浅埋暗挖法施工引起地表沉降控制,该文是关于地表论文范文，为你的论文写作提供相关论文资料参考。
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摘 要：本文主要阐述了浅埋暗挖法的现状、施工原理以及由此施工法引起的地表沉降的危害,分析地层变形机理及沉降原因,并提出沉降控制措施.
关键词：浅埋暗挖； 地表沉降； 成因分析； 控制措施
浅埋暗挖法作为在软土地层中开挖隧道的一种有效方法,对地质条件具有较好的适应性,已成为城市地铁等地下工程施工的重要施工方法,在我国得到了广泛的应用.地下工程施工是在岩土体内部进行,施工不可避免对岩土体产生扰动,引起的地层变形,使地面建筑物、构筑物和地下管网发生变形.当变形达到一定程度时,将影响地面建筑物、构筑物和地下管网的正常使用,甚至发生沉降事故.因此在地面建筑和地下管线密集的城市中,对施工所造成的地表沉降情况及其控制技术的研究,具有十分重要的意义.
1 概述
1987年8月,北京市科委和铁道部 共同组织鉴定会,对浅埋暗挖技术进行评价,会上确定取名为“浅埋暗挖法”,适用范围：各种软弱地层的地下工程设计和施工.浅埋暗挖法又经过十几年的发展,形成了一套完整的配套技术,被评为国家级工法.
浅埋暗挖的核心技术可以概括为：“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”的十八字方针.其基本原理可以概括为：对地层进行必要的预加固和预处理；采用复合衬砌,初期支护承担全部基本荷载,二次衬砌作为安全储备,特殊荷载由初支、二衬共同承担；采用多种辅助工法,如喷射混凝土封密开挖工作面,长管棚超前支护或注浆等；利用监控量测指导施工和设计.
目前,在城市地铁施工中,浅埋暗挖法已经得到广泛的应用.由于在施工过程中不可避免地会对地层产生扰动,产生不同程度的地面沉降,从而对地铁施工及周边环境的安全性产生不利的影响.
2 沉降的危害
由于在地铁施工过程中不可避免地会对地层产生扰动,就必然会产生不同程度的地表沉降,从而对地铁施工及周边环境如对城市的地下管线、道路桥梁和地面建（构）筑物等的安全性产生不利的影响.地表沉降造成的危害主要表现在：
(1)对车站及隧道结构本身的稳定性和安全性的影响；
(2)对道路桥梁和地面建（构）筑物产生倾斜、过量变形,甚至发生开裂等的影响；
(3)对城市地下管线的产生变形、断裂等的影响.
3 成因分析
3.1 变形机理
地下空间及隧道开挖以后引起应力的集中,造成地层的压缩变形进而引起地表的下沉.在没有得到及时有效的支护措施,隧道周围的土体将向开挖的空间移动.地表下沉量的大小和隧道的施工方法、施工工艺和支护参数有关,孔隙水的流失以及地层的超固结也会导致地表大变形的产生.此外,对于浅埋软弱区,特别是在富水含砂地层条件下通常还会受到地层失砂、失水等因素的影响.
3.2 沉降原因
根据上述地层变形机理的分析,地表沉降由不同的原因引起,主要有如下四点：
(1)隧道开挖位置的影响.当在路堤中开挖隧道时,在路堤内形成临空面,对隧道周围土体产生扰动,此时地层中的应力应变将发生变化,从而发生变形下沉.
(2)隧道跨度选择的原因.在覆盖厚度一定的情况下,隧道跨度越大,覆跨比越小,支护难度越大,其竖向位移量也越大.
(3)施工方法和施工质量的原因.施工方法和施工步骤对围岩的约束能力和机理不一样,必然造成不同程度的下沉.而施工质量的好坏更是直接影响地层变形的程度.
(4)预支护和初期支护强度的原因.隧道开挖后形成临空面,破坏原有应力平衡状态,应力进行重分布,变形增大,产生位移,扩展到地表,引起地表下沉,所以预支护和初期支护的刚度和强度对地表下沉的影响很大.
5 沉降控制措施
地下空间及隧道开挖后引起的周围土层力学形态的变化是一个很复杂的物理力学过程,监测所得位移及应力的变化趋势,能有效反应隧道施工过程中围岩的状态变化.控制地层变形及地表下沉的主要原则是增大支护的刚度并减少暴露的时间.为了控制位移变形,进而控制地表下沉量,就要针对影响其沉降的主要因素制定相对应的措施.
(1)通过对工程环境的调研,获得工程及水文地质情况、沉降槽范围内地面及地下建筑物及其对各种变形的敏感度等.在此基础上,根据具体的施工法,制定最终沉降值控制标准和各分部的地面沉降警戒值,通过步步控制保证最终沉降值不超过控制标准.
(2)设计时应综合考虑,地层注浆具有加固地层和阻水作用,尽力创造洞内无水和掌子面稳定的条件.比如可在隧道开挖范围以外进行帷幕注浆和在隧道内合理选择超前小导管注浆,以保证加固地层和堵水效果
(3)在施工中综合运用初期强支护技术、大管棚、小管棚及锚杆预支护技术,严格控制拱部和拱脚的稳定性是有效减小地表沉降的重要措施.
(4)建立完善的监控量测系统,及时获得地层和结构动态的应力应变信息,以地表沉降作为控制指标来调整设计和施工参数,确保洞内施工安全,确保地面建筑物、构筑物和地下管网的正常使用和安全.
6 结束语
实践表明,合理优质的施工可以把沉降控制在允许范围内.浅埋暗挖法施工要充分重视地层的变形和沉降监测工作,及时采取相应的应对措施,这样不但能减小施工难度,降低工程造价,而且可以降低给地表建筑物带来的安全的隐患,提高工程的质量.
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