为应在铺轨完成后。随着认识的深入，才确定工后沉降起算点应在铺轨开始时起算Ⅲ。从对工后沉降控制本身目标的实现来说，这更加合理。应认识到的是，在其他方面相同的情况下，起算时间

土压盾构地层沉降控制技术

土压平衡盾构施工地层沉降控制技术 卓普周 1 概述 土压平衡盾构由盾壳、刀盘及刀盘驱动装置、密闭土舱、盾构千斤顶、螺旋输送机、管片拼装机械手、自动导向系统、盾尾密封装置和人闸等组成，基本工作原理为：盾壳支承着围岩并保护着刀盘旋转，在千斤顶推力的作用下，刀盘上被切割、破碎的碴土，经过开口进入密闭土舱，当密闭舱的泥土压力与开挖面压力取得平衡的同时，端部伸入土舱下部的螺旋输送机排土，控制螺旋输送机的转速或者盾构机的推进速度，达到土舱的泥土压力与开挖面压力的动态平衡。碴土通过电瓶车拖碴车运至洞外。 国外实践表明，即使在当前盾构施工技术日趋完善的今天，在掘进过程中也难以避免地面隆陷及地层水平位移情况的发生，客观因素主要有： ①地质勘探资料与土层实际情况存在偏差，且地质情况往往复杂多变； ②由于规划不利，盾构隧道经常近距离的从大量地面建筑物基础下面通过；在一些老城区，隧道上方分布着许多建筑年代久远的对地层变形十分敏感的地下构筑物、地面建筑物； ③盾构施工是一个系统工程，施工中间环节多、影响因素多，稍有不慎，容易出现控制不到位的情况； ④掘进施工本身就是一个主动对围岩扰动的过程； ⑤现在对环境控制的要求越来越严格等。 由盾构施工引起的地层沉降过大时，可导致地表建筑物倾斜、开裂、倒塌；地下管线断裂；地面凹陷、隆起；桥面开裂等。引起的地层水平位移过大时可能引起地下桩基偏移及管线与通道错位，甚至毁坏，对周围环境产生了不利影响。因此有必要对盾构施工引起的地层变形情况进行研究，提前采取相应的预防措施，使施工安全顺利进行,周围环境少受影响。 2盾构施工引起地面沉降原因分析 通过对盾构施工过程的分析，可得盾构施工引起地面沉降的原因主要有以下3个： 2．1盾构掘进时的地层损失 掘进时地层损失的产生主要有4个方面的原因： （1）刀盘前方土体的水土压力没有得到及时有效地平衡，使盾构前方土体被迫处于不稳定状态。这种