地鐵施工引起地表沉降預(yù)估探究范文

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【摘要】地鐵隧道施工引起地表的沉降變化直接影響到城市環(huán)境、引起建筑物損傷，開展地表沉降預(yù)估方法研究可有效地為設(shè)計地表沉降值和城市地下空間規(guī)劃提供理論依據(jù)。本文建立有限元計算模型，得出本地等效圍巖參數(shù)，進而得出不同地質(zhì)條件下地表沉降變化特性。結(jié)果表明：地表沉降預(yù)估值與實測結(jié)果吻合較好，且修正參數(shù)較小、有效地保證了準確度。

【關(guān)鍵詞】地面沉降；等效參數(shù)；可靠度

眾所周知，地鐵施工過程中會產(chǎn)生地層的損失、地層擾動和局部降低地下水位，這就必然產(chǎn)生不同程度的地面沉降，從而對地鐵施工及周邊環(huán)境的安全產(chǎn)生不利的影響。因此，本文考慮了施工過程對巖土體造成的影響和巖土體本身在新的應(yīng)力環(huán)境下發(fā)生的自身變化兩大主要因素，就江西路車站和中山公園車站采用礦山法施工對地表影響進行研究。

1施工過程發(fā)生沉降的影響因素

1.1地質(zhì)條件

青島地區(qū)的地質(zhì)條件屬于典型的海島型地質(zhì)，因巖石受到的抗蝕性不同而展現(xiàn)不同的侵蝕地形，巖石強度參差不齊，巖性多種多樣；受海岸作用力的搬運、堆積，巖層厚度也呈現(xiàn)出不均勻特性。

1.2埋深

地鐵隧道施工影響范圍內(nèi)的地表各點向隧道中心方向移動，形成沉降曲線。隧道埋深越大，地表沉降曲線越平緩。

1.3開挖工法與開挖步驟

相似資料顯示，相同的施工條件，全斷面開挖對地表沉降影響最大、三臺階七步開挖引起的地面沉降最小（前者約是后者數(shù)值的兩倍多）。隨開挖斷面增大，圍巖產(chǎn)生的瞬間變形越大，穩(wěn)定性也越差，易產(chǎn)生塌方甚至冒頂。

1.4支護體系

為了充分發(fā)揮圍巖的結(jié)構(gòu)作用，應(yīng)允許圍巖有可控制的變形。允許圍巖有一定的變形，又須限制其過度變形，使圍巖不會過度松弛而喪失過大而降低承載能力。而暗挖法開挖不像盾構(gòu)法施工有足夠的抗力來支撐受擾動的地層，而只能采用超前預(yù)加固和各種支護結(jié)構(gòu)。選擇合理的支護方案，需要在施工中合理地確定支護結(jié)構(gòu)的類型、支護結(jié)構(gòu)參與工作的時間、各種支護手段的相互配合等，在地鐵隧道施工過程中能夠有效減小地面沉降值。

2有限元建模及驗證

綜合固結(jié)基本理論方法計算出瞬間沉降值和泰勒級數(shù)法求解值，本文分析方法中真實沉降量超出預(yù)估沉降量的概率趨近于0。

3結(jié)束語

本文綜合了地層損失和巖土體重新固結(jié)兩大方面因素，利用有限元反向分析的方式、以最小的修正參數(shù)最大限度的排除其他影響因素對計算結(jié)果的影響，降低了預(yù)估誤差、保證了準確度。

參考文獻

[1]侯學(xué)淵，廖少明.盾構(gòu)隧道沉降預(yù)估[J].地下工程與隧道，1993（4）：24-32.

作者：孫偉1;杜貝貝2;楊輝3 單位：1.青島黃海學(xué)院，2.山東科技大學(xué)，3.青島海川建設(shè)集團