南寧地鐵盾構隧道施工引起的地表沉降規(guī)律研究.pdf

1、當隧道在進行盾構施工時，無論其埋深及斷面尺寸大小，總會對附近土層造成一定的擾動，進而造成地表沉降、周邊建筑物與地下管線損壞等一系列問題。隨著盾構法在地鐵建設中的廣泛應用，盾構隧道施工對地表沉降的影響受到越來越多的關注。因此，對地表沉降進行準確地預測，以求在設計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。南寧地鐵的建設尚在起步階段，盾構法的應用在南寧地區(qū)也尚屬首次，故目前盾構法施工在南寧市應用的相關研究仍較少，而對于

2、盾構隧道施工在南寧特殊地質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線和二號線的盾構區(qū)間為工程背景，通過現(xiàn)場調研及實測數(shù)據(jù)的整理分析，探究南寧地區(qū)地鐵沿線的地質情況，建立沿線巖層組合模型并將沿線分為6個工程地質分區(qū)（地質分區(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）、地質分區(qū)三區(qū)（全斷面穿越砂礫石層）、地質分區(qū)四區(qū)（全斷面穿越粉土層或上粉土層下

3、砂礫石層）、地質分區(qū)五區(qū)（上部砂礫石層下部泥巖層）、地質分區(qū)六區(qū)（上部粉土下部泥巖或粉砂巖層））。分析了盾構隧道施工引起的地表沉降規(guī)律，并給出了相關預測公式及參數(shù)建議值。研究結果表明:(1)南寧地鐵盾構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)驗法進行分析預測，得出了南寧各典型地層條件下的地表橫向沉降預測公式，并給出相應的計算參數(shù)。通過計算結果與實測值的對比可知，預測誤差率不超過11％。(2)南寧地鐵盾構隧道施工引起的地

4、表縱向沉降可劃分為盾構通過前、盾構通過期間和盾構通過后三個階段。統(tǒng)計結果表明:第二階段的沉降量和沉降速率均較大，沉降量達到總沉降量的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)基于實測沉降數(shù)據(jù)，并利用修正Peck公式對盾構影響范圍內(nèi)地表縱向沉降情進行分析預測，得出各地質分區(qū)下的預測公式及相應的計算參數(shù)。計算結果與實測值進行對比表明，預測誤差率不超過13％。
　　基于地表沉降數(shù)據(jù)的分析結果，利

5、用灰色關聯(lián)分析法分析了盾構施工參數(shù)對地表沉降的敏感性，結果顯示:在土壓平衡盾構這一工法條件下，施工參數(shù)對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、掘進速度。
　　通過將現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)與現(xiàn)有的地表沉降控制標準進行對比，發(fā)現(xiàn)采用土壓平衡盾構施工方法時，地鐵盾構隧道穿越地質分區(qū)一區(qū)、地質分區(qū)三區(qū)、地質分區(qū)四區(qū)時，地表沉降值較小;地鐵盾構隧道穿越地質分區(qū)二區(qū)、地質分區(qū)五區(qū)、地質分區(qū)六區(qū)時，地表沉降值較大。此外，地