南寧地鐵盾構(gòu)隧道施工引起的地表沉降規(guī)律研究.pdf

1、當(dāng)隧道在進(jìn)行盾構(gòu)施工時(shí)，無論其埋深及斷面尺寸大小，總會(huì)對(duì)附近土層造成一定的擾動(dòng)，進(jìn)而造成地表沉降、周邊建筑物與地下管線損壞等一系列問題。隨著盾構(gòu)法在地鐵建設(shè)中的廣泛應(yīng)用，盾構(gòu)隧道施工對(duì)地表沉降的影響受到越來越多的關(guān)注。因此，對(duì)地表沉降進(jìn)行準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)，以求在設(shè)計(jì)和施工中采取有效控制沉降的措施，從而防止事故的發(fā)生就顯得非常重要。南寧地鐵的建設(shè)尚在起步階段，盾構(gòu)法的應(yīng)用在南寧地區(qū)也尚屬首次，故目前盾構(gòu)法施工在南寧市應(yīng)用的相關(guān)研究仍較少，而對(duì)于

2、盾構(gòu)隧道施工在南寧特殊地質(zhì)條件下引起地表沉降規(guī)律的研究更是幾近空白。
　　本文以南寧市地鐵一號(hào)線和二號(hào)線的盾構(gòu)區(qū)間為工程背景，通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研及實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的整理分析，探究南寧地區(qū)地鐵沿線的地質(zhì)情況，建立沿線巖層組合模型并將沿線分為6個(gè)工程地質(zhì)分區(qū)（地質(zhì)分區(qū)一區(qū)（全斷面穿越泥巖層或上部泥巖下部粉砂巖層）、地質(zhì)分區(qū)二區(qū)（全斷面穿越粉砂巖層或上部粉砂巖下部泥巖層）、地質(zhì)分區(qū)三區(qū)（全斷面穿越砂礫石層）、地質(zhì)分區(qū)四區(qū)（全斷面穿越粉土層或上粉土層下

3、砂礫石層）、地質(zhì)分區(qū)五區(qū)（上部砂礫石層下部泥巖層）、地質(zhì)分區(qū)六區(qū)（上部粉土下部泥巖或粉砂巖層））。分析了盾構(gòu)隧道施工引起的地表沉降規(guī)律，并給出了相關(guān)預(yù)測(cè)公式及參數(shù)建議值。研究結(jié)果表明:(1)南寧地鐵盾構(gòu)隧道施工引起的地表橫向沉降符合高斯分布規(guī)律，利用Peck經(jīng)驗(yàn)法進(jìn)行分析預(yù)測(cè)，得出了南寧各典型地層條件下的地表橫向沉降預(yù)測(cè)公式，并給出相應(yīng)的計(jì)算參數(shù)。通過計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)值的對(duì)比可知，預(yù)測(cè)誤差率不超過11％。(2)南寧地鐵盾構(gòu)隧道施工引起的地

4、表縱向沉降可劃分為盾構(gòu)通過前、盾構(gòu)通過期間和盾構(gòu)通過后三個(gè)階段。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明:第二階段的沉降量和沉降速率均較大，沉降量達(dá)到總沉降量的73％，第一階段沉降量約為總沉降量的9％，第三階段沉降量約為總沉降量的18％。(3)基于實(shí)測(cè)沉降數(shù)據(jù)，并利用修正Peck公式對(duì)盾構(gòu)影響范圍內(nèi)地表縱向沉降情進(jìn)行分析預(yù)測(cè)，得出各地質(zhì)分區(qū)下的預(yù)測(cè)公式及相應(yīng)的計(jì)算參數(shù)。計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)值進(jìn)行對(duì)比表明，預(yù)測(cè)誤差率不超過13％。
　　基于地表沉降數(shù)據(jù)的分析結(jié)果，利

5、用灰色關(guān)聯(lián)分析法分析了盾構(gòu)施工參數(shù)對(duì)地表沉降的敏感性，結(jié)果顯示:在土壓平衡盾構(gòu)這一工法條件下，施工參數(shù)對(duì)地表沉降的敏感性從大到小依次為:土倉壓力、注漿量、刀盤扭矩、注漿壓力、掘進(jìn)速度。
　　通過將現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與現(xiàn)有的地表沉降控制標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)采用土壓平衡盾構(gòu)施工方法時(shí)，地鐵盾構(gòu)隧道穿越地質(zhì)分區(qū)一區(qū)、地質(zhì)分區(qū)三區(qū)、地質(zhì)分區(qū)四區(qū)時(shí)，地表沉降值較小;地鐵盾構(gòu)隧道穿越地質(zhì)分區(qū)二區(qū)、地質(zhì)分區(qū)五區(qū)、地質(zhì)分區(qū)六區(qū)時(shí)，地表沉降值較大。此外，地